Keramisk Media

Keramiska värmeväxlare är ett nyckelelement i varje installerad Regenerative Thermal Oxidizer (RTO) och Regenerative Catalytic Oxidizer (RCO). Med ett brett utbud av keramiska mediatyper tillgängliga kan valet av rätt typ vara avgörande för att en RTO ska fungera korrekt.
Låt oss utvärdera grunderna i dagens nuvarande keramiska mediaalternativ och hur de påverkar effektiviteten i processen. Denna information kan hjälpa till att hantera driftskostnaderna för din RTO eller RCO oavsett om ditt system är en ny installation eller en ombyggnad.

Förståelse av ingångarna i en RTO

Innan vi diskuterar keramiska mediatyper finns det en mycket viktig punkt att tänka på: Detta är förståelsen av ingångarna till en RTO och hur ingångarna kan påverka de keramiska medierna. RTO:er som arbetar på gasströmmar som är fria från partiklar och med låga VOC-koncentrationer kan förväntas fungera i många år utan något specifikt underhåll, kanske till och med årtionden. RTO:er som behandlar gasströmmar med stora mängder kondenserbara ämnen, fasta partiklar och/eller extremt höga koncentrationer av flyktiga organiska föreningar (VOC) kan dock ha begränsad livslängd främst på grund av hotet mot de keramiska värmeväxlarna.

I allmänhet finns det två huvudtyper av värmeväxlarmedia: slumpmässig packning och strukturerat block. Var och en erbjuder unika fördelar och nackdelar som måste beaktas.

Slumpmässig packning var den första typen av keramiska media som användes i RTO-applikationer och används fortfarande idag i vissa applikationer. Observera att den vanligaste formen av slumpmässig packning är sadeln (se bild) även om det finns flera andra former som ibland används. Fördelarna med denna typ av media är 1) enkel installation och demontering, 2) god motståndskraft mot igensättning och 3) lägre första kostnad. Den största nackdelen är att slumpmässig packning kräver relativt låg gashastighet vilket innebär att en RTO designad med slumpmässiga packningsmedier behöver en stor yta för att maximera sina värmeväxlingsegenskaper.

Vanligtvis kräver en RTO designad för +95% Thermal Energy Recovery (TER) med slumpmässig packning ett slumpmässigt mediadjup på 8'. Detta 8' djup bidrar till ett högt tryckfall i samband med RTO-fläkten som för luft genom systemet.

Under åren har en hel del uppmärksamhet fokuserats på utvecklingen av typer av keramiska medier för användning i RTO:er med avsikten att minska bränsle- och elbehovet. Detta fokus har lett till utvecklingen av flera typer av strukturerade mediadesigner som visas. Dessa strukturerade konstruktioner erbjuder en mängd prestandafördelar inklusive lägre tryckfall, högre termisk energiåtervinning och förbättrad gasflödesfördelning.
En typ av strukturerade media, de så kallade monolitiska medierna, är särskilt användbar genom att den tillåter drift vid högre hastigheter. I motsats till slumpmässig packning arbetar dessa monolitiska konstruktioner med laminärt gasflöde.

Sanna laminära flöden

Äkta laminärt flöde tillåter denna typ av media att ge mycket bättre värmeöverföring vid betydligt högre hastigheter än med slumpmässiga medier som arbetar i det turbulenta gasflödesområdet. Detta innebär att mycket mindre media behövs för att ge den erforderliga värmeöverföringen. Till exempel kan en RTO designad med monolitblock bara behöva fem fots djup medan en RTO med slumpmässiga media skulle behöva åtta fot för motsvarande värmeväxlingsuppgift. Detta innebär betydande besparingar i kravet på bromshästkrafter (hk) för RTO-fläktarna och en mycket mindre yta för enheten.
Denna typ av media ger det mest öppna området och det lägsta tryckfallet. Celldensiteten, konstruktionsmaterialen och väggdensitetens flexibilitet hos monolitblocket möjliggör anpassade konstruktioner för optimering när det finns utmanande applikationer.

Den största nackdelen med strukturerade media är känsliga för nedsmutsning. Nedsmutsning är en oönskad ansamling av kondenserbara och/eller fasta partiklar på mediets värmeväxlingsytor och i de keramiska porerna. Ansamlingar som detta kommer att orsaka en uppbyggnad av tryckfall och kan i vissa fall resultera i mediaförsämring.

En annan viktig aspekt av valet av värmeväxlarmedia är materialet. Keramiska värmeväxlarmedier kan tillverkas i många olika sammansättningar beroende på applikation. Till exempel, i RTO-tillämpningar som involverar behandling av gasströmmar med betydande mängder alkalisk flygaska, såsom kaliumoxid, kanske designingenjören vill välja ett värmeväxlarmedium med en högre andel aluminiumoxid.

Detta beror på att alkalisk flygaska vid höga temperaturer är känd för att angripa värmeväxlarmedier med en hög andel kiseldioxid men kommer inte att ha samma negativa inverkan på aluminiumoxid. Emellertid är medier med hög aluminiumoxid dyrare och skulle inte vara nödvändiga i flygaskafria applikationer.

Sammanfattningsvis

Sammanfattningsvis bör ingenjörer ägna stor uppmärksamhet åt valet av rätt keramiskt värmeväxlarmedium. Att göra rätt mediaval är lika viktigt som typen av RTO.

Om du funderar på att bygga om eller har problem med underhållet kan vi hjälpa dig. Om du tror att ditt media sätter sig, upplever kemiska angrepp av tecken på mjukning, sprickor eller nedbrytning av mediabäddarna, igensättning av kallt ansiktsstöd eller brännareexponering där brännarens flamtemperatur är högre än den keramiska smälttemperaturen, kan du behöva LDX Lösningars hjälp.