Производство теплообменников для отработанных газов в китае

Когда говорят о китайских теплообменниках для утилизации тепла отходящих газов, часто представляют дешёвые штамповки. Но на деле это сложные инженерные системы, где каждый миллиметр толщины стали или угол сварного шва влияет на КПД. Мы в ООО Цзянсу СФЭИ Энергия Инжиниринг прошли путь от копирования западных моделей до разработки собственных решений — и знаем, почему некоторые проекты ?не выживают? при температурах выше 650°C.

Конструкционные просчёты: почему не все материалы работают

В 2019-м мы тестировали теплообменник с алюминиевыми пластинами для низкотемпературных выхлопов — казалось, логично для экономии. Но конденсат с сернистыми соединениями за полгода ?проел? каналы. Пришлось переходить на биметаллические панели, хотя это удорожало конструкцию на 15%. Зато срок службы вырос до 8 лет даже в химическом производстве.

Сейчас для производства теплообменников для отработанных газов используем стали 09Г2С и AISI 316L — последнюю приходится закупать в Японии, но своих аналогов с устойчивостью к хлоридам пока нет. Кстати, толщина стенки в 3.5 мм оказалась критичной: европейцы часто делают тоньше, но у нас при перепадах давления в 0.7 МПа появлялись микродеформации.

Самое сложное — расчёт тепловых расширений в комбинированных системах. Помню, для цементного завода в Свердловской области пришлось трижды переделывать крепления: трубы из углеродистой стали и нержавейки работали в разных температурных режимах, и компенсаторы не справлялись.

Технологии сборки: где теряется КПД

Лазерная резка против плазменной — кажется, мелочь? Но при сборке теплообменников для котлов утилизаторов разница в 0.2 мм между пластинами даёт до 4% потерь в теплопередаче. Мы перешли на лазер только в 2020-м, до этого клиенты жаловались на ?недогрев? воды в контуре.

Сварка в аргоновой среде — обязательна для всех швов, контактирующих с газами выше 450°C. Но и тут есть нюанс: если скорость подачи проволоки больше 12 м/мин, в зоне термовлияния появляются карбиды. Проверяли на стенде с термопарами — именно это стало причиной трещины в теплообменнике для нефтеперерабатывающего завода под Омском.

Сборка под прессом с калибровкой — наш ноу-хау после неудачного опыта с болтовыми соединениями. В 2018-м вибрация от вентилятора на ТЭЦ разболтала фланцы за 3 месяца. Теперь все стыки идут с гидравлической запрессовкой и контролем на вибростенде.

Реалии китайского производства: что скрывают поставщики

Многие думают, что китайские заводы экономят на всём. Но для теплообменников для отработанных газов мы специально держим участок пескоструйной обработки перед покраской — без этого термостойкая эмаль ET-2K отслаивается за сезон. У 80% местных конкурентов этот этап ?оптимизирован?.

Контроль качества на каждом этапе — не для галочки. Раз в квартал отправляем образцы в шанхайскую лабораторию Шанхай Сыфанг Уси Котлостроение (нашего материнского предприятия), но и своя система есть: ультразвуковой контроль сварных швов, тест на герметичность под давлением 1.25 от рабочего, выборочная металлография.

Логистика — отдельная головная боль. Для поставки в Россию приходится заранее продумывать упаковку: конденсат в морских контейнерах вызывал коррозию незакрашенных кромок. Теперь используем вакуумную плёнку с силикагелем — мелочь, а без неё брак повышался на 3%.

Кейсы: где работают и где ломаются

Для котельной в Красноярске с температурой газов на входе 720°C сделали теплообменник с двойным контуром охлаждения — внутренний из сплава Инконель 625. Проработал 4 года без поломок, но ежегодная чистка от сажи требует разборки всей системы. Клиент сначала ругался на сложность обслуживания, но после расчётов согласился — альтернативные варианты требовали замены каждые 2 года.

А вот для пищевого комбината в Подмосковье провал: поставили оребрённые трубы из углеродистой стали для дымовых газов при 280°C. Не учли, что в продуктах сгорания будут пары растительных масел — за 8 месяцев рёбра ?закоксовались? намертво. Пришлось менять на гладкие трубы с системой промывки.

Сейчас разрабатываем модульную систему для малых ТЭЦ — чтобы можно было заменять секции без остановки котла. Испытания на стенде в Цзянсу показали, что прирост КПД на 6-7% возможен только при использовании медных трубок в низкотемпературной зоне, но это снова удорожание... Пока считаем, будет ли выгода для клиента.

Перспективы и тупиковые ветки

Керамические теплообменники — пробовали в 2021-м для стекловаренной печи. Теоретически выдерживают до 1100°C, но вибрация при резком охлаждении вызывала микротрещины. Отказались, хотя японские коллеги до сих пор их продвигают.

Системы с фазовым переходом — перспективно, но для отработанных газов с высоким содержанием пыли нежизнеспособно. Забиваются каналы за 2-3 месяца, а чистка требует полной разборки. Для чистых потоков (например, от газопоршневых установок) рассматриваем, но пока дорого.

Цифровизация — мы внедряем датчики для мониторинга в реальном времени, но не как ?умные? системы, а как инструмент диагностики. Например, перепад давления на 15% между секциями сразу показывает начало закоксовывания. Это проще и надёжнее, чем пытаться предсказать поломку алгоритмами.

Выводы без прикрас

Китайское производство теплообменников — это не про ?дёшево?, а про адекватные решения под конкретные условия. Наш сайт https://www.sfeeboiler.ru часто посещают инженеры из СНГ — и мы специально выкладываем там кейсы с неудачами, чтобы не создавать иллюзий.

Главное — не гнаться за сверхтехнологиями, а точно считать тепловые нагрузки и химический состав газов. И да, всегда закладывать запас по давлению — российские эксплуатационщики любят ?поджать? режим, а потом удивляются прогарам.

Сейчас работаем над теплообменником для судовых двигателей — там свои нюансы с солёной водой в контуре охлаждения. Если получится, может, напишу продолжение... Но это уже совсем другая история.