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Wie werden Luftvorwärmer klassifiziert?
Wie werden Luftvorwärmer klassifiziert?
Luftvorwärmer können anhand ihrer Wärmeübertragungsmethoden in zwei Hauptkategorien unterteilt werden: konduktive und regenerative Luftvorwärmer. Bei konduktiven Luftvorwärmern wird am häufigsten der Rohrluftvorwärmer verwendet. Mit zunehmenden Kesselparametern und -kapazitäten vergrößert sich auch die Heizfläche von Rohrluftvorwärmern, was die Anordnung der hinteren Heizfläche vor Herausforderungen stellt. Daher werden in Großraumeinheiten häufig kompakte und leichte Rotationsluftvorwärmer verwendet. Luftvorwärmer werden im Allgemeinen in Platten-, Rotations- und Rohrluftvorwärmer eingeteilt.
Platten-Luftvorwärmer
Diese Art von Luftvorwärmer besteht meist aus dünnen Stahlplatten von 1,5 bis 4 mm Dicke. Stahlplatten werden zu rechteckigen Kästen verschweißt und mehrere Kästen werden zu einer Gruppe zusammengesetzt, wobei der gesamte Luftvorwärmer aus 2–4 Kästen besteht. Das Rauchgas strömt von oben nach unten durch die Außenseite der Kästen, während die Luft horizontal durch die Innenseite der Kästen strömt und unten nach oben strömt. Diese Wechselwirkung erfolgt zweimal, wobei Energie zwischen Rauchgas und Luft im Gegenstrom übertragen wird, wodurch eine effiziente Wärmeübertragung erreicht wird.
Aufgrund des hohen Stahlverbrauchs, der mangelnden Kompaktheit der Konstruktion und der Anfälligkeit für Schweißlecks werden Platten-Luftvorwärmer heute nur noch selten verwendet.
Rohrförmiger Luftvorwärmer
Die wichtigsten Wärmeübertragungskomponenten eines Rohrluftvorwärmers sind dünnwandige Stahlrohre. Rohrluftvorwärmer sind oft kubisch, wobei die Stahlrohre vertikal und versetzt angeordnet und an beiden Enden mit oberen und unteren Rohrplatten verschweißt sind. Im Rohrkasten befindet sich eine mittlere Rohrplatte. Das Rauchgas strömt vertikal entlang der Stahlrohre durch den Vorwärmer, während die Luft horizontal strömt und so die Wärmeleitung vervollständigt.
Zu den Vorteilen von Rohrluftvorwärmern gehören eine gute Abdichtung, eine hohe Wärmeübertragungseffizienz sowie eine einfache Herstellung und Verarbeitung, wodurch sie für Kraftwerkskessel und Industriekessel geeignet sind. Sie haben jedoch Nachteile wie ein großes Volumen, Anfälligkeit für Ascheverstopfungen in den Rohren, Schwierigkeiten bei der Reinigung und Verschleiß am Rauchgaseinlass.
Rotationsluftvorwärmer
Rotationsluftvorwärmer sind die häufigste Form regenerativer Luftvorwärmer. Sie nutzen abwechselnde Durchgänge von Rauchgas und Luft durch metallische Heizflächen, um die Luft zu erwärmen. Rotationsluftvorwärmer können je nach ihrer Bewegung in zwei Typen unterteilt werden: rotierende Heizfläche und rotierender Luftkanal. In diesem Ofen sind zwei Luftvorwärmer vom Typ mit dreizelliger rotierender Heizfläche.
Der Rotationsluftvorwärmer besteht aus einem zylindrischen Rotor, einer festen zylindrischen Hülle und einem Antriebsgerät.
Rotationsluftvorwärmer können weiter in zwei Typen unterteilt werden: einer mit einem rotierenden Heizflächenrotor und der andere mit einem rotierenden Luftkanal.
Der Rotor-Rotationsluftvorwärmer besteht aus einem rotierenden kreisförmigen Rotor und einer festen Hülle. Der Rotor hat viele Fächer, von denen jedes eine Wärmespeicherplatte enthält, die Wärme aus dem Rauchgas aufnimmt und speichert. Wenn sich der Rotor zur Luftseite dreht, wird die gespeicherte Wärme an die Luft abgegeben, wodurch deren Temperatur sinkt. Da sich die Heizfläche weiter dreht, wird kontinuierlich Wärme vom Rauchgas an die Luft übertragen, wodurch die Luft erwärmt und das Rauchgas gekühlt wird. Dies ist das Funktionsprinzip des Rotationsluftvorwärmers.
Die Hauptvorteile des Rotationsluftvorwärmers sind seine geringe Größe, sein geringes Gewicht und die Möglichkeit, erheblichen Verschleiß an Wärmeübertragungselementen zu vermeiden, wodurch er sich besonders für große Kessel eignet. Zu seinen Nachteilen zählen jedoch die komplexe Struktur, der Stromverbrauch und relativ große Luftleckagen.
Rohrförmiger Luftvorwärmer
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