Vấn đề của lò hơi tái sử dụng nhiệt kiểu vỏ ống
Thread Content
Theo Phụ lục M của tiêu chuẩn GB/T151, hệ số giãn nở nhiệt của vật liệu dùng để chế tạo ống trao đổi nhiệt và vỏ thiết bị phải gần bằng nhau (sự chênh lệch giữa hai giá trị này không được vượt quá 10%). Nhưng người dùng yêu cầu ống trao đổi nhiệt phải làm từ thép không gỉ, còn vỏ thì dùng thép carbon. Làm thế nào để tính toán? 2. Theo Phụ lục M của tiêu chuẩn GB/T151, áp suất thiết kế của đường ống phải lớn hơn 0,6 MPa; do đó không được sử dụng loại tấm nối linh hoạt loại I. Trong khi đó, theo tiêu chuẩn SH/T3158, loại tấm nối linh hoạt loại I có thể được sử dụng ở áp suất dưới 1,6 MPa. Hiện áp suất thiết kế của đường ống là 0,7 MPa; vậy có cần phải sử dụng tấm nối linh hoạt loại II theo quy định trong Phụ lục M của tiêu chuẩn GB/T151 hay không? Cá nhân tôi cảm thấy loại I là có thể sử dụng được. 3. Nhiệt độ vận hành của ống là 1200 độ C. Theo Phụ lục M của tiêu chuẩn GB/T151 và tiêu chuẩn SH/T3158, các mối nối ống ở nhiệt độ cao cần được trang bị lớp vỏ bằng gốm corundum ở cả bên trong lẫn bên ngoài. Tuy nhiên, nếu người dùng không muốn sử dụng lớp vỏ này, họ có thể chỉ cần phủ chất chịu nhiệt lên bề mặt tấm ống mà thôi. Có thể không?
Một số nhà sản xuất vẫn lắp các chi tiết giảm chấn, bất kể hệ số giãn nở theo chiều dài của vật liệu dùng để chế tạo ống trao đổi nhiệt và vỏ thiết bị có gần nhau hay không. Có hợp lý không? Tôi không quen với loại thiết bị này, mong các chuyên gia chỉ giúp!
Hai điểm đầu tiên tôi không quen lắm, nên chỉ có thể giải thích sơ lược như sau: 1. Có thể tính nhiệt độ vỏ thiết bị dựa trên nhiệt độ nước, từ đó xác định mức độ giãn nở của vỏ thiết bị. Dựa vào mức độ giảm nhiệt độ của khí thải, ta có thể tính toán được mức độ giãn nở của ống dẫn. Nếu hai mức độ giãn nở này gần bằng nhau thì còn ổn; còn nếu chênh lệch lớn, thì cần phải sử dụng các số liệu để thuyết phục chủ đầu tư. 2. SH là tiêu chuẩn trong ngành hóa dầu, còn GB là tiêu chuẩn quốc gia. Mọi tiêu chuẩn đều có phạm vi áp dụng riêng; vì vậy nên xem kỹ phạm vi áp dụng đó. Chỉ vì áp suất hoạt động nằm trong phạm vi quy định của tiêu chuẩn thì không có nghĩa là có thể sử dụng được thiết bị đó. Điểm thứ ba thì tôi quen biết rõ hơn, nên có thể giải thích chi tiết hơn. 3. Trước tiên, tôi khuyên bạn nên tìm xem bản vẽ thi công vật liệu chịu nhiệt dùng để làm phần đầu ống trong lò hơi loại ống-vỏ. Điều này sẽ giúp bạn dễ dàng thuyết phục chủ đầu tư hơn. Việc sử dụng ống bằng corundum ở đây có hai lý do chính: Thứ nhất là để bảo vệ các mối hàn. Nếu không sử dụng ống corundum, khí thải sẽ trực tiếp tác động lên các mối hàn ở đầu ống. Vì đây là thiết bị chịu áp suất cao, nên rất dễ xảy ra tình trạng mối hàn bị nứt. Khi mối hàn bị nứt, sẽ dẫn đến tình trạng rò rỉ nước, và toàn bộ lò hơi sẽ phải ngừng hoạt động khẩn cấp; trong trường hợp nghiêm trọng, lò hơi có thể bị hư hỏng hoàn toàn. Ống bảo vệ làm từ corundum sẽ bảo vệ phần nhỏ có mối hàn ở đầu ống; nhờ đó, gió sẽ không thể thổi vào bên trong. Như vậy, ngay cả khi một phần của ống bị nóng quá mức và biến dạng, điều đó cũng không gây ra ảnh hưởng lớn. Thứ hai, tỷ lệ giãn nở nhiệt của vật liệu chịu lửa và kim loại khác nhau rất nhiều. Nếu đặt vật liệu chịu lửa trực tiếp trên bề mặt ống, thì tại vị trí các lỗ trên ống sẽ xuất hiện lớp phân cách giữa kim loại và vật liệu chịu lửa. Do sự khác biệt về tỷ lệ giãn nở nhiệt, ở nhiệt độ cao sẽ xuất hiện khe hở; gió nóng có thể dễ dàng thổi vào, gây hư hại cho bề mặt ống hoặc làm bay mất lớp vật liệu chịu lửa trên bề mặt ống. Hệ số giãn nở nhiệt của ống corundum tương đồng với vật liệu chịu lửa. Khi lắp ống corundum vào và phủ thêm lớp vật liệu chịu lửa bên ngoài, trong điều kiện thi công đạt tiêu chuẩn, điều này sẽ giúp bảo vệ các tấm lưới, ngăn chặn tình trạng rò rỉ khí. Đối với một lò hơi trị giá hàng triệu đô la, việc để nó gặp nguy cơ bị hỏng chỉ vì những ống lót bằng corundum trị giá vài chục nghìn đô la thật sự là điều không xứng đáng chút nào.