RTO安装随记——热风回收（1）

 

1.前言

前面把RTO余热回收的蒸汽、导热油、热水，粗中有细的过了一遍，个中整理并不困难，随记嘛。不过，热风确确实实不好讲，原因是前三者都是液体工作介质，在流体计算和工况、故障预判上都是可以“想当然”的；热风呢，是气体，在运行过程中是可以压缩的，也就是说体积是可变的。

以不变应可变，那当然头疼。不过，热风回收又是相对最省事的，也是相对来说最安全的。不是吗？今天也是浅浅说一些而以。

2.热风回收系统部件构成和换热器位置

关于热水换热器的位置，要考虑很多因素。热风就简单了，绝大部分放在高温段。原因是放在低温段，风-风换热效果差，而且不是一般的差（相对其他几种特定而言）。上图看看系统（主要是风机、风阀、风管、热电偶或温度变送器、压力计或压差变送器、铠装信号线、PLC或其他控制程序等）组成和位置啊。

 

放在RTO余热的高温段，最高可以回风温度350℃，可以使用室外洁净空气或者车间低浓度废气作为新风。不过车间低浓度废气加热后，若给到烘箱，要评估是否会对产品品质有影响；若给到烘箱前热风炉当新风，要评估直燃炉燃烧时，是否会有爆燃风险。

3.热风的控温方式

结合下图观察，图中标注了6个阀门（F2-F7）和1个风机（vent） ，就是通过这些阀门的开闭及相互之间配合来控制或者调节温度的。可以分为两类控制思路，这两类思路可以同时使用，也可以独立使用，一般是配合使用。

（1）一类是热风换热器端的控温vent:调节换热器冷侧冷风数量，输出热量一定的情况下，通过风量变化，来控制输出温度变化。
F2:调节热回收阀，来调节RTO炉内热量的供应，冷侧风量固定情况下，通过控制换热器热侧热量，来控制热风温度的变化。
F3:调节RTO排放阀，热风换热器的热侧风量，根据经验值一般都是按照RTO设计风量的1/5来选取的。调节RTO排放阀开度大小（不能关闭，最小开度是30%），来调节RTO炉内气体压力，将更多的风“挤”向热风换热器方向，以使换热器获得更多的热量。这一点和F2的目的是一致的。

F4:调节本体旁通阀，此处的调节目的主要是降温，主要是单向的，兼顾调节。通过使用洁净新风来混风的方式，来控制温度变化或者实现风温的稳定。如果说vent、F2、F3是大动作，那F4就是小动作。

F5:调节新风阀，F5、F4一般不同时出现，两者相同的都是混冷的新风来调温，不同的是，F5是自吸，效果不如F4是强吸的明显。不过实际使用中都有应用。

（2）另一类是输送管路端的控温

F6:调节支线管路新风阀，原理与F5原理一样，通过自吸新风二次降低温度供应该产线。原因是主风管供应的是一个统一温度，但是每条产线所需的温度（最高温度）是不一样的。

F7:调节烘箱管路新风阀，原理与F6原理一样，通过自吸新风二次降低温度供应该产线，只不过是更一层次的调节。原因是该条产线的支线风管温度是统一的，放到每节烘箱那就差异比较大。比如7节烘箱的镀铝膜生产线，最高一节温度要求135℃，最低一节会去到80℃。如图。

4. 热风换热器的选型

如下图，分别是列管式换热器和板式换热器示意（不要嫌弃，手工的不漂亮，好在真实），两种都有应用案例，以板式换热器占绝大多数。选项主要考虑的还是换热效率。不过，列管式和板式只是大类，细分的话还是可以分出很多。

（1）列管式换热器，其机构与热水换热器是一样的。这种应用，一般场景是混风段换热，用于给熟化或其他地方提供少量（一般2000CMH）低温（50℃-60℃）风。一般余热回收都是给到产线烘箱，直接回到产线烘箱或者回到烘箱前热风炉的。故这种列管式应用很少，就我经手的，也只有南通的一个客户。

（2）板式换热器，其主要换热面是不锈钢板，热侧和冷侧直接通过换热面换热，这种结构下，热侧冷侧中间是不锈钢板，换热效果是最好的。（注意是一定限定条件下。工业换热受很多因素影响，特别是看不见摸不着的风。）

 

要补充的是，由于板式换热器是装在高温段的，为了应对高温导致的热膨胀，都会在换热器的入口端加一段膨胀管。如果不加，当换热器由冷态直接被850℃热风烘烤时，极易因材质自身膨胀而拉裂焊缝。