КорректировкаОборудование для каталитического сгоранияРаспределение воздушного потока должно основываться на конкретных проблемах (например, смещение воздушного потока, местный вихрь, неравномерная скорость потока), начиная с трех аспектов: структурной перестройки оборудования, оптимизации элементов управления воздушным потоком и корректировки загрузки катализатора. Ниже приводятся конкретные методологические и оперативные элементы:
I. Структурная перестройка: оптимизация каналов воздушного потока
1. Конструкция направляющего устройства воздухозаборника
Сценарий проблемы: прямоугольный изгиб впускного трубопровода, трансформаторная труба приводит к смещению потока в сторону (как показано на рисунке 1).
Решение:
Установка направляющих лопастей: установка дугообразных направляющих лопастей (с интервалом 100 - 200 мм) в изгибе или трубе с переменным диаметром, направляющей равномерную диффузию воздушного потока (как показано на рисунке 2).
Использовать эволютивные / эволютивные трубки: Изменить поперечное сечение мутации на расширяющиеся трубки (угол расширения более 15°) или эволютивные трубы с длиной в 2 - 3 раза диаметра трубы, чтобы уменьшить вихри (как показано на рисунке 3).
Пример: Если диаметр воздухозаборника расширяется с 300 мм до 600 мм, после перехода на эволютор, индекс однородности воздушного потока (UI) может быть повышен с 0,6 до более 0,85.
2. Механическая решетка и выпрямительные устройства
Применимый сценарий: градиент скорости потока в верхнем течении слоя катализатора большой (например, высокая скорость потока в центре и низкая скорость потока на краю).
Вариант преобразования: решетка среднего потока металлической диафрагмы: установка пористой пластины с коэффициентом отверстия от 30% до 50% (апертура от 10 до 20 мм, интервал между отверстиями от 20 до 30 мм) в нижнем течении воздухозаборника от 1 до 2 м, выравнивание воздушного потока через сопротивление (как показано на рисунке 4).
Сотовый керамический выпрямитель: наполнение сотовых керамических элементов (длина края 20 - 50 мм), принудительный поток воздуха по параллельному каналу, устранение завихрения
Проверка эффективности: испытания после установки показывают, что отклонение скорости потока может быть уменьшено с ±30% до ±15%.
3. Оптимизация внутренних каналов реактора
Обработка мертвого объема: Если в верхней или нижней части реактора есть неиспользованное пространство (мертвый объем > 10%), можно заполнить наклонную перегородку и направить воздушный поток в эффективную область.
Конструкция шунта / коллектора: Для многослойных или параллельных реакторов конические шунты устанавливаются на стыке впускного коллектора с ответвлением, обеспечивая отклонение расхода в каждой ветви на уровне 5%.
Элементы управления воздушным потоком: динамическое регулирование расхода
1. Регулируемые вентиляционные клапаны и направляющие клапаны
Место установки: Установка ручной / электрической вентиляционной заслонки на ветке впускного трубопровода или верхнем слое катализатора.
Метод регулировки: после многоточечного испытания скорости ветра область с высокой конвективной скоростью закрывает небольшой вентилятор, а область с низкой скоростью потока открывает большой клапан до тех пор, пока отклонение скорости потока в каждой точке измерения не составит ±10%.
Пример: скорость потока слева от устройства на 25% выше, чем справа, и разница в скорости с обеих сторон уменьшается до 5%, закрывая левый вентилятор на 15 °.
2. Устройства для балансировки давления
Управление обратной связью с диффузным давлением: установка диффузного преобразователя давления до и после слоя катализатора, сцепление регулирует открытие впускной клапана, чтобы обеспечить последовательную потерю давления в каждой области.
Сценарий применения: подходит для обработки условий с большими колебаниями количества воздуха, таких как периодическая обработка выхлопных газов.
Загрузка катализатора и структурная перестройка поддержки
1. Оптимизация расположения каталитических модулей
Идентификация проблемы: неравномерность щелей между модулями катализатора приводит к « короткому замыканию» воздушного потока (например, ширина щели на 50% больше, чем в среднем, и увеличение потока воздуха в 2 - 3 раза).
Решение: Используя стандартизированный катализатор - носитель (например, сотовая керамическая или металлическая сетчатая пластина той же спецификации), модуль заполняется высокотемпературным герметичным материалом (например, керамическим волокнистым канатом), щель составляет 2 мм. Для гранулированного катализатора, при наполнении слоистой вибрацией, чтобы обеспечить равномерную плотность накопления (погрешность 3%), избегая локального рыхления или сгустков.
2. Поправка на выравнивание опорных конструкций
Метод проверки: измерение опорной сетки катализатора с помощью горизонтометра, погрешность выравнивания > 3 мм / м требует корректировки.
Исправление операции: сварка опорной балки или прокладки из нержавеющей стали, так что уровень опорной поверхности составляет более 2 мм / м. Для опорных конструкций гофрированной пластины убедитесь, что высота волновой долины одинакова, избегая смещения потока вдоль разницы в высоте и высоте.
Поэтапная отладка и проверка эффективности
1. Холодный ввод в эксплуатацию (режим без выхлопных газов)
Шаг: Введите воздух при комнатной температуре (расход составляет 50%, 75%, 100% от расчетного значения) и используйте анемометр для измерения скорости потока в верхнем и нижнем сечениях слоя катализатора по точкам. В соответствии с результатами испытаний регулируйте вентиляционную заслонку, направляющее устройство до индекса однородности скорости потока (UI) ≥ 0,85 в каждом режиме.
Ключевые данные: регистрация кривых потери давления при различных объемах ветра для обеспечения линейной зависимости между разностью давления и количеством ветра (аномальная нелинейность может указывать на блокировку воздушного потока).
2. Тепловая отладка (нормальные эксплуатационные условия)
Приоритеты мониторинга:
Температурное поле: разность температур на одной и той же горизонтальной поверхности слоя катализатора составляет 20°C, а осевой градиент повышения температуры является одинаковым (например, колебание температуры на метр слоя слоя слоя слоя составляет 10%).
Эффективность обработки: когда концентрация выхлопных газов на входе стабильна, концентрация на выходе колеблется на уровне 5% и достигает проектной эффективности очистки (например, ≥95%).
Динамическая регулировка: если температура в определенной области в горячем состоянии слишком высока, можно точно отрегулировать открытие вентиляционной заслонки вверх по течению в этой области, уменьшить расход газа на 10 - 15%, снизить локальную интенсивность реакции.
V. Типичные случаи решения проблем
Пример 1: изгиб впуска приводит к смещению потока влево
Явление: скорость потока слева на 30% выше, чем справа, а левая сторона катализатора сильно изношена.
Модернизация: в изгибе установлены 3 направляющие лопатки (угол 45°, интервал 150mm), на выходе увеличена среднепоточная решетка (коэффициент отверстия 40%).
Эффект: отклонение скорости потока падает до ±8%, поверхность катализатора после шести месяцев эксплуатации оборудования изнашивается равномерно.
Пример 2: "Короткое замыкание" в центре слоя катализатора
Явление: скорость потока в центральной области на 40% выше, чем у края, что приводит к чрезмерной центральной температуре (на 50°C выше, чем у края).
Модернизация: уменьшение расстояния между центрами каталитических модулей с 50 мм до 20 мм, увеличение направляющих щитов между краевыми модулями (высота 1 / 3 толщины модуля).
Эффект: разница в скорости потока между центром и краем падает до 12%, а разница в температуре уменьшается до 25°C.
VI. ПРИМЕЧАНИЯ
Совместимость с материалами: модифицированные компоненты должны использовать высокотемпературные (≥300°C), коррозионно - стойкие (например, 316L нержавеющая сталь, керамика) материалы, чтобы избежать деформации при высоких температурах или вторичного загрязнения.
Управление потерей давления: новое направляющее устройство может увеличить потерю давления в системе на 10% ~ 20%, необходимо учитывать резерв вентилятора (зарезервированный напор ≥200Па).
Безопасная эксплуатация: При проведении внутренних огневых операций оборудования необходимо сначала провести замену газа (содержание кислорода < 1%) и контролировать концентрацию горючего газа (LEL < 5%).
Резюме
Регулирование распределения воздушного потока должно соответствовать принципу « сначала структурная оптимизация, затем динамическая регулировка, окончательная коррекция загрузки», путем сочетания холодной и тепловой отладки для достижения количественного достижения однородности воздушного потока (UI ≥ 0,85, отклонение скорости потока ±15%). Для сложных условий работы, в сочетании с моделированием CFD для предварительного моделирования эффекта трансформации, чтобы уменьшить затраты на ввод в эксплуатацию на месте. Регулярное (ежеквартальное) повторное измерение распределения воздушного потока, создание файлов эксплуатации оборудования может эффективно предотвратить снижение эффективности обработки и проблемы отказа катализатора из - за неравномерного воздушного потока.
