Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 [ 194 ] 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225

Рис. XXII-10. Схема однопоточиого погружного змеевикового конденсатора-холодильника:

Потоки: 1 - холодная вода; Л - пары нефтепродукта; Ш - нагретая вода; TV - охлажденный нефтепродукт

Рис. XXII-20. Схема коллекторного погружного кондевсатора-холодильника:

Потоки: 1 - холодная вода; П - пары нефтепродукта; III - нагретая вода; /V - охлажденный нефтепродукт

Вследствие высокого значения скрытой теплоты испарения воды даже незначительное ее испарение сопровождается отводом большого количества тепла.

Опыт работы оросительных конденсаторов и холодильников показывает, что около 50 % тепла отводится испаряющейся водой. Таким образом, в оросительном холодильнике и конденсаторе расход воды примерно в 2 раза меньше, чем в обычном водяном холодильнике.

К недостаткам таких аппаратов относятся их громоздкость, интенсивная коррозия наружной поверхности труб вследствие воздействия кислорода воздуха и отложение накипи на Ьоверхности труб, особенно усиливающееся при высокой температуре охлаждаемого потока, трудность эксплуатации в зимних условиях.

Аппараты воздушного охлаждения (АВО). Широкое распространение в промышленности получили аппараты воздушного охлаждения, в которых в качестве охлаждающего агента используется поток атмосферного воздуха, нагнетаемый специально установленными вентиляторами.

Использование аппаратов этого типа позволяет осуществить значительную экономию охлаждающей воды, уменьшить количество сточных вод, исключает необходимость очистки наружной поверхности теплообменных труб. Эти аппараты используются в качестве конденсаторов и холодильников.

Сравнительно низкий коэффициент теплоотдачи со стороны потока воздуха [30 - 90 Вт/(мК)], характерный для этих аппаратов, компенси-

1111111

IHUUUU

Рис. XXII-21. Схема оросительного коллекторного конденсатора-холодильника:

Потоки: 1 - охлаждаемый нефтепродукт; Н - холодная вода; 111 - охлажденный нефтепродукт; IV - нагретая вода

Рис. XXII-22. Трубы с поперечным оребрением:

а - накатанным; б - завальцованным; в - L-обертка; г - двойная ступенчатая L-обертка; д - накатанным с разрезными ребрами; е - накатанным с разрезными ребрами формы «полуинтеграл»; ж - накатанным с разрезными ребрами зигзагообразной формы; 3 - накатанным с разрезными ребрами формы «интеграл»

\\\\\\\\

(

iimm

nmimnnu niniimnn

Iwwwwwwww wwwwwwww

AWWWWWWW Iiiiiiiiiiiiiiiii

7Z2ZA

ГШпГШ.

шшшпш.

шшшт

шпшпш.

11 1111мiii 11 i

b\.VVVJVJ4.V4.VVJVJV.VVJ

WflffffffffffJ.

\\\\\\\\\\\\\\\

VrrrrrrrrrrrrrA

руется значительным оребрением наружной поверхности труб, а также сравнительно высокими скоростями движения потока воздуха.

Поперечное оребрение труб (рис. XXII-22) выполняют глубокой спиральной накаткой слоя деформируемого алюминиевого сплава (см. рис. XXII-22, а), завальцовкой алюминиевой ленты в спиральную канавку на трубе (см. рис. XXII-22, б), оберткой трубы алюминиевой лентой, имеющей форму L (см. рис. XXII-22, в) или - двойной ступенчатой L (см. рис. XXII-22, г). В отечественной промышленности наиболее широко применяются биметаллические трубы с накатанным оребрением, у которых в зависимости от коррозионной активности и температуры окружающей среды внут-

реннюю трубу выполняют из углеродистой или легированной стали либо из латуни.

Коэффициент оребрения, равный отношению поверхности оребрен-ной трубы к наружной поверхности гладкой трубы по основанию ребер, изменяется от 5,8 до 22,6.

Повышение тепловой эффективности аппаратов воздушного охлаждения можно обеспечить за счет применения оребренных труб, оснащенных турбулизаторами воздушного потока (рис. XXII-22, д-з). Наличие турбулизаторов прерывает развитие пограничных слоев на боковой поверхности оребрения, обеспечивает возникновение мелких вихрей, проникающих в межреберную полость и увеличивающих интенсивность теплообмена. Например, средняя теплоотдача трубчатого пучка с ребрами «полуинтеграл» и «интеграл» (см. рис. XXII-22, е, з) по сравнению с неразрезными ребрами увеличилась на 22 и 29 % соответственно, при росте гидравлического сопротивления примерно на 60 %.

Аппараты воздушного охлаждения различного типа изготовляются по соответствующим стандартам, в которых предусмотрены большие диапазоны по значению поверхности, степени оребрения и виду конструкционного материала, используемого для их изготовления (сталь различных марок, латунь, алюминиевые сплавы, биметалл).

Аппараты воздушного охлаждения подразделяются на следующие типы;

Горизонтальные ..................................................АВГ

Зигзагообразные..................................................АВЗ

Малопоточные ......................................................АВМ

Для вязких продуктов........................................АВГ -В

Для высоковязких продуктов .........................АВГ-ВВ

На рис. XXII-23 приведены конструкции аппаратов воздушного охлаждения с расположением трубных секций зигзагообразно, горизонтально и в виде шатра. Размещение трубных секций зигзагообразное и в виде шатра позволяет иметь большую поверхность теплообмена при той же занятой площади.

В конструкциях аппаратов воздушного охлаждения необходимо предусматривать меры для регулирования режима работы в связи с сезонным и суточным изменением температуры воздуха. Работу аппаратов воздушного охлаждения можно регулировать изменением частоты вращения колеса вентилятора; изменением угла наклона лопастей вентилятора; жалюзийны-ми устройствами, дросселирующими поток воздуха; отключением части или всех вентиляторов (в зимнее время года); рециркуляцией части воздуха и дренированием в атмосферу; увлажнением воздуха (в жаркое летнее время) за счет впрыска химически очищенной воды. Применение жалюзий-ных устройств, рециркуляция и дренирование воздуха не обеспечивают экономию электроэнергии и менее выгодны, чем другие способы.

Для подачи охлаждающего воздуха применяют осевые вентиляторы пропеллерного типа с диаметром колеса от 0,8 до 7 м. Вентилятор приводится во вращение через редуктор или клиноременную передачу, а при использовании тихоходных электродвигателей колесо вентилятора крепится непосредственно на валу электродвигателя.

Аппараты воздушного охлаждения размещают на металлоконструкциях, железобетонных опорах или непосредственно на верху ректификационной колонны (рис. XXII-24). В последнем случае обеспечивается меньшее