高度の防火装置のための設計挑戦そして解決

高度の防火装置のための設計挑戦そして解決

高度の防火ヒーターは大気および宇宙空間の推進、高度の発電およびリモート化学処理植物を渡る重要な資産です。 大気の薄い場所で作動し、空気密度が海レベルの値の40%まで低下させることができる場所-fundamentallyは燃焼の物理、熱伝達のメカニズムおよび物質的な耐久性を変えます。 エンジニアはこれらのシステムを設計する堅い一連の挑戦を、頭に合わせなければ不安定な熱性能に対処しなければなりません。 この記事では、防火設備および過熱装置を信頼性のある発電設備を点検します。

高度にデザインが大きな課題を抱える

酸素および燃焼の効率を減らして下さい

大気圧が低い場合、燃焼温度が低下する間、酸素の低下の部分的な圧力は、炎の前部の化学反応率を遅らせます。不完全な燃焼は高められた二酸化炭素および燃焼炭化水素に、炎の温度が低下します。固定燃料の流れのために、設計者を過渡する強制的なバーナーか表面に不受容性の熱出力に強制する熱解放。さらに、炎の安定性はerraticになります;燃料空気混合物の燃焼の速度は上昇し、上昇または上昇の危険を増加します。

熱伝達のDegradation

対流熱伝達係数は空気密度とスケールを測ります。 4,000メートルの高度では、自然な対流は海レベルよりおよそ30%の熱を移します。 放射熱伝達は圧力により少ない敏感ですが、炎の形および煤根の形成の変更によって変更されます。 結果はヒーターの表面がプロセス液体により少ない熱を渡す間ガス 側面の熱電器を動かすことです。 ヒーター内の温度の stratificationは悪化し、管のクリープおよび冶金学の損傷を加速する局所的に熱した場所につながることができます。

素材の劣化と脆性

多くの高温合金は、酸素の存在下で形成する保護酸化物スケールに依存しています。 高高度で、低酸素部分圧は、スケールの形成を遅らせたり弱めたり、酸化および浸炭に脆弱な基材を残します。 同時に、急速な周囲温度のスイング - 登山や高高度砂漠で - 上昇熱疲労で共通。 一部の合金は、それらの延性に脆弱な移行する危険性が低い場合、それらの圧力が上昇する。 温度が上昇する危険度が上昇する危険度が上昇する。

燃料管理・蒸発問題

液体燃料は、効率的に焼くことができる前に蒸発しなければなりません。周囲圧力を削減すると、燃料の低下の沸点が減少し、供給ラインや注入器内の早期蒸発につながることができます。キャビテーションと矛盾する流れを引き起こします。ガス燃料は、一方、より低い密度を持ち、より大きなオリフィスまたはより高い供給圧力を必要とすると、同じ質量流量を維持します。さらに、燃焼燃焼燃焼燃焼燃焼の燃焼を抑制する燃焼の問題を混合する。これらの燃焼品質は、燃焼の燃焼の燃焼の問題を早期に低下させる。これらの問題は、燃焼の燃焼の燃焼の燃焼の燃焼の燃焼の燃焼を低減します。

高度条件のための革新的なソリューション

燃焼技術の強化

エンジニアは、性能を回復するためにいくつかの対策を開発しました。 ]前熱燃焼空気]は、初期の混合温度を上げ、部分的に減少酸素濃度のために補正します。 現代の防火ヒーターは、排気熱を回復する再加熱または再生空気プレヒートを組み込む、400°Cを超える予備加熱温度を達成します。 Oxygen-enrichedスプレーは、このような燃焼速度を増加させます。 [FLTF] バルブは、燃焼温度が低下するの安定性が向上します。 [FLTF]

高度な材料の選択

ニッケル系スーパー合金(インコネル625、ハステロイX)は、強度と酸化抵抗を良好に保持し、酸素部分圧を削減します。 放射性チューブやコイル部では、エンジニアは、20%以上のクロム含有量を有する高温合金を高温に指定し、耐摩耗性を低減します。 シリコンカーバイド(SiC-C-C)は、高温硬化性ゴム(FLT-C-C-C)を高温に溶着し、耐衝撃性を防止します。 [FLT-FLT:4] および高温硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化性硬化

最適化された熱伝達の設計

対流熱損失を回復するために、デザイナーは熱交換器の表面面積を増加するか、または[]]を拡張された表面管(finnedか、またはスタッズされた)プロセス側の熱伝達係数を増幅する。 ]反射放射線シールドプロセスコイルに研磨された、またはインコネルリダイレクト放射性エネルギーを戻し、ホットスポット形成を削減する。 加熱層の断熱材は、加熱し、加熱する。 加熱は、加熱層の加熱を増加させることができる。

燃料システムイノベーション

高度の使用の液体燃料システム]のブーストポンプおよび圧力調整装置は、周囲の沸点にもかかわらず、キャビテーションを防ぐ安定した供給圧力を維持します。 燃料ヒーター(メインヒーターから分離)は、注入前に燃料を予熱し、測定蒸気化を改善します。 ガス燃料の場合、 ]のエジェクタスタイルのミキサーは、燃料を燃料に調整し、排気ガスを調節すると同時に、排気ガスを調節します。

航空宇宙、発電、化学加工の応用

航空宇宙推進システム

超音波および高音波車のためのRamjetsおよびスクランジットは20キロ以上高度で、空気圧が海レベルの5%以下である。 地上試験施設の防火ヒーターは、エンジンコンポーネントのテストのためのそれらの条件を再現しなければなりません。 ソリューションには、]]を招待空気ヒーター]を燃焼して、高温ガスを正しい圧力で発生させ、 を電気器具で使用し、これらの温度を過熱する材料を吸着する。 [FLT:]:炭素ガスと炭素を吸火する。 炭素ガスは、このような温度を発生させます。

高高度化発電

ガスタービン入口加熱、廃棄物熱回収、補助ボイラー用の防火ヒーターに、標高3,000mを超えるアンデス、ヒマラヤ、およびロッキーの発電所。 オフシェルフヒーターは、このような場所での排出量や効率性目標を達成するのに失敗します。 酸素が豊富なバーナー、より大きな放射性セクション、および高層積層スタックを持つカスタム設計は現在一般的です。 ペルーの1つの大きな金鉱山は、50Wのガスを使用して、燃焼レベルを削減し、その後、約15ppmの加熱を削減します。

遠隔地での化学加工

関連する高面積に位置する精製所および化学プラントは、同じ燃焼と材料の課題に直面しています。 粗油加熱、リフォーム炉、および熱酸化剤に使用される防火ヒーターは、解体または再設計する必要があります。 []] モジュラースキッドマウントヒーター 統合された空気圧縮機と酸素噴射システムを使用して、チベット高原やボリビアアルティプラントなどのサイトで信頼性の高い操作を可能にし、これらの制御を容易にします。 制御可能な場合は、詳細な測定器を制御できます。 [FLT:] および、および、および、および、および、これらの制御装置は、および制御装置を制御することができます。

コンテンツ

高度の設置のための火のヒーターの設計は燃焼の物理、熱伝達および材料科学のシステム レベルの理解を必要とします。挑戦は-燃焼の効率、分解された対流熱伝達を、加速された材料の低下および燃料の処理の難しさ-酸素の増強のような設計された解決によって克服し、高度のスーパー合金およびコーティング、最適化された熱交換器の幾何学および理性的な燃料の制御システム。企業としてはより高い高度の操作に、およびエネルギー効率を促進しましたり、そして次のエネルギー LTF を研究のメカニズムに高められたレポートします:[F]および重要な研究は: 訓練されたエネルギー 訓練されたエネルギー 訓練された研修会の訓練を、および排出します。