|
|
|
Главная --> Справочник терминов Поверхность теплопередачи Кожухотрубчатые аппараты имеют ряд существенных недостатков. Основные из них: громоздкость, металлоемкость, сравнительно небольшая удельная поверхность теплообмена. Поэтому в отдельных узлах технологических установок, особенно в блоках большей единичной мощности, приходится применять несколько либо параллельно, либо последовательно работающих аппаратов, что нецелесообразно с точки зрения экономики, технологии и регулирования процесса. В последнее время созданы пластинчатые теплообменные аппараты из листового материала с более высокими коэффициентами теплопередачи и обладающие меньшей удельной металлоемкостью по сравнению с кожухотрубчатыми [51]. В пластинчатом теплообменном аппарате поверхность теплообмена представляет собой гофрированные пластины, которые расположены параллельно друг другу таким образом, что между ними остаются щелевидные каналы для рабочих сред. При таком конструктивном решении теплопередающая поверхность может быть выполнена из листового материала небольшой толщины, а каналы для теплообменивающихся сред могут иметь минимальное сечение. К тому же благодаря параллельному размещению пластин и небольшому расстоянию между ними достигается такая компактность, которая недостижима в кожухотрубчатом теплооб- Пластинчатые теплообменники обладают следующими преимуществами по сравнению с кожухотрубчатыми: при одной и той же поверхности теплообмена габариты и масса их меньше; из-за более низкого термического сопротивления требуется меньшая поверхность теплообмена. При одних и тех же режимах движения среды коэффициент теплопередачи в пластинчатых теплообменниках в 2—3 раза выше, чем в кожухотрубчатых [52]. Таким образом, изменяя число блоков, можно в полностью изготовленном теплообменном аппарате менять не только число ходов и скорость рабочей среды, но и поверхность теплообмена. При выходе из строя одного из блоков его можно легко заменить, что значительно повышает эксплуатационную надежность сварного пластинчатого теплообменного аппарата. Вследствие высокого давления на ГПЗ можно применять только неразборные теплообменники сварного типа. При поверочном расчете определяются режимы работы теплообменника или теплопотери, если известны конструкция, число и компоновка аппаратов (т. е. заданы поверхность теплообмена и схема тока теплоносителей). Конструктивное тип и поверхность теплообмена пластины 3. Проверяют величину выбранной теплопередающей поверхности при фактических скоростях рабочих сред. Для этого определяют критерии Рейнольдса и Нуссельта, находят коэффициенты теплоотдачи и теплопередачи. Определяют фактически необходимую поверхность теплообмена и сравнивают ее со стандартной. Если полученная поверхность равна стандартной или больше ее (в пределе на 20 — 25%), то расчет считается законченным. Если поверхность оказалась меньше стандартной, то необходимо 1. По известному из технологического расчета количеству передаваемого тепла Q и принятой теплонапряженности q предварительно определяют необходимую поверхность теплообмена Поверхность теплообмена, м: в- Поверхность теплообмена, ма 12. Расчетную поверхность теплообмена определяют по описанному выше методу Г. Е. Каневца. Поверхность теплопередачи Расход пара на 1 т бензола 100 100 32 46,8 21,2 35,0 12,8 27,6 b.t — средняя логарифмическая разность температур между зоной катализаторного пространства и окружающей средой, 'С; Г — поверхность теплопередачи, м'~. ч,есъ Гг — поверхность теплопередачи с гладкой стороны; F2 — поверхность теплопередачи с сребренной стороны. ника. Отсюда поверхность теплопередачи Поверхность теплопередачи конденсационной части конденсатора составляет: Коэффициент теплопередачи k принимаем равным 300 ккал/ (м2 • ч • ° С) Поверхность теплопередачи будет равна: Флегма образуется в результате частичной конденсации паров, выходящих из верхней части колонны, в специальных теплообмен-ных аппаратах — дефлегматорах — или вводится в колонну в виде питания. Для создания парового потока в колонне в ее нижнюю часть вводят определенное количество тепла непосредственным впуском греющего пара (случай открытого обогрева колонны) или подачей его в специальный теплообменник, через поверхность теплопередачи которого тепло передается кипящему кубовому остатку (случай закрытого обогрева). Температура бражки, поступающей в колонну, должна находиться в пределах 85—87°С; меньшая температура может указывать или на недостаточную поверхность теплопередачи подогревателя или на ее загрязнение, а в некоторых случаях — на малую скорость движения бражки в трубах подогревателя (она должна быть не менее О 3 м/с для зерно-картофельных бражек и 0,5 м/с — для мелассных). При чрезмерно развитой поверхности подогревателя температура бражки может повышаться вплоть до температуры ее кипения. По затрате энергии более целесообразен вариант работы под вакуумом спиртовой колонны (рис. 127, в) с обогревом ее теплом конденсации спирто-водного пара, выходящего из бражной колонны. Работа спиртовой колонны под вакуумом теоретически оправдана тем, что с понижением давления на кривой фазового равновесия азеотропная точка сдвигается вправо (см. рис. 90), а следовательно, для достижения заданной крепости спирта потребуется или меньшее число тарелок в концентрационной части колонны, или работа колонны при меньшем удельном расходе пара. Из спиртовой колонны необходимо отводить значительно меньше неконденсирующихся газов, чем из бражной (меньше потребуется энергии на их отвод). К достоинствам данного варианта относится и более высокий потенциал пара, обогревающего колонну, работающую под вакуумом. Температура конденсации греющего пара, выходящего из бражной колонны, равна 93°С, впоследствии она снижается до 82°С (при конденсации), в то время как пар, выходящий из спиртовой колонны, имеет температуру 78°С. Следовательно, поверхность теплопередачи испарителя для обогрева спиртовой колонны будет меньше, чем испарителя-парогенератора для обогрева бражной колонны. Л — поверхность теплопередачи; Из этого выражения следует, что разность температур будет тем меньше, чем меньше толщина слоя нагреваемого материала и больше, поверхность теплопередачи и время прогрева материала. Это условие находится в противоречии с гидродинамическими тре* бованиями (с уменьшением сечения и увеличением поверхностей течения в пластикационной системе повышаются потери давления). По мере увеличения размеров узлов пластикации трудности воз-оастают. Если еще учесть, что полипропилен относится к полимерам с относительно невысокой текучестью, то станет ясно, что конструирование узла пластикации представляет собой весьма сложную техническую задачу.  Повышенную активность Повышенную стабильность Параллельными пластинами Поведения макромолекул Поведение характерно Поведение полимерных Поведении полимеров Поверхностью катализатора Поверхность адсорбента |
- |
Навигация