ВВЕДЕНИЕ, УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ - Подбор нормализованного теплообменника для охлаждения хлороформа

В процессах нефти - и газопереработки для обеспечения необходимой температуры в аппаратах требуется подводить или отводить тепло. Для этого на технологических установках широко используются специальные аппараты, называемые теплообменниками (нагреватели, испарители, кипятильники, холодильники, конденсаторы и др.).

От правильного выбора типа и конструкции теплообменных аппаратов, применяемых на тех или иных технологических установках, во многом зависят показатели работы всего производства. Высокая эффективность работы теплообменных аппаратов позволяет сократить расход топлива и электроэнергии, затрачиваемой на тот или иной технологический процесс, и оказывает существенное влияние на его технико-экономические показатели.

Цель курсового проекта: рассчитать и подобрать нормализованный теплообменник для охлаждения хлороформа.

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ

В аппаратах, предназначенных для нагрева или охлаждения, происходит теплообмен между двумя потоками, при этом один из них нагревается, а другой охлаждается. Применительно к нефтегазоперерабатывающей промышленности теплообменные аппараты классифицируются по способу передачи тепла и назначению.

В зависимости от способа передачи тепла аппараты делятся на следующие группы.

Поверхностные теплообменные аппараты, в которых передача тепла между теплообменивающимися средами осуществляется через поверхность, разделяющую эти среды.

Аппараты смешения, в которых передача тепла между теплообменивающимися средами происходит при их непосредственном контакте.

Теплообменники, в которых один поток нагревается за счет использования тепла другого, получаемого в технологическом процессе и подлежащего в дальнейшем охлаждению.

Нагреватели, испарители, кипятильники, в которых нагрев или частичное испарение осуществляется за счет использования высокотемпературных потоков нефтепродуктов или специальных теплоносителей (водяной пар, масло и др.).

Холодильники и конденсаторы, предназначенные для охлаждения по-тока или конденсации паров с использованием специального охлаждающего агента (вода, воздух, испаряющийся аммиак, пропан и др.).

Кристаллизаторы, предназначенные для охлаждения соответствующих жидких потоков до температур, обеспечивающих образование кристаллов некоторых составляющих смесь веществ.

Перенос теплоты осуществляется тремя способами:

    1. Теплопроводность - передача тепла микрочастицами, т. е. молекулами, атомами, ионами, теплопроводность характерна для твердых тел, а для жидкости газа и пара в неподвижном состоянии. 2. Конвекция - способ передачи тепла за счет движения потоков теплоносителей. Способ характерен для жидкостей газов и паров.

Различают свободную (естественную) и вынужденную конвенцию.

Свободная конвекция перемещение жидкости за счет разности температур.

Вынужденная конвекция движение осуществляется за счет вынужденной работы.

3. Тепловое излучение - способ переноса теплоты за счет электромагнитных волн инфракрасный области.

Они отличаются по своей природе, имеют различные механизмы и закономерности.

Кожухотрубчатые теплообменные аппараты с неподвижными трубными решетками. Такие аппараты имеют цилиндрический кожух 2, в котором расположен пучок теплообменных труб 3. Трубные решетки 5 с развальцованными трубками крепятся к кожуху аппарата. С одного конца теплообменный аппарат закрыт распределительной камерой 1, С другого -- крышкой 6.

Аппарат оборудован штуцерами для теплообменивающихся сред; одна среда идет по трубкам, другая проходит через межтрубное пространство.

В зависимости от числа перегородок в распределительной камере кожухотрубчатые теплообменные аппараты делятся на одно-, двух - и много-ходовые в трубном пространстве; аппараты многоходовые в межтрубном пространстве с продольными перегородками; аппараты с поперечными перегородками сегментными, секторными, кольцевыми и др.

Существенное различие между температурами трубок и кожуха в этих аппаратах приводит к большему удлинению трубок по сравнению с кожухом, что обусловливает возникновение напряжения в трубной решетке 5 и может привести к нарушению плотности вальцовки труб в решетке и попаданию одной теплообменивающейся среды в другую. Поэтому теплообменники этого типа применяют при разнице температур теплообменивающихся сред, проходящих через трубки и межтрубное пространство, не более 50° и при сравнительно небольшой длине аппарата.

Очистка межтрубного пространства подобных аппаратов сложна, поэтому теплообменники такого типа применяются в тех случаях, когда среда, проходящая через межтрубное пространство, является чистой, не агрессивной, т. е. когда нет необходимости в чистке. Достоинством аппаратов этого типа является простота конструкции и, следовательно, меньшая стоимость. В зависимости от расположения теплообменных труб различают теплообменные аппараты горизонтального и вертикального типа.

Похожие статьи




ВВЕДЕНИЕ, УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ - Подбор нормализованного теплообменника для охлаждения хлороформа

Предыдущая | Следующая