Le condotte di scarico dei gas di combustione delle centrali elettriche operano in condizioni di elevata temperatura, movimento termico, vibrazioni, fluttuazioni di pressione, corrosione e carico di particolato. Le sezioni di condotto di grandi dimensioni possono espandersi, contrarsi e spostarsi durante l'avvio, il normale funzionamento e l'arresto. Una progettazione adeguatagiunto di dilatazione del tessutoFornisce un collegamento flessibile che assorbe questo movimento mantenendo al contempo la separazione e la tenuta necessarie tra le sezioni di condotto adiacenti.
A differenza di un semplice connettore flessibile, un giunto di dilatazione per centrali elettriche deve essere progettato in base alle effettive condizioni dei gas di scarico. Temperatura, pressione, composizione del gas, ceneri volanti, movimento, dimensioni del condotto e configurazione del rivestimento influenzano tutti la costruzione del giunto.
BSTFLEX produce su misuragiunti di dilatazione in tessuto non metalliciper grandi sistemi di canalizzazione industriale, inclusi impianti per caldaie, gas di combustione, controllo dell'inquinamento atmosferico e applicazioni di scarico.
| Parametro | Perché è importante |
|---|---|
| Temperatura di esercizio | Determina il sistema di protezione termica e di materiale flessibile |
| Temperatura massima | Tiene conto delle condizioni di avvio, di anomalia e transitorie. |
| Pressione | Determina il carico e il comportamento del movimento della cinghia |
| Composizione dei gas di scarico | Influisce sulla compatibilità chimica e sulla selezione del materiale di tenuta |
| Umidità | Importante per le condizioni di condensazione e punto di rugiada acida |
| Ceneri volanti e polveri | Potrebbe richiedere un rivestimento interno o una protezione antiabrasione |
| Movimento assiale | Determina la capacità di compressione ed estensione |
| Movimento laterale | Determina la geometria flessibile richiesta |
| Dimensioni del condotto | Influisce sulla costruzione di telai, angoli e cinture. |
I condotti di scarico dei fumi sono collegati ad apparecchiature che operano in presenza di notevoli variazioni di temperatura. Un condotto lungo diversi metri può subire una dilatazione dimensionale misurabile quando riscaldato.
Il problema non si limita al condotto stesso. Il movimento termico può verificarsi anche tra:
Questi componenti non si espandono necessariamente nella stessa direzione o alla stessa velocità.
Un giunto flessibile fornisce una posizione controllata in cui può verificarsi un movimento relativo senza costringere l'intero sistema di condotti ad assorbire lo spostamento come stress meccanico.
UNgiunto di dilatazione della struttura della centrale elettricapuò essere installato in più punti all'interno di un sistema di trattamento dei fumi.
Le località tipiche includono:
Le condizioni operative possono variare significativamente tra queste diverse sedi, pertanto una determinata tipologia di costruzione non dovrebbe essere applicata automaticamente a tutto l'impianto.
Le canalizzazioni collegate alle caldaie possono essere soggette a notevoli variazioni termiche.
Durante l'avvio, la temperatura del condotto aumenta dalle condizioni ambientali fino alla temperatura di esercizio. Durante lo spegnimento, il processo si inverte. Questa ripetuta espansione e contrazione termica può generare migliaia di cicli di movimento durante la vita utile dell'apparecchiatura.
UNgiunto di dilatazione del condotto della caldaiadeve quindi essere in grado di gestire movimenti ripetuti anziché un singolo evento di spostamento massimo.
Tra gli aspetti importanti da considerare vi sono:
I collegamenti dei preriscaldatori d'aria possono creare condizioni difficili poiché le temperature del gas e i percorsi di flusso variano all'interno dell'apparecchiatura.
I giunti di dilatazione possono essere soggetti a movimenti termici, vibrazioni e differenze di pressione, oltre a operare in prossimità di apparecchiature con massa strutturale considerevole.
Il giunto flessibile deve quindi consentire il movimento richiesto senza generare forze di reazione eccessive sulla condotta collegata.
I tifosi indotti al draft rappresentano un altro luogo comune per le connessioni flessibili.
In questo caso, la preoccupazione principale potrebbe essere l'isolamento dalle vibrazioni e dalle sollecitazioni meccaniche, piuttosto che le sole temperature estreme.
Un giunto di dilatazione in tessuto in corrispondenza del collegamento della ventola ID può essere utile per:
La corretta costruzione dipende dal fatto che il giunto si trovi sul lato del gas caldo, sul lato del gas pulito o in un'altra sezione dell'impianto.
I sistemi di desolforazione dei gas di scarico possono presentare una serie di problematiche diverse.
I gas di combustione umidi possono contenere componenti chimicamente aggressivi e può verificarsi condensazione quando la temperatura del gas scende al di sotto del punto di rugiada acida.
In questi luoghi, il materiale flessibile deve essere valutato per:
Una barriera flessibile a base di PTFE può essere presa in considerazione quando la resistenza chimica è un requisito di progettazione fondamentale.
Per un confronto dettagliato dei materiali, consultare la nostra guida aMateriali per giunti di dilatazione in tessuto: PTFE, silicone, fibra di vetro e silice.
I gas di scarico non sono semplicemente aria calda.
A seconda del combustibile e del processo di controllo dell'inquinamento, può contenere una combinazione di:
Dopo la pulizia e il raffreddamento del gas, la condensa può diventare un ulteriore problema.
Di conseguenza, un materiale che offre buone prestazioni in un condotto di aria calda asciutta potrebbe non essere adatto per un'applicazione con gas di scarico umidi e corrosivi.
Le condizioni di punto di rugiada acida meritano particolare attenzione nei sistemi di trattamento dei fumi.
Quando il gas si raffredda a sufficienza, alcuni componenti possono condensarsi e creare liquidi altamente corrosivi sulle superfici interne.
Ciò significa che la temperatura di progetto di uno strato di tenuta flessibile non dovrebbe essere basata solo sulla temperatura massima del gas.
Il quadro operativo completo dovrebbe includere:
In ambienti umidi e acidi, la compatibilità chimica diventa un fattore determinante nella scelta del tessuto.
Un errore comune è quello di selezionare ungiunto di dilatazione in tessuto ad alta temperaturasemplicemente scegliendo il tessuto con la temperatura nominale più elevata dichiarata.
Questo approccio può portare alla formazione di un giunto inadeguato.
Un tessuto resistente alle alte temperature può tollerare molto bene il calore diretto, ma offrire una resistenza chimica o una tenuta ai gas limitate. Al contrario, uno strato di PTFE chimicamente resistente potrebbe non essere adatto all'esposizione diretta alla parte più calda dei gas di scarico.
I moderni giunti di dilatazione per tessuti utilizzano quindi spesso più strati funzionali.
Un giunto per gas di scarico ad alta temperatura può utilizzare una combinazione di materiali, in cui ogni strato svolge una funzione specifica.
Disposizione funzionale tipica
Gas di scarico
↓
Protezione dal flusso interno e dall'abrasione
↓
Tessuto resistente alle alte temperature
↓
Isolamento
↓
Rinforzo in fibra di vetro
↓
PTFE o altra barriera di tenuta ai gas
↓
Aumento
Si tratta di un concetto ingegneristico, non di una costruzione universale. La scelta effettiva dei materiali e la sequenza degli strati dipendono dalle condizioni operative specifiche della centrale elettrica.
Il tessuto di silice può essere preso in considerazione per le applicazioni in cui la temperatura della superficie calda supera l'intervallo di utilizzo pratico dei materiali convenzionali in fibra di vetro.
Il suo ruolo principale in un giunto di dilatazione composito è generalmente la protezione termica, piuttosto che quello di unica membrana di tenuta ai gas.
BSTFLEX fornisceTessuto in silice ad alta temperatura al 96%per applicazioni che richiedono una protezione termica esigente.
Nei giunti di dilatazione delle centrali elettriche, il tessuto di silice può essere integrato in un sistema multistrato quando il lato caldo richiede una protezione termica aggiuntiva.
La fibra di vetro è ampiamente utilizzata nei giunti di dilatazione dei tessuti industriali perché offre una combinazione vantaggiosa di resistenza, stabilità dimensionale e resistenza alle alte temperature.
Può servire come:
La fibra di vetro non deve necessariamente costituire lo strato più esterno. La sua posizione dipende dalla funzione richiesta all'intero giunto.
La fibra di vetro rivestita in PTFE può essere utile quando la giunzione richiede una barriera flessibile resistente agli agenti chimici.
I suoi potenziali vantaggi includono:
Tuttavia, lo strato di PTFE deve essere protetto da temperature al di fuori del suo intervallo operativo idoneo.
In un sistema ad alta temperatura, ciò può essere ottenuto tramite isolamento e strati protettivi sul lato caldo.
La fibra di vetro rivestita di silicone può essere adatta in luoghi in cui flessibilità, resistenza agli agenti atmosferici e prestazioni a temperature moderatamente elevate sono importanti.
Può risultare particolarmente utile sul lato esterno di una struttura composita o nelle sezioni a temperatura relativamente moderata del sistema di evacuazione dei fumi.
Non dovrebbe essere automaticamente specificato per la parte più calda di un condotto di uscita della caldaia senza valutare la temperatura effettiva dello strato.
Un giunto di dilatazione in tessuto non deve necessariamente essere esposto direttamente alla piena velocità dei gas di combustione.
È possibile utilizzare un rivestimento interno per reindirizzare il flusso di gas e proteggere il gruppo flessibile.
A seconda del sistema, il rivestimento può contribuire a ridurre:
Nel caso di gas contenenti particolato, la progettazione del rivestimento è uno dei componenti più importanti dell'intero sistema di giunzione di dilatazione.
Le centrali elettriche a carbone e altre centrali che producono particolato possono esporre i giunti di dilatazione dei condotti alle ceneri volanti.
L'elevata velocità del gas può trasformare particelle relativamente fini in un efficace flusso abrasivo.
Se queste particelle impattano direttamente sulla cinghia flessibile, l'usura può verificarsi molto più rapidamente di quanto previsto dalla sola esposizione alla temperatura.
Per questo motivo, la progettazione dovrebbe tenere conto di:
Molti sistemi di scarico dei fumi delle centrali elettriche funzionano in pressione negativa a causa dei ventilatori a tiraggio indotto.
La pressione negativa può tirare il tessuto flessibile verso l'interno.
Ciò è particolarmente importante per i giunti di dilatazione rettangolari di grandi dimensioni con lunghe campate non supportate.
Il progetto dovrebbe quindi tenere conto di:
Fornire il valore effettivo della pressione è molto più utile che limitarsi a dire "servizio di aspirazione".
La maggior parte dei condotti di scarico dei fumi di grandi dimensioni sono rettangolari o quadrati.
Ciò comporta ulteriori considerazioni ingegneristiche rispetto ai giunti circolari.
I quattro angoli devono raccordarsi in modo fluido con i lati adiacenti, mentre i lati lunghi possono subire una maggiore deformazione sotto pressione.
UNgiunto di dilatazione rettangolare in tessutoPertanto, la progettazione dovrebbe riguardare l'intero perimetro.
Le dimensioni importanti includono:
| Dimensione | Informazioni richieste |
|---|---|
| Larghezza | Larghezza effettiva del condotto |
| Altezza | Altezza effettiva del condotto |
| Faccia a faccia | Distanza tra i piani di attacco |
| Flangia | Larghezza, spessore e configurazione di fissaggio |
| Angolo | Geometria e raggio effettivi degli angoli, ove applicabile. |
Per giunti di grandi dimensioni da sostituire, si raccomanda vivamente di fornire fotografie e disegni quotati.
In genere, la dilatazione termica produce un movimento assiale al variare della lunghezza delle sezioni di condotto collegate.
Il giunto di dilatazione deve essere specificato con valori separati per la compressione e per l'estensione.
Per esempio:
Compressione assiale: 40 mm
Estensione assiale: 15 mm
Questo è più utile per l'ingegneria rispetto alla sola specificazione della crescita termica teorica totale.
Le apparecchiature di una centrale elettrica possono muoversi rispetto alla struttura circostante.
Lo spostamento laterale può derivare da:
Il giunto di dilatazione del tessuto deve essere progettato per assorbire lo spostamento richiesto senza eccessiva tensione del tessuto o contatto tra i componenti interni.
Un giunto di dilatazione di una centrale elettrica può essere soggetto a ripetuti cicli termici durante tutta la sua vita utile.
Ogni avvio e arresto può generare un altro ciclo di movimento.
Ciò significa che la durata di servizio dipende non solo dalla temperatura massima, ma anche da:
Un giunto progettato per un singolo evento di movimento di grandi dimensioni non è necessariamente ottimizzato per migliaia di cicli termici di minore entità.
Quando una giunzione di tessuto si rompe prematuramente, il danno visibile non è sempre la causa originaria.
I meccanismi di guasto più comuni possono includere:
Sostituire il tessuto con un materiale resistente alle alte temperature senza identificare il meccanismo di guasto potrebbe non risolvere il problema di fondo.
Per le giunzioni rettangolari, gli angoli sono punti di ispezione importanti.
Cercare:
I danni concentrati attorno a un angolo possono indicare problemi di movimento, installazione o geometria, piuttosto che una semplice questione di temperatura del materiale.
Anche il rivestimento interno deve essere ispezionato.
Verificare quanto segue:
Un rivestimento danneggiato può esporre la cinghia flessibile a condizioni per le quali non è stata progettata.
Nei progetti di sostituzione, copiare le dimensioni della vecchia cinghia in tessuto non è sempre sufficiente.
La sostituzione deve essere valutata in base alle attuali condizioni operative.
Prima di ordinare, raccogli:
Se la vecchia giunzione si è rotta prematuramente, allegare fotografie che mostrino le aree danneggiate.
Per un personalizzatogiunto di espansione dei gas di scaricoL'informazione più utile è l'inviluppo operativo effettivo.
| Informazioni | Esempio |
|---|---|
| Dimensioni del condotto | 3000 × 2500 mm |
| Faccia a faccia | 250 mm |
| Temperatura normale | 350 °C |
| Temperatura massima | 450 °C |
| Pressione | -5 kPa |
| Gas di processo | gas di scarico |
| Movimento assiale | ±30 mm |
| Movimento laterale | ±25 mm |
| Velocità del gas | Specifico del progetto |
| Carico di particolato | Condizioni relative a ceneri volanti/polveri |
I valori sopra riportati sono solo a titolo di esempio. Per la progettazione è necessario utilizzare le specifiche effettive del progetto.
I sistemi di condotti delle centrali elettriche raramente sono identici.
Due giunti possono avere le stesse dimensioni nominali ma condizioni operative completamente diverse.
Uno può funzionare con gas caldo secco, mentre un altro gestisce gas di scarico umidi e corrosivi. Uno può operare in pressione positiva, mentre un altro in condizioni di pressione negativa considerevole. Uno può richiedere un rivestimento resistente all'abrasione, mentre un altro no.
Per questo motivo, ungiunto di dilatazione non metallicoDovrebbe essere specificato come un assemblaggio ingegnerizzato piuttosto che selezionato solo in base alle dimensioni.
| Materiale | Ruolo potenziale | Driver di selezione tipico |
|---|---|---|
| Fibra di vetro | Rinforzo | Resistenza e stabilità termica |
| Fibra di vetro rivestita in silicone | Strato esterno o di tenuta flessibile | Flessibilità e resistenza ambientale |
| Fibra di vetro rivestita in PTFE | barriera resistente agli agenti chimici | Gas corrosivo o umido |
| Tessuto di silice | Protezione del viso caldo | Grave esposizione termica |
| Isolamento | Barriera termica | Protezione degli strati a bassa temperatura |
| Rivestimento metallico | Protezione da flusso e abrasione | Gas ad alta velocità o particolato |
Sia i giunti di dilatazione in tessuto che quelli metallici possono essere utilizzati nei sistemi di canalizzazione industriale, ma le loro caratteristiche sono diverse.
| Fattore | Giunto di dilatazione in tessuto | Giunto di dilatazione metallico |
|---|---|---|
| Elemento flessibile | Tessuto tecnico composito | Soffietto metallico sagomato |
| Condotti di grandi dimensioni | Altamente adatto | Dipendente dal design |
| Flessibilità laterale | Generalmente elevato | Dipendente dalla configurazione |
| Isolamento termico | Può essere integrato in costruzioni multistrato | Di solito richiede una progettazione termica separata |
| Barriera chimica | È possibile utilizzare strati a base di PTFE | Dipende dalla scelta della lega |
| Bassa forza di reazione | Un notevole vantaggio in numerose applicazioni di canalizzazione. | Bisogna considerare la forza della molla |
| Sostituzione | La cinghia flessibile può essere sostituibile | Specifico dell'assemblaggio |
La scelta migliore dipende da pressione, temperatura, movimento, composizione chimica del gas, geometria del condotto e requisiti dell'intero sistema.
Una specifica utile dovrebbe descrivere le condizioni di servizio complete, anziché limitarsi a dichiarare:
"Giunto di dilatazione per tessuti ad alta temperatura."
Una specifica più rigorosa identifica:
Queste informazioni permettono al produttore di progettare l'assemblaggio flessibile in base all'applicazione specifica.
BSTFLEX sviluppa soluzioni personalizzategiunti di dilatazione in tessuto per sistemi di gas di scarico delle centrali elettrichein base alle dimensioni e alle condizioni operative fornite dal cliente.
A seconda dell'applicazione, la struttura può includere rinforzi in fibra di vetro, tessuti rivestiti in silicone, barriere ai gas a base di PTFE, tessuto in silice resistente alle alte temperature, isolamento e protezione interna contro il flusso o l'abrasione.
Sono disponibili configurazioni personalizzate per condotti di forma rettangolare, quadrata, rotonda e non standard.
Per le specifiche complete del prodotto, visitare il sitoGiunto di dilatazione in tessuto non metallicopagina del prodotto.
Invia a BSTFLEX le dimensioni del condotto, la lunghezza da un'estremità all'altra, la temperatura di esercizio e massima, la pressione, la composizione dei fumi, il movimento, la velocità del gas, le condizioni del particolato e i dettagli del rivestimento esistente.
Per i progetti di sostituzione, si prega di includere, ove possibile, fotografie e disegni dell'impianto esistente.
Richiedi un preventivo personalizzato per un giunto di dilatazione in tessuto
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