Uimh. 308, Bóthar Gongxin, Páirc Tionscail, Baile Dongxing, Cathair Jingjiang, Cúige Jiangsu, an tSín
[email protected]/ [email protected]
Tionsclaíoch nua-aimseartha Tube Radiant Baineann córais a oibríonn i bhfoirnéisí cóireála teasa éifeachtúlachtaí teirmeacha de 40 go 75% ag brath ar chumraíocht feadán, teicneolaíocht dóire, dearadh foirnéise, agus cibé an bhfuil córas aisghabhála teasa comhtháite. Le córais dóire aisghabhála nó athghiniúnach, leathnaíonn foirceann uachtair an raon seo go dtí 75 go 85% — foirnéisí feadáin radanta aisghafa a dhéanamh i measc na bhfoirmíochtaí is éifeachtúla ó thaobh teirmeach de atá ar fáil do théamh indíreach gásadhainte i bhfeidhmchláir atmaisféar rialaithe. (Foinse: Cumann Trealamh Téimh Tionscail, Treoirlínte Éifeachtúlachta Dócháin; Lámhleabhar Dócháin Mheiriceá Thuaidh, 3ú Eagrán, 1986.)
Ní uimhir sheasta í éifeachtúlacht fheadáin radanta — is tréith feidhmíochta dinimiciúil é a chinneann an t-idirghníomhú idir éifeachtúlacht dócháin, astaíocht balla feadáin, aisghabháil teasa gáis múcháin, céimseata foirnéise, agus teocht oibriúcháin. Tá sé ríthábhachtach gach ceann de na hathróga seo a thuiscint, agus conas a idirghníomhaíonn siad, chun córais teasa feadáin radanta a shonrú, a oibriú agus a chothabháil ag a n-uasacmhainneacht táirgiúil. Scrúdaíonn na hailt thíos gach gné shuntasach d’éifeachtacht feadáin radanta go mion, le sonraí sonracha agus samplaí oibriúcháin chun tacú le gach pointe.
Is eilimint teasa indíreach gásbhreoslaithe é feadán radanta — go hiondúil cruach cóimhiotail séalaithe nó feadán ceirmeach trína dtéann lasair dóire trí chéile - a úsáidtear i bhfoirnéisí atmaisféar rialaithe chun píosaí oibre a théamh gan iad a nochtadh do tháirgí dócháin. Glacann an feadán teas dócháin ón lasair inmheánach agus radiaíonn sé amach go dtí an seomra foirnéise agus an t-ualach, ag cothabháil an t-atmaisféar rialaithe (nítrigin, hidrigin, gás inteirmeach, nó atmaisféir chosanta eile) a éilíonn an próiseas cóireála teasa.
Tá ceist na héifeachtúlachta lárnach maidir le roghnú agus oibriú feadáin radanta ar dhá chúis idirnasctha. Gcéad dul síos, costas breosla: Is é dócháin gháis nádúrtha an costas oibriúcháin aonair is mó i bhformhór na n-áiseanna cóireála teasa , agus déanann éifeachtacht theirmeach a chinneadh go díreach tomhaltas gáis in aghaidh an aonaid teasa a sheachadtar chuig an ualach. Ídíonn saoráid a oibríonn 10 bhfoirnéis feadáin radanta ag éifeachtacht teirmeach 50% seachas 70% éifeachtúlacht 40% níos mó gáis don aschur táirgeachta céanna - difreálach costais a chomhdhúile go mór ar scála tionsclaíoch thar thréimhse bliana oibríochta. Sa dara háit, saol seirbhíse an fheadáin: bíonn tionchar ag éifeachtúlacht oibriúcháin ar dháileadh teochta agus ar bhuaic-theocht laistigh den fheadán, rud a chinneann go díreach ráta díghrádaithe ábhar feadán agus minicíocht athsholáthair.
(Foinse: An Roinn Fuinnimh, Leideanna Fuinnimh na SA - Téamh Próisis: Feabhsaigh Do Chóras Dócháin; Lámhleabhar Teicneolaíochta Dócháin IHEA.)
Sainmhínítear éifeachtacht theirmeach feadáin radiant mar an cóimheas idir an teas a sheachadtar chuig an atmaisféar foirnéise agus an t-ualach go dtí an teas iomlán a scaoiltear trí dhó an bhreosla ionchuir. Cuirtear in iúl é mar:
Éifeachtúlacht Theirmeach (%) = (Ionchur Teasa - Caillteanas Teasa Gáis Múcháin - Caillteanais Eile) / Ionchur Teasa x 100
Is é an mheicníocht caillteanais is mó in aon chóras feadáin radanta gásbhreoslaithe ná an teas a iompraítear sna gáis sceite (múchán) a fhágann an feadán. I bhfeadán radiantach simplí díreach tríd gan aon aisghabháil teasa, sroicheann teocht an gháis múcháin ag bealach amach an fheadáin go coitianta 800 go 1,100 céim C ag teochtaí oibriúcháin na foirnéise idir 900 agus 1,150 céim C — arb ionann é agus codán suntasach den bhunteas dócháin atá á scaoileadh gan úsáid isteach sa chruach. Is é seo an príomhdhúshlán éifeachtúlachta a dtugann dearthóirí córais feadáin radanta aghaidh orthu trí aisghabháil, athghiniúint, agus leas iomlán a bhaint as céimseata feadáin.
Is í cumraíocht gheoiméadrach an fheadáin radanta - díreach, U-feadán, P-feadán, W-feadán, nó inghnóthaitheacht aon-cheann (SER) - an príomh-athróg struchtúrach a chinneann éifeachtúlacht theirmeach bunlíne sula gcuirtear aon aisghabháil teasa i bhfeidhm. Dáileann gach cumraíocht na táirgí lasair agus dócháin go difriúil trí fhad an fheadáin, rud a dhéanann difear d'aonfhoirmeacht aistrithe teasa agus teocht scoir gáis múcháin.
| Cumraíocht Tube | Raon Éifeachtúlachta tipiciúla | Le Aisghabháil | Feidhmchlár Príomhúil |
| Díreach tríd (I-feadán) | 35 go 45% | 55 go 65% | Céimseata foirnéise simplí; cumraíochtaí próifíl íseal |
| U-feadán (pas dúbailte) | 45 go 55% | 60 go 70% | Foirnéisí crios leanúnach; foirnéisí teallaigh sorcóir |
| P-feadán (pas triple) | 50 go 58% | 63 go 72% | Próisis ardteochta a éilíonn fad aistrithe teasa leathnaithe |
| W-feadán (cuad-pas) | 52 go 62% | 65 go 75% | Foirnéisí baisc; foirnéisí pusher le teallaigh leathan |
| Aisghabháil Aon Chríochnaigh (SER) | 55 go 65% | 70 go 85% (athshlánú lárnach) | Suiteálacha ard-éifeachtúlachta; foirnéis nua a thógáil nuair a shonraítear an éifeachtacht uasta |
Tagann buntáiste éifeachtúlachta cumraíochtaí feadáin U, P, agus W thar fheadáin dhíreacha ón am cónaithe méadaithe de gháis dócháin te laistigh den fheadán roimh an sceite. I bhfeadán díreach tríd, taistealaíonn táirgí dócháin te fad an fheadáin uair amháin sula n-imíonn siad. In U-feadán, déantar na gáis chéanna a atreorú ar ais trí chos fillte comhthreomhar, ag dúbailt go héifeachtach an t-am atá ar fáil le haghaidh aistriú teasa chuig an mballa feadán. Baintear níos mó teasa ó na gáis dócháin chéanna le gach pas breise sula sroicheann siad an chruach múchán.
Is é an iarmhairt teirmidinimiciúil ná teocht scoir gáis múcháin intomhaiste níos ísle in aghaidh an aonaid d'fhad feadáin. Is gnách go n-éiríonn le cumraíocht W-feadán leis an ionchur dóire céanna agus an teocht foirnéise céanna le feadán díreach tríd an teocht scoir gáis múcháin 150 go 250 céim C níos ísle ná an chumraíocht dhíreach — an difríocht teochta sin a aistriú go díreach go teas aisghafa a sheachadtar chuig an bhfoirnéis seachas a bheith ídithe chuig an gcruach. (Foinse: Flanagan, P.J., "Tube Radiants - A Review," Journal of the Iron and Steel Institute, 1970; Steel Technology International International Review.)
Is ionann an feadán radanta inghnóthaithe singil (SER) agus an caighdeán éifeachtúlachta is airde is féidir a bhaint amach i ngnáththeicneolaíocht feadáin radanta. I gcumraíocht SER, tá an dóire agus an t-asraon múcháin suite ag an taobh céanna den fheadán - lasann an dóire síos feadán lárnach inmheánach, aisiompaíonn táirgí dócháin ag an taobh dall agus filleann siad tríd an spás seachtrach annular timpeall an fheadáin istigh, nuair a réamh-théann siad an t-aer dócháin isteach trí bhalla an fheadáin istigh sula n-imíonn siad ag deireadh an dóire. Aisghabhann an t-aisghabháil dhílis seo codán suntasach de theas gáis múcháin agus cuireann sé ar ais chuig an aer dócháin é, ag laghdú an bhreosla a theastaíonn chun teocht lasrach ar leith a choinneáil.
Déanann feadáin SER le haisghabhálaithe miotalacha ardfheidhmíochta aer dócháin a réamhtheas go 400 go 650 céim C roimh mheascadh le breosla ag an dóire - a preheat aer dócháin a fheabhsaíonn éifeachtacht teirmeach glan trí 15 go 25 pointe céatadáin i gcomparáid leis an gcéimseata feadán céanna ag feidhmiú le haer dócháin teocht chomhthimpeallach. (Foinse: WS Warmeprozesstechnik GmbH, "Córais Dóire Féin-aisghabhála le haghaidh Feadáin Radiantacha," Cóireáil Teasa ar Mhiotail, 2003; Leabhar Sonraí Innealtóireachta Chumann Próiseálaithe Gáis.)
Tosaíonn éifeachtúlacht theirmeach an chórais fheadáin radanta iomláin le héifeachtacht dócháin — a iomláine a scaoiltear an fuinneamh ceimiceach sa ghás breosla mar theas ag an lasair dóire laistigh den fheadán. Laghdaíonn droch-éifeachtúlacht dócháin in aghaidh an tsrutha an fheadáin an teas atá ar fáil le haistriú chuig balla an fheadáin is cuma cé chomh maith agus a dhéantar céimseata an fheadáin a bharrfheabhsú.
Tá éifeachtacht dócháin dóire gáis ag brath go mór ar an gcóimheas aer-go-bhreosla ag an bpointe dócháin. Le dóchán stoichiiméadrach — an cóimheas teoiriciúil foirfe ag a ocsaídítear an breosla carbóin agus an hidrigin ar fad leis an ocsaigin atá ar fáil go díreach — scaoileann sé an t-uasteas in aghaidh an aonaid breosla. Go praiticiúil, oibríonn dóirí le farasbarr beag aer (go hiondúil 5 go 15% de bhreis aeir le haghaidh dóirí premix in iarratais feadáin radanta) chun dócháin iomlán a chinntiú agus foirmiú aonocsaíde carbóin a sheachaint.
Tá an pionós éifeachtúlachta maidir le barraíocht aeir simplí: tá gach méadar ciúbach d’aer barrachais nach bhfuil ag teastáil le haghaidh dócháin fós á théamh ag an lasair agus ní mór dó imeacht as an bhfeadán mar sceite te, ag iompar teasa leis nár chuir aon rud le ceimic dócháin. Ag barrachas aeir 10%, tá an pionós éifeachtúlachta dócháin measartha — thart ar 1 go 2 phointe céatadáin ag teochtaí foirnéise faoi bhun 1,000 céim C. Ag 30% de bharraíocht an aeir — toradh coitianta ar chórais rialaithe dóire atá socraithe nó meathlaithe — ardaítear an pionós go 4 go 8 pointe céatadáin , caillteanas suntasach éifeachtúlachta is féidir a sheachaint go hiomlán. (Foinse: An Roinn Fuinnimh, Ríomhanna Éifeachtúlachta Dócháin, Bileog Fíricí um Éifeachtúlacht Fuinnimh agus Fuinneamh In-athnuaite na SA.)
Is é an uirlis phraiticiúil chun éifeachtúlacht dócháin a chothabháil i gcórais fheadáin radanta ná monatóireacht leanúnach ar an ábhar ocsaigine gáis múcháin ag an mbealach amach feadán ag baint úsáide as anailísí ocsaigine ocsaíd siorcóiniam calabraithe. Dírítear ar an gcion ocsaigine i ngás múcháin ó dóire feadáin radanta dea-tiúnta 1.5 go 3.5% O2 de réir toirte — rud a thugann le fios go bhfuil dóchán beagáinín caol (barrachas aeir) gan dramhaíl suntasach ocsaigine. Córais a bhfuil uath-rialú bearrtha ocsaigine acu — ina ndéantar an cóimheas breosla-go-aer a choigeartú go leanúnach chun sprioc-ocsaigin gháis múcháin a choinneáil — baineann siad amach go comhsheasmhach éifeachtúlacht dócháin níos airde ná córais atá socraithe de láimh agus gnóthóidh siad luach éifeachtúlachta breise rialaithe beacht aerbhreosla.
Cuireann an dearadh dóire a úsáidtear i bhfeadán radanta isteach go mór ar éifeachtúlacht dócháin agus ar dháileadh teasa feadh fhad an fheadáin. Déanann dóirí ardluais a stiúrann an lasair go haiseach síos an fheadáin suaiteacht ard agus meascadh tapa a bhaint amach, rud a chuireann dócháin iomlán chun cinn laistigh d'achar gearr lasair. Síneann dóirí Íseal-NOx a úsáideann dócháin céimnithe (crios príomhúil atá saibhir ó thaobh breosla agus instealladh aeir tánaisteach ina dhiaidh) an lasair agus dáileann siad teas ar bhealach níos comhionainne ar feadh an fheadáin, ag laghdú buaic-teochtaí spota te a luathaíonn díghrádú ábhar an fheadáin - feabhas a chur ar aonfhoirmeacht teirmeach agus saol seirbhíse an fheadáin, ach uaireanta ag costas éifeachtacht dócháin beag sa raon 1 go 2 phointe céatadáin. (Foinse: Baukal, CE, "Industrial Burners Handbook," CRC Press, 2003.)
Is é aisghabháil teasa ó gháis sceite feadáin radanta an t-idirghabháil aonair is mó tionchair chun éifeachtúlacht an chórais iomlán a fheabhsú. Cuirtear dhá phríomhtheicneolaíocht aisghabhála teasa i bhfeidhm ar chórais feadáin radiantacha: córais aisghabhála (a aistríonn teas ón ngás múcháin go dtí an t-aer dócháin isteach go leanúnach trí mhalartóir teasa miotalach) agus córais athghiniúna (a úsáideann stórais mhalartaigh leaba méaróg nó maitrís ceirmeach chun teas sceite a ionsú agus a scaoileadh i dtimthriallta amaithe).
Ionchorpraítear i dóire feadáin radanta aisghabhála malartóir teasa miotalach — déanta go hiondúil as cruach cóimhiotail ardteochta nó cairbíd sileacain — trína dtéann na gáis sceite te ar a mbealach chuig an stack agus a théann an t-aer dócháin isteach sa treo eile (frithshreabhadh). Déanann an malartán teasa frithsreafa seo an t-aer dócháin a réamhthéamh sula dtéann sé isteach sa dóire, ag laghdú an fhuinneamh breosla a theastaíonn chun an teocht lasair a theastaíonn don phróiseas a bhaint amach.
Tá baint dhíreach ag an ngnóthachan éifeachtúlachta ó athshlánúchán leis an teocht réamhthéite aeir dócháin a baineadh amach:
(Foinse: Thekdi, A. agus Nimbalkar, S.U., "Aisghabháil Teasa Dramhaíola Thionsclaíoch - Feidhmchláir Féideartha," Oifig na Roinne Fuinnimh um Éifeachtúlacht Fuinnimh agus Fuinneamh In-athnuaite na SA, 2014.)
Cuireann airíonna meicniúla ardteochta an ábhair aisghabhálaithe teorainn phraiticiúil uachtarach theocht réamhthéite an aisghabhála mhiotalaigh - tá caighdeán aisghabhálaithe cruach dhosmálta austenític teoranta do thart ar 700 céim C teocht ionraonta gáis múcháin; is féidir le haisghabhálaithe ceirmeacha chomhdhúile sileacain teocht inlet suas le 1,300 céim C a láimhseáil d'iarratais foirnéise ardteochta.
Úsáideann dóirí feadáin radanta athbheochana péirí dóire a scaoiltear gach re seach - agus dóire amháin a lasadh trína fheadán radanta, tarraingítear an gás múcháin ón taobh eile trí leaba méaróg ceirmeach nó maitrís cíor mheala a ionsúnn an teas sceite. Nuair a aisiompaíonn an timthriall lámhaigh, téann an t-aer dócháin úr don dóire nua-adhain tríd an leaba te ceirmeach, ag ionsú an teas sceite stóráilte agus ag dul isteach sa chrios dócháin ag teocht an-ard.
Baineann córais athghiniúna amach teocht réamhthéite aeir dócháin níos airde ná córais aisghabhála — de ghnáth 800 go 1,000 céim C réamhthéite ag teochtaí foirnéise 1,000 go 1,200 céim C - ag seachadadh coigilteas breosla de 40 go 55% i gcomparáid le dó fuar-aer ag coinníollacha próisis choibhéiseacha. Déanann sé seo córais feadáin radiantacha athghiniúnach an chumraíocht is airde-éifeachtúlachta atá ar fáil le haghaidh oibríochtaí cóireála teasa leanúnach ardteochta. Is é an comhbhabhtáil ná costas caipitil méadaithe, córais rialaithe níos casta, agus ceanglais chothabhála níos airde do na tionóil comhla lasctha agus na meáin leaba ceirmeacha atá uathúil do chórais dóire athghiniúna. (Foinse: Patel, N. et al., "Teicneolaíocht Burner Athghiniúnach le haghaidh Foirnéisí Cóireála Teasa," Iris Próiseála Teirmeach, 2015.)
Bíonn tionchar ag an ábhar as a dtógtar feadán radanta ar éifeachtúlacht trí dhá mheicníocht: emissivity dhromchla an fheadáin (a chinneann cé chomh héifeachtach agus a radaíonn sé teas don ualach foirnéise) agus seoltacht teirmeach an fheadáin agus an t-uasteocht oibriúcháin (a chinneann cé mhéad teasa is féidir a aistriú tríd an mballa feadán sula gcuirtear teorainn le díghrádú ábhartha ar dhéine oibriúcháin).
Aistríonn feadán radanta teas go dtí a thimpeallacht go príomha trí radaíocht theirmeach — astú fuinnimh leictreamaighnéadach ó dhromchla an fheadáin te go ballaí agus píosaí oibre na foirnéise níos fuaire. Tá éifeachtúlacht an aistrithe radaíochta seo á rialú ag emissivity dromchla an fheadáin (epsilon), luach gan toise idir 0 agus 1 nuair is ionann 1 agus radaitheoir coirp dubh foirfe.
Déanann dlí Stefan-Boltzmann cur síos ar an flosc teasa radaithe ó dhromchla an fheadáin:
Q = eipsealón x sigma x A x (T_feadán go dtí an chumhacht 4 - T_foirnéis go dtí an chumhacht 4)
I gcás inarb é sigma an tairiseach Stefan-Boltzmann (5.67 x 10 go dtí an chumhacht -8 W/m2K4), is é A achar dromchla an fheadáin, is é T_tube an teocht iomlán dromchla an fheadáin, agus is é T_furnace an teocht iomlán foirnéise. Ciallaíonn an spleáchas teochta ceathrú cumhachta go n-eascraíonn fiú méaduithe beaga ar theocht dhromchla an fheadáin méaduithe móra ar shreabhadh teasa radaithe - agus go bhfuil éifeacht dhíreach agus líneach ar aschur cumhachta radaithe ag an emissivity, a iolraíonn an téarma radaíochta iomlán. (Foinse: Incropera, FP et al., "Bunús an Aistriú Teasa agus Aifrinn," 7ú Eagrán, Wiley, 2011.)
| Ábhar Tube | Astaíocht (eipealón) ag Teocht Oibriúcháin | Teocht Oibriúcháin Uasta | Príomh-Airíonna |
| HK40 (25Cr-20Ni) | Ó 0.80 Chun 0.88 | 1,050 céim C | Friotaíocht ocsaídiúcháin maith; a úsáidtear go forleathan; costas measartha |
| HP (25Cr-35Ni-Nb) | Ó 0.82 Chun 0.90 | 1,100 céim C | Friotaíocht creep ard; den scoth le haghaidh seirbhís leanúnach ardteochta |
| Cóimhiotal 35Cr-45Ni | Ó 0.83 Chun 0.91 | 1,150 céim C | Ocsaídiú préimhe agus friotaíocht carburization; saol seirbhíse leathnaithe |
| Cairbíd Sileacain (SIC) | Ó 0.85 Chun 0.93 | 1,400 céim C | Cumas teocht is airde; emissivity den scoth; brittle - éilíonn láimhseáil chúramach |
| Mullite / ceirmeacha Alúmana | Ó 0.82 Chun 0.90 | 1,350 céim C | Friotaíocht ceimiceach den scoth; oiriúnach le haghaidh foirnéisí atmaisféar imoibríoch |
Ní airí seasta d’ábhar feadáin é astaíocht — athraíonn sé de réir a chéile le riocht an dromchla. Forbraíonn feadán radanta cóimhiotal nua-mhonaraithe ciseal scála ocsaíd cróimiam ar a dhromchla le linn oibríocht tosaigh ardteochta (próiseas ar a dtugtar aeroiriúnaithe nó blastán) a dhéanann iarbhír méaduithe emissivity i gcomparáid leis an dromchla mar-mhonaraithe snasta. Tá luachanna emissivity sa raon 0.85 go 0.92 ag an gciseal scála seo - idir 10 agus 50 micriméadar ar tiús de ghnáth -, níos airde ná an dromchla miotail cóimhiotail bhunúsach de 0.70 go 0.80. Dá bhrí sin, radaíonn feadáin radanta cóimhiotal atá riochtaithe i gceart níos éifeachtaí ná feadáin nua neamhchoinníollacha - toradh frith-iomasach a leagann béim ar thábhacht nósanna imeachta cearta coimisiúnaithe.
Mar sin féin, de réir mar a théann feadáin in aois, leanann fás scála níos faide ná an ciseal cosanta is fearr agus tosaíonn sé ag calcadh, agus déanann carburization inmheánach agus ocsaídiú balla an fheadáin a dhíghrádú. Is féidir le feadáin atá carburraithe go hinmheánach ar scála mór seoltacht theirmeach laghdaithe balla a fhorbairt a chuireann isteach ar aistriú teasa ón taobh dócháin go dtí an dromchla radaitheach seachtrach, rud a fhritháireamh go páirteach ar bhuntáiste emissivity na ciseal scála forbartha.
Is paraiméadar éifeachtúlachta agus paraiméadar cáilíochta é aonfhoirmeacht an dáileadh teochta feadh fad an fheadáin radanta. Dramhaíl dáileadh teocht neamh-éide achar dromchla feadán atá ar fáil le haghaidh aistriú teasa agus cruthaíonn sé tiúchan strus teirmeach a luathaíonn díghrádú ábhar feadán.
I bhfeadán radiantach díreach (pas amháin), tá an lasair ón dóire is teo díreach síos an sruth ón rinn dóire, rud a tháirgeann crios te logánaithe sa chéad 20 go 30% d'fhad an fheadáin nuair a sháraíonn an teocht go suntasach an chuid eile den fheadán. Is féidir leis an gcrios te seo teocht a bhaint amach 100 go 200 céim C os cionn meánteocht dromchla an fheadáin , ag cruthú réigiún de strus teirmeach dian agus ocsaídiú luathaithe agus creep arb é an pointe tionscnaimh is coitianta le haghaidh teip radiant feadán i bhfoirmíochtaí aon-pas.
Is cineál dramhaíola éifeachtúlachta é an crios te freisin - cuireann teocht an-ard an limistéir seo déine radaíochta an-ard ar aghaidh go háitiúil, ach tá an chuid is mó d'fhad an fheadáin faoi bhun an chrios te i bhfad níos fuaire ná mar is gá chun teas a aistriú go héifeachtach. Dá bhrí sin tá an t-aistriú teasa iomlán ón bhfeadán dáilte níos lú go haonfhoirmeach ná mar a dhéanfadh an t-ionchur teasa céanna i gcumraíocht dócháin ilphas nó íseal-NOx céimnithe.
Tá an éifeacht taobh tairbheach ag teicneolaíocht dóire íseal-NOx, a forbraíodh ar dtús chun astuithe ocsaíd nítrigine ó dhócháin gháis a laghdú, dáileadh teochta níos comhionann a tháirgeadh ar feadh fad an fheadáin. Tríd an dóchán a chéimniú — an breosla a dhó i dhá nó trí chrios seicheamhach ar feadh an fheadáin seachas i bpríomhlasair tiubhaithe — laghdaítear an bhuaicteocht agus scaiptear scaoileadh teasa thar fhad feadáin níos faide. I bhfeidhmchláir feadáin radiantacha, táirgeann sé seo:
(Foinse: Baukal, CE agus Waibel, R.T., "Lámhleabhar NOx don Tionscal Miotail," Tuarascáil Theicniúil na hInstitiúide Taighde Gáis; Saotharlanna Cumann Gáis Mheiriceá.)
Braitheann an éifeachtúlacht a sheachadann córas feadáin radanta ní hamháin ar dhearadh an fheadáin agus an dóire ach ar an gcaoi a ndéantar an t-eagar feadáin a chomhtháthú sa struchtúr foirnéise. Bíonn tionchar suntasach ag roinnt fachtóirí dearaidh foirnéise ar éifeachtúlacht teirmeach an chórais.
Is é an fachtóir radhairc idir an eagar feadáin radanta agus an t-ualach foirnéise - an paraiméadar geoiméadrach a chuireann síos ar an gcodán radaíochta a fhágann dromchla an fheadáin a shroicheann an t-ualach go díreach - a chinneann cé chomh héifeachtach agus a théitear fuinneamh radanta an fheadáin an saotharphíosa. Fágann feadáin a bhfuil spásáil ró-leathan orthu limistéir mhóra de bhalla taobh na foirnéise faoi lé go díreach don ualach, rud a fhágann go ndéanann an t-ualach radaíocht a mhalartú le balla na foirnéise níos fuaire seachas an dromchla feadán te. Cuireann feadáin spásáilte ró-dhlúth bac ar thuairim a chéile ar an ualach (malartú radaíochta feadán-go-feadán) agus achar dromchla an fheadáin dramhaíola ar fheadáin cóngaracha a théamh seachas an saotharphíosa.
De ghnáth is é trastomhas seachtrach an fheadáin (OD) agus airde na foirnéise a chinneann an spásáil feadáin is fearr i bhfoirnéis feadán radanta. Riail deartha choitianta is ea feadáin spáis achar idir lár agus lár 2 go 3 huaire an fheadáin OD nuair a fheadáin atá suite ar sidewalls foirnéise, agus an t-ualach suite ar fad thart ar cóimhéid le 1 go 1.5 uair an spásáil fheadáin ó aghaidh an fheadáin. Uasmhéadaíonn an chéimseata seo fachtóir radhairc comhcheangailte an eagar feadáin go dtí an t-ualach agus ag an am céanna rochtain leordhóthanach aeir dócháin agus soláthair breosla a chothabháil. (Foinse: Trinks, W. and Mawhinney, MH., "Industrial Foirnéisí," Imleabhar 1, 6ú Eagrán, Wiley, 2003.)
Bíonn tionchar díreach ag cáilíocht inslithe balla foirnéise ar éifeachtúlacht an chórais trí dhá mheicníocht. Is cúis le droch-insliú caillteanas teasa suntasach trí bhallaí agus díon na foirnéise — teas a ghineann na feadáin radanta ach a théann tríd an struchtúr seachas an t-ualach a théamh. Is asbhaint dhíreach éifeachtúlachta é an caillteanas balla seo ón teas a sheachadann na feadáin. Baineann insliú snáithíní ceirmeacha i dtógáil foirnéise nua-aimseartha amach luachanna flosc teasa balla de 500 go 1,500 W/m2 ag teocht oibriúcháin, i gcomparáid le 3,000 go 6,000 W/m2 do bhallaí foirnéise inslithe brící níos sine — laghdú de 60 go 75% ar chailliúint teasa na mballaí a aistríonn go díreach isteach i éifeachtúlacht fheabhsaithe an chórais san iomlán.
Cuireann mais theirmeach foirnéise - an fuinneamh teasa atá stóráilte i mballaí na foirnéise agus an struchtúr a chaithfear a sholáthar sula sroicheann an foirnéis an teocht oibriúcháin ón bhfuacht - isteach ar éifeachtúlacht go príomha in oibríochtaí foirnéise baisc le timthriallta teasa go minic. Tá i bhfad níos mó fuinnimh breosla in aghaidh an timthrialla ag teastáil ó fhoirnéisí bríce ard-teirmeach-mhaise chun an foirnéis a thabhairt chuig teocht ná mar a bhíonn dearthaí inslithe snáithíní ceirmeacha le mais íseal-teirmeach. I gcás oibríochtaí baisc le níos mó ná aon teas amháin in aghaidh an tsift, is féidir leis an bhfuinneamh breosla a chaitear le linn an struchtúir foirnéise a théamh a léiriú. 10 go 20% d’ídiú breosla iomlán — comhpháirt den éifeachtúlacht a dtugtar neamhaird di go minic i gcomparáidí córais a dhíríonn ar éifeachtúlacht oibriúcháin ar staid sheasmhaigh amháin.
Bíonn tionchar freisin ar éifeachtacht aisghabhála teasa ó gháis múcháin ag an dearadh duchta idir na sceithirí feadáin radanta agus an t-aisghabhálaí nó an chairn. Ligeann duchtanna fada gáis múcháin neamhinslithe don sceite te fuarú sula sroicheann sé an t-aisghabhálaí, ag laghdú an fórsa tiomána teochta atá ar fáil le haghaidh réamhtheas aeir agus ag cur amú teasa don chomhshaol. Insíonn córais dhea-dheartha duchtú gáis múcháin le snáithín ceirmeach nó olann mianraí, ag íoslaghdú caillteanas teasa duchta agus ag caomhnú teocht an gháis múcháin le haghaidh uaséifeachtúlachta aisghabhála.
Níl éifeachtúlacht an fheadáin radanta statach - athraíonn sé go leanúnach ar feadh shaolré oibriúcháin an chórais feadáin agus dóire. Tá monatóireacht chórasach agus cothabháil choisctheach riachtanach chun éifeachtúlacht a chosc ó sileadh anuas óna luach dearaidh de réir mar a athraíonn aoiseanna trealaimh agus coinníollacha próisis.
Soláthraíonn na paraiméadair intomhaiste seo a leanas measúnú fíor-ama agus tréimhsiúil ar éifeachtúlacht an chórais feadáin radanta:
Coinníonn na gníomhartha cothabhála sceidealta seo a leanas éifeachtúlacht an chórais feadáin radanta ag nó gar do luachanna dearaidh ar feadh shaol seirbhíse an fheadáin:
Teastaíonn comhthéacs le héifeachtúlacht feadáin radanta a thuiscint — conas a chuirtear i gcomparáid leis na teicneolaíochtaí téimh malartacha atá in iomaíocht leis in feidhmeanna cóireála teasa tionsclaíochta?
| Teicneolaíocht Téimh | Éifeachtúlacht Teirmeach tipiciúil | Comhoiriúnacht Atmaisféar | Uasteorainn Teochta |
| Tube Radiant (no recovery) | 35 go 62% | Comhoiriúnacht atmaisféar rialaithe iomlán | Suas le 1,150 céim C (cóimhiotal); 1,400 céim C (SiC) |
| Tube Radiant (with recuperation) | 60 go 85% | Comhoiriúnacht atmaisféar rialaithe iomlán | Suas le 1,150 céim C (cóimhiotal); 1,400 céim C (SiC) |
| Gás Dírbhreoslaithe (lasair oscailte) | 40 go 70% (le haisghabháil) | Neamh-chomhoiriúnach - ualach teagmhála táirgí dócháin | Os cionn 1,400 céim C is féidir |
| Téamh Friotaíocht Leictreach | 85 go 95% (ionchur leictreach go teas) | Comhoiriúnacht atmaisféar rialaithe iomlán | Suas le 1,800 céim C le heilimintí cuí |
| Téamh Ionduchtúcháin Leictreach | 55 go 75% (lena n-áirítear caillteanais leictreonaic cumhachta) | Ag luí le atmaisféar bhfolús agus cosanta | Os cionn 1,200 céim C le dearadh coil cuí |
Baineann téamh friotaíochta leictreach amach éifeachtacht pointe úsáide níos airde ná feadáin radanta gásadhainte nuair a dhéantar iad a thomhas ar bhonn ionchuir leictreach. Mar sin féin, nuair a chuirtear éifeachtúlacht fuinnimh phríomhúil san áireamh — cuntas a thabhairt ar na caillteanais éifeachtúlachta i nginiúint agus i dtarchur cumhachta leictrigh (go hiondúil Éifeachtúlacht giniúna 35 go 40%. i gcás gléasraí cumhachta breosla iontaise meánmhéide greille) — níl ach 30 go 35% i gceist le príomhéifeachtúlacht fuinnimh téimh friotaíochta leictreach ag an leibhéal giniúna, i gcomparáid le 60 go 85% i gcás feadáin ghásadhainte aisghabhála ag an bpointe dócháin breosla. I margaí ina bhfuil treá ard leictreachais in-athnuaite, athraíonn an chomparáid fuinnimh phríomhúil seo go fabhrach do théamh leictreach — rud atá ag éirí níos tábhachtaí de réir mar a dhícharbónaítear eangacha. (Foinse: IEA World Energy Outlook; Sonraí Éifeachtúlachta Giniúint Cumhachta an EPA.)
Le haghaidh feidhmeanna cóireála teasa atmaisféar rialaithe — carburizing, carburizing, neutral hardening, annealing, agus faghartha — an Is é an feadán radanta an teaglaim is fearr fós maidir le comhoiriúnacht atmaisféar agus éifeachtúlacht ghásadhainte , le cumraíochtaí aisghafa ag seachadadh éifeachtúlacht fuinnimh phríomha a théann i dtreo téimh friotaíochta leictreach nuair a chuirtear cuntasaíocht foinse fuinnimh i bhfeidhm.
I gcás saoráidí a oibríonn foirnéisí feadáin radiantacha atá ann cheana féin nach bhfuil optamaithe le haghaidh uaséifeachtúlachta, tairgeann na bearta seo a leanas na feabhsuithe is suntasaí agus is cost-éifeachtaí, rangaithe de réir gnáth-thréimhse aisíoctha.
Costas forfheidhmithe: íseal. Tréimhse aisíocaíochta: láithreach. Is féidir le seisiún aonair um anailís dócháin agus coigeartaithe dóire, ag baint úsáide as anailíseoir iniompartha gáis múcháin calabraithe chun O2, CO, CO2, agus éifeachtacht dócháin a thomhas ag an am céanna, aisghabháil 5 go 15% den tomhaltas breosla i gcórais atá ag oibriú le droch-rialú aerbhreosla. Is é seo an idirghabháil éifeachtúlachta is inrochtana agus is tapúla atá ar fáil agus ba cheart go mbeadh sé ar an gcéad ghníomhaíocht in aon chlár feabhsaithe éifeachtúlachta feadáin radanta.
Costas cur chun feidhme: measartha go hard (USD 15,000 go 80,000 in aghaidh an fheadáin ag brath ar mhéid agus ar chumraíocht). Tréimhse aisíocaíochta: 12 go 36 mí ag gnáthphraghsanna gáis nádúrtha tionsclaíochta. Is féidir ídiú breosla a laghdú trí chóras dóire aisghabhála a shuiteáil ar fheadán radiantach neamh-aisghabhála roimhe seo 20 go 35% ag teochtaí oibriúcháin 900 go 1,050 céim C. I gcás foirnéisí le go leor dóirí feadáin radiantacha (tá 8 go 20 dóire in aghaidh na foirnéise tipiciúil le haghaidh dearadh crios leanúnach nó teallaigh sorcóir), tá an coigilteas breosla comhiomlán suntasach agus tá tréimhsí aisíocaíochta gearr dá réir.
Déanann insíothlú aeir isteach i ndlísheomraí foirnéise trí rónta dorais, calafoirt leictreoid, treá teirmeachúpla, agus oscailtí iompair dhá phionós éifeachtúlachta: caolaíonn sé an t-atmaisféar rialaithe (tomhaltas gáis atmaisféar a mhéadú) agus tugann sé isteach aer fuar a gcaithfidh na feadáin radanta a théamh, ag méadú tomhaltas breosla gan aon aschur táirgiúil. Is féidir bealaí insíothlaithe aeir a shéalú go córasach — trí úsáid a bhaint as rónta rópa snáithíní ceirmeacha ar dhoirse, rónta glantacháin ar oscailtí iompair, agus pacáil olann mianraí ar threá uirlisí — is féidir ídiú breosla a laghdú trí 5 go 12% i bhfoirnéisí níos sine le séalaithe meathlaithe.
Nuair a chuirtear insliú modúl snáithín ceirmeach in ionad brící teasfhulangacha meathlaithe ar bhallaí foirnéise agus díon, laghdaítear caillteanas teasa balla seasta agus mais theirmeach ag an am céanna, ag feabhsú éifeachtúlacht oibriúcháin leanúnach agus éifeachtúlacht timthriallta baisc araon. I gcás foirnéisí atá níos mó ná 15 go 20 bliain d'aois le insliú bríce bunaidh, is gnách go sábhálann uasghrádú inslithe breosla de 15 go 25% le tréimhsí aisíocaíochta de 2 go 5 bliana ag brath ar mhéid na foirnéise agus uaireanta oibriúcháin. (Foinse: Clár Teicneolaíochtaí Tionscail DOE, "Laghdú agus Aisghabháil Teas Dramhaíola chun Éifeachtúlacht Foirnéise a Fheabhsú"; Feasachán Teicniúil IHEA ar Insliú Foirnéise.)
Ár Tube Radiant déantar raon táirgí a dhearadh agus a mhonarú le héifeachtacht theirmeach agus saol seirbhíse mar thosaíochtaí innealtóireachta comh-chomhionann. Déantar gach feadán inár sraith a tháirgeadh ó chóimhiotail nicil ard-chróimiam a roghnaíodh go cúramach - lena n-áirítear gráid HK40, HP modhnaithe, agus 35Cr-45Ni - le rialú comhdhéanamh agus cáilíocht réitigh optamaithe le haghaidh emissivity ard dromchla, ráta íseal ocsaídiúcháin inmheánach, agus friotaíocht creep a uasmhéadaíonn éifeachtúlacht radaíochta agus saol seirbhíse i dtimpeallachtaí foirnéise éilitheacha.
I measc na bpríomhghnéithe innealtóireachta dár sraith feadáin radanta a thacaíonn le héifeachtúlacht oibriúcháin tá:
Cibé an líne carburizing feithicleach leanúnach ard-toirte é an t-iarratas ina bhfuil an costas breosla in aghaidh an aonaid a phróiseáiltear mar phríomh-mhéadrach eacnamaíoch, foirnéis chruaithe aeraspáis bheachtais ina bhfuil aonfhoirmeacht teochta mar an riachtanas ceannasach, nó foirnéis shintéirithe ceirmeacha speisialtachta ag feidhmiú ag cumas teocht uasta na teicneolaíochta feadáin SiC, soláthraíonn ár sraith feadáin radanta an caighdeán ábhartha agus an cruinneas geoiméadrach is gá chun oibriú ag buaic-éifeachtacht ar feadh shaol seirbhíse an fheadáin.
Is córas téimh infridhearg gásadhainte éitheoir feadán radanta a tháirgeann teas trí bhreosla a dhó taobh istigh d’fheadán miotail iata agus an fuinneamh deimhneach a radadh ...
READ MOREMá bhainistíonn tú stóras mór, hangar aerárthaigh, nó monarcha gnóthach, is dócha gur shiúil tú faoi chórais téimh ar crochadh an tsíleáil agus gur thug tú faoi deara go léir...
READ MOREIs feadáin miotail iad píopaí cóimhiotail teocht ard a mhonaraítear ó chóimhtail shainfhoirmithe, de ghnáth comhdhéanta nicil, cróimiam, nó cóbalt-bhunaithe, a innealtóir...
READ MORETeastaíonn córas sceite tiomnaithe ó fheadáin radanta chun seachtháirgí dócháin, lena n-áirítear aonocsaíd charbóin agus gáis múcháin eile, a bhaint as an bhfeadán faire ...
READ MORE
