Оборудование для охлаждения водой и атмосферным воздухом

Для охлаждения жидкостей и газов водой обычно используются те же типы теплообменников, которые применяются для проведения процессов нагревания указанных веществ, в то же время для охлаждения и конденсации паров широкое распространение получили оросительные и погружные холодильники и конденсаторы.

Оросительный теплообменник (Рисунок 4.1.9) представляет собой ряд расположенных одна над другой горизонтальных труб 3, соединенных ретурбендами или двойниками 2 в змеевик, орошаемый водой из распределительного желоба или перфорированной трубы 1.

Рисунок 4.1.9 – Схема оросительного теплообменника.

Стекающая сверху вниз по наружным поверхностям труб вода обеспечивает охлаждение движущегося внутри труб продукта. Излишки воды стекают в поддон.

В качестве примера можно привести охлаждение серной кислоты с помощью оросительных теплообменников (Рисунок 4.1.10)

Рисунок 4.1.10 – Оросительный теплообменник.

Побочным продуктом большинства нефтеперерабатывающих заводов является серная кислота как результат переработки сероводорода.

В используемых для охлаждения серной кислоты чугунных оросительных охладителях кислота протекает внутри труб, а охлаждающая вода разбрызгивается снаружи. Такие охладители, несмотря на широкое применение, имеют ряд недостатков:

- выделяемая тепловая энергия не используется и сбрасывается в систему охлаждения;

- водяные распылители зачастую не могут обеспечить требуемое количество водяного тумана;

- блок оросительных охладителей занимает неоправданно большие площади;

- быстрая коррозия охладителей и большое количество уплотнений приводит к утечкам кислоты;

- образование накипи и рост флоры на наружной поверхности труб снижает теплопередачу.

Достоинства оросительного теплообменника:

- сокращенный расхода воды,

- простота конструкции,

- легкость очистки теплообменных поверхностей.

Недостатки:

- относительная громоздкость по сравнению с теплообменниками других типов,

- интенсивная атмосферная коррозия наружной поверхности труб,

- отложение накипи (водяного камня) на трубах при высокой температуре охлаждаемого продукта.

Аппараты воздушного охлаждения показаны на (Рисунке 4.1.11)

а

б

Рисунок 4.1.11 – Аппараты воздушного охлаждения:

а – горизонтальный; б – зигзагообразный; 1 – змеевиковая секция; 2 – колесо вентилятора; 3 – диффузор; 4 – привод вентилятора (электродвигатель, редуктор); 5 – опорные стойки; 6 – решетки ограждения; 7 – перфорированные трубы для подачи воды; 8 – жалюзи

Проходя внутри труб змеевиковых секций 1, пары охлаждаются воздухом, который подается с помощью вентиляторов через межтрубное пространство каждой секции, и пары конденсируются. Для снижения температуры окружающего воздуха его увлажняют путем впрыскивания воды через перфорированные трубы 7 (над колесом вентилятора 2).

Эти аппараты можно использовать в качестве дефлегматоров и устанавливать с ректификационными колоннами для снижения гидравлического сопротивления паровых линий, что особенно важно при проведении процессов перегонки и ректификации под вакуумом (Рисунок 4.1.12)

Рисунок 4.1.12 – Ректификационная колонна работающая под вакуумом.

Аппараты воздушного охлаждения имеют ряд преимуществ по сравнению с водяными холодильниками и конденсаторами:

- не используется дефицитная вода,

- не загрязняются наружные поверхности труб и отсутствует их коррозия,

- легко регулируется процесс охлаждения.

ВЫВОД ПО ВОПРОСУ:

При определении пожарной опасности технологических процессов нагревания горючих веществ должно учитываться следующее: пожароопасные свойства нагреваемых веществ; величина их рабочей температуры; способ нагревания.

Дата добавления: 2014-01-11