Rivestimenti ceramici per superfici refrattarie di riscaldatori

Il vostro riscaldatore a combustione subisce limitazioni causate dalla temperatura all’ingresso della zona convettiva o dalla combustione? Anziché pensare a un rinnovamento su larga scala, queste criticità possono essere risolte grazie all’applicazione dei rivestimenti ceramici ad alta emissività di Cetek per superfici refrattarie.  I rivestimenti ceramici ad alta emissività di Cetek migliorano l’efficienza del trasferimento di calore radiante dalle superfici refrattarie di riscaldatori a gas.

L’applicazione dei nostri rivestimenti offre:

• Benefici tipici in termini di produttività dal 2,5% al 5%
• Risparmi di combustibile
• Aumento della capacità
• Riduzione delle emissioni di CO₂ e di NO_x
• Incapsulamento delle fibre
• Minori temperature all’ingresso della zona convettiva
• Rapido ritorno sull’investimento

I rivestimenti ceramici ad alta emissività di Cetek

Cetek è stato pioniere nell’uso di rivestimenti ceramici ad alta emissività applicati alle superfici refrattarie di sezioni radianti di riscaldatori a combustione e per reforming tubolari, ed è diventato un mezzo generalmente accettato per migliorare l’efficienza del trasferimento termico radiante, con conseguenti risparmi energetici e benefici ambientali e in termini di affidabilità. Da molti anni sviluppiamo e utilizziamo affidabilmente una vasta gamma di rivestimenti ceramici per diversi tipi di substrati, ambienti operativi e benefici per applicazioni target.
Quando si parla di riscaldatori a combustione e per reforming tubolari, l’energia termica necessaria per azionare i processi endotermici viene fornita bruciando una miscela di combustibile/aria e trasferita al processo attraverso tre meccanismi di trasferimento termico: irraggiamento, convezione e conduzione. Il mezzo principale di trasferimento termico è per irraggiamento.

Cos’è l’alta emissività?

Nella sezione radiante di un generatore a combustione, gran parte dell’energia radiante proveniente dalla fiamma/dall’effluente gassoso viene trasferita direttamente ai tubi del catalizzatore/di processo; tuttavia, una proporzione significativa interagisce con le superfici refrattarie. Il meccanismo di questa interazione ha un effetto rilevante sull’efficienza complessiva del trasferimento di calore radiante. Un importante fattore nel determinare l’efficienza radiante è l’emissività della superficie refrattaria.

Alle temperature di esercizio del riscaldatore di processo, i rivestimenti in fibra ceramica nuovi hanno, ad esempio, valori di emissività di circa 0,4. I mattoni refrattari isolanti e i materiali da colo hanno valori di emissività di circa 0,6. Questi materiali sono stati progettati assumendo come requisiti principali le considerazioni strutturali e l’efficienza di isolamento. Tuttavia, la loro tendenza è di gestire l’irraggiamento in modo inefficace. I rivestimenti ceramici di Cetek, con valori di emissività superiori a 0,9, sono stati progettati appositamente per integrare le caratteristiche di irraggiamento delle superfici refrattarie.

Come funzionano i rivestimenti ad alta emissività di Cetek?

Le superfici ad alta emissività sono in grado di irradiare energia su un’ampia banda di lunghezza d’onda diminuendo l’interferenza dovuta a CO2 e H2O nell’effluente gassoso.
Quando l’irraggiamento di una fiamma colpisce un radiatore perfetto, tutta l’energia viene assorbita ma, cosa ancora più importante, viene trasformata in “irraggiamento del corpo nero” man mano che si forma l’ampia banda di lunghezza d’onda. Nel momento in cui l’energia viene riemessa dalla superficie, essa è in grado di penetrare nell’atmosfera del forno costituita dai prodotti di combustione, mentre poca energia viene riassorbita e riportata verso il camino dal tiraggio.
Come risultato, è più facilmente disponibile per riscaldare il carico all’interno del forno.

Se la superficie fosse un cattivo radiatore, o uno con un valore di emissività molto basso, l’energia che colpisce la superficie verrebbe riflessa dalla superficie ancora una volta nel suo stato trasformato, e pertanto più facilmente assorbita dall’atmosfera del forno. L’effetto è quello di “surriscaldare” l’atmosfera del forno o l’effluente gassoso, causando uno spreco di energia persa al camino.

Processo di valutazione di Cetek

I rivestimenti ceramici ad alta emissività di Cetek applicati alle superfici refrattarie offrono un effetto notevole che varia in base a tipi e progettazioni diversi di riscaldatori a combustione o riscaldatori per reforming tubolari. Al fine di trarre il massimo beneficio, è importante condurre anticipatamente un’analisi/valutazione tecnica completa degli effetti dell’applicazione. Il beneficio nella sezione radiante e gli effetti sulla sezione di convezione vengono esaminati e sintetizzati in una relazione prima di assumere qualsiasi impegno con il cliente o con Cetek.
Le applicazioni tipiche di rivestimento ad alta emissività nei riscaldatori per reforming con vapore del metano mostrano vantaggi in termini di produttività (come risparmi energetici o incrementi della produzione) che vanno dal 2,5% al 5,0%.

I benefici ambientali offerti dai rivestimenti ad alta emissività di Cetek

La riduzione della temperatura degli effluenti gassosi porta a una riduzione significativa delle emissioni termiche di NO_x. Una riduzione tipica delle emissioni di NO_x nei riscaldatori per reforming con vapore del metano va dal 20% al 30%, indipendentemente dal tipo di bruciatore.
Le emissioni di CO₂ sono ridotte proporzionalmente ai benefici di produttività.
I rivestimenti ceramici di Cetek (ad alta emissività o a emissività neutra) forniscono un incapsulamento reale dell’isolamento in fibra ceramica (coperture, moduli o pannelli). Non vi è perdita di fibra friabile dalle sezioni radianti e, di conseguenza, non vi è fouling dei tubi del catalizzatore/tubi della sezione radiante, dei tubi della sezione convettiva, degli schermi delle unità di riduzione catalitica selettiva (SCR), né perdite nell’ambiente attraverso il camino. L’ingresso nelle sezioni radianti durante i fermi comporta un rischio meno elevato in quanto la contaminazione è trascurabile.

Applicazioni di rivestimenti in loco

I rivestimenti hanno una longevità superiore e i tecnici esperti di Cetek li applicano in loco su rivestimenti refrattari di riscaldatori/forni di processo. Forniamo sistemi di rivestimento ad alta emissività per tutti i tipi di superfici refrattarie, dai mattoni refrattari densi ad alto tenore di allumina ai moduli o coperture in fibre ceramiche leggeri da colo. Per alcuni riscaldatori raccomandiamo rivestimenti per tubi di processo.

I rivestimenti ad alta emissività a film sottile sono inerti, non catalitici e a base acquosa, e offrono un miglioramento dei processi completo e sicuro dal punto di vista ambientale.
Il servizio è supportato dal nostro Programma di salute e sicurezza, appositamente pensato per offrire un grado di sicurezza superiore agli standard di settore.

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