Разделы

Авто
Бизнес
Болезни
Дом
Защита
Здоровье
Интернет
Компьютеры
Медицина
Науки
Обучение
Общество
Питание
Политика
Производство
Промышленность
Спорт
Техника
Экономика

Конденсатор кожухозмеевиковый

Туберкулез лечиться восковой молью! Читайте далее...

Кожухозмеевиковый конденсатор (рис.29) со­стоит из цилиндрического корпуса (4), выполнен­ного в виде трубы большого диаметра.

С одной стороны к корпусу приварено сфериче­ское донышко (8). На противоположной стороне предусмотрен фланец (3) для крепления трубной решетки (2), в отверстиях которой закреплены U-образные трубки (6) малого диаметра с оребрением. Крышка (1) трубной решетки имеет два шту­цера: один для входа воды, второй — для выхода отепленной воды.

 

Рис. 29. Конденсатор кожухозмеевиковый: а — продольный разрез, б — вед слева; 1 — крышка; 2 — трубная решетка; 3 — фланец; 4 — корпус цилин­дрический; 5 — патрубок для входа паров холодильного агента; 6 — U-образные трубки; 7 — оребрение; 8 — сферическое дно корпуса; 9 — сборник жидкого холо­дильного агента; 10 — пробка; 11 — запорный вентиль

 

В нижней части корпуса предусмотрены патруб­ки: верхний (5) — для нагнетания сжатых паров холодильного агента, нижний патрубок с запорным вентилем (11) — для отвода жидкого холодильно­го агента через регулирующий вентиль в испари­тель. Кроме этого в нижней части корпуса разме­щена пробка (10) со сквозным отверстием, запол­ненным легкоплавким сплавом (температура плав­ления составляет 65—70 °С) для выпуска жидкого холодильного агента в случае создания аварийной ситуации. Жидкий холодильный агент стекает в нижнюю часть корпуса и сборник (9).

Процесс, происходящий в кожухозмеевиковом конденсаторе, аналогичен процессу в кожухотрубном конденсаторе.

 

ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ АППАРАТЫ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН

 

Вспомогательными аппаратами холодильных машин называют такие, которые обеспечивают эффективный процесс получения искусственного холода. К вспомогательным аппаратам холодиль­ных машин относятся ресиверы, теплообменники, фильтры, осушители, фильтры-осушители.

Ресивер — это сборник жидкого агента. Ресивер представляет собой стальной цилиндрический со­суд со сферическими донышками (рис.30). С внеш­ней стороны корпуса ресивера предусмотрены две трубки — одна для поступления жидкого холодиль­ного агента из конденсатора, вторая с запорным вентилем для подачи жидкого хладагента через регулирующий вентиль в испаритель. В корпусе ресивера расположена заборная трубка, соединен­ная с жидкостным запорным вентилем. Внутри труб размещен механический сетчатый фильтр.

В эксплуатации используют холодильные агре­гаты с конденсаторами с воздушным охлаждени­ем, смонтированные на корпусе горизонтально рас­положенного ресивера. Однако для большей компактности в агрегатах типа ВС и ВН ресиверы рас­положены вертикально. На представленной схеме изображен ресивер и его составные элементы.

Рис. 30 Ресивер холодильных агрегатов с открытым компрессором:

1 — механический (сетчатый) фильтр; 2 — заборная труб­ка; 3 — корпус ресивера; 4 — жидкостный запорный вентиль

Фильтр предназначен для удаления из цирку­лирующего холодильного агента механических примесей. Он состоит из латунной медной трубки.

Места размещения фильтров: во всасывающей полости компрессоров типа ФВ, ФВБС.

 

Осушители и фильтры-осушители.Влага, попавшая в герметичную систему холо­дильной машины, по которой циркулирует холо­дильный агент, приводит к образованию ледяных пробок, что нарушает нормальную работу установ­ки.

Поглотителями воды (влаги), попавшей в холо­дильную систему, являются силикагель и цеолит. Наибольшей способностью поглощать влагу обла­дает цеолит.

Если сетчатый фильтр объединен с осушителем, то такое объединение называют фильтром-осуши­телем (рис.31 ).

Фильтр-осушитель устанавливается на трубо­проводе между ресивером и регулирующим венти­лем.

 

Рис. 31 Схема фильтра-осушителя: 1 — накидная гайка; 2 — заглушка; 3 и 8 — штуцер; 4 — сетка; 5 — решетка; 6 — корпус; 7 — цеолит; 9 — прокладка

 

Фильтр-осушитель состоит из цилиндрического корпуса-трубки (6), снабженного штуцерами (3 и 8) для входа и выхода жидкого хладагента. В тор­цах корпуса-трубки установлены сетки (4) и ре­шетки (5). Внутреннее пространство корпуса-труб­ки заполнено цеолитом.

Жидкий холодильный агент, проходя через фильтр-осушитель, подвергается фильтрации (улавливается механическая примесь), а присутствующая влага поглощается цеолитом. Далее жидкий хладов по­ступает в регулирующий вентиль и испаритель.

 

ПЕЧИ.

Промышленные печи - устройства с камерой, огражденной от окружающей среды, предназначенные для получения материалов и изделий при тепловом воздействии на исходные вещества. Теплота выделяется в результате горения топлива или превращения электрической (реже солнечной) энергии. Основные части печи: теплогенератор (источник тепла); рабочая камера, в которой находятся материалы или изделия; теплоотборник, служащий для охлаждения изделий после их термической обработки; устройства для подвода топлива или электрической энергии, а также для отвода продуктов сгорания; механизмы для загрузки, транспортировки через печи и выгрузки материалов или изделий; система автоматического управления работой печи; строительные конструкции (фундамент, футеровка для ограждения рабочей камеры от окружающей среды, каркас для обеспечения необходимой прочности и крепления горелок или форсунок, кожух для герметизации печи и обеспечения ее прочности); устройства для утилизации тепла и продуктов сгорания топлива (рекуператоры, регенераторы). В большинстве печей теплогенераторы и теплоотборники совмещены с рабочей камерой.

Классификация.Печиклассифицируют по термотехнологическим, теплотехническим и механическим характеристикам, а также с учетом конструктивных особенностей, состояния и свойств печной среды (смеси веществ в рабочей камере кроме исходных материалов и целевых продуктов). По термотехнологическим признакам печи подразделяют на физические, в которых получение продукта основано на целенаправленных физических превращениях исходных материалов без химического взаимодействия между ними, и химические, в которых получение продукта основано на целенаправленных химических взаимодействиях между исходными материалами. По характеру течения термотехнологического процесса во времени различают печи периодического и печи непрерывного действия.

По теплотехническим признакам печи подразделяют следующим образом. В зависимости от источника тепла выделяют экзотермические (или пламенные), электротермические (или электрические), оптические (в т.ч. гелиотермические, или солнечные) и смешанные печи. В экзотермических печах источником тепла могут быть исходные материалы, вводимое топливо (газообразное, жидкое либо твердое) или и то и другое одновременно. Электротермические печи подразделяют на печи сопротивления, дуговые, дуговые печи сопротивления, электроннолучевые и индукционные. Различают также печи с теплогенерацией в рабочей камере и вне ее, со встроенными рекуператорами или без них, а также проходные (однократные) и рециркуляционные (многократные), в которых газообразный теплоноситель в рабочей камере используется соответственно один или много раз. В зависимости от вида теплообмена выделяют конвекционные, радиационные, кондуктивные и смешанные печи.

По механическим признакам печи подразделяются следующим образом:

по способу транспортировки исходных материалов и полученных

продуктов - на конвейерные, роликовые, рольганговые, вагонеточные и др.;

по характеру движения газовых потоков в рабочих камерах - на печи с криволинейными (круговыми, циклонными и др.) или прямолинейными потоками;

по взаимной ориентации потоков исходных материалов и продуктов - на прямоточные, противоточные и перекрестные.

Различают печи контролируемого и неконтролируемого химического состава, вакуумные или работающие под давлением. Печи бывают с газовой, жидкой, твердой или смешанной печной средой. Последняя состоит из продуктов сгорания топлива, отходов физ. и химических превращений исходных материалов и из специально вводимых компонентов, необходимых для защиты исходных материалов и продуктов от нежелательных химических воздействий.

По конструктивным признакам печи подразделяются на шахтные, туннельные, кольцевые, ретортные, муфельные, тигельные, горшковые, ванные, трубчатые, полочные, камерные, вращающиеся, колпачковые, ямные, секционные, многоподовые с пульсирующим или шагающим подом и т.д.

Основные показатели работы печи- производительность, тепловая мощность, кпд. Производительность обычно измеряют количеством исходного материала (сырья), проходящего через нее в единицу времени, или количеством продукта, получаемого за определенное время, и выражается в т/ч или т/сут. Тепловая мощность, или полезная тепловая нагрузка (иногда наззывается также теплопроизводительностью), соответствует количеству тепла, воспринимаемого сырьем в печи в единицу времени; выражается в МВт. Кпд показывает, насколько эффективно используется тепло, получаемое при сжигании топлива, и составляет обычно 0,6-0,8.

Процессы, протекающие в печи. Врабочей камере одновременно осуществляются термотехнологические, теплотехнические и механические процессы, в которых участвуют исходные материалы, продукты, печная среда и футеровка. К механическим процессам относятся перемещение в рабочей камере исходных материалов, продуктов и печной среды, которые должны создавать в рабочей камере оптимальные условия для осуществления термотехнологических процессов.

Термотехнологические процессы весьма разнообразны. К физическим процессам, в частности, относятся:

1) тепловая активация металлов и сплавов, которую проводят, например, для их подготовки к послед. пластической деформации (ковке, прокату, волочению и др.);

2) термическая обработка исходных материалов - способ изменения их структуры и свойств в заданном направлении путем их нагревания и охлаждения с определенным режимом изменения температур во времени и по объему печи; например, отпуск и нормализация стали заключаются в нагреве ее до температур соответствующих ниже нижней критической или выше (на 20-50 0C) верхней критической, выдерживании при этих температурах и последующем охлаждении, что приводит к повышению пластичности и ударной вязкости стали;

3) плавление исходных материалов, осуществляемое для последующего придания металлам и сплавам заданных форм, получения сплавов и твердых растворов заданного химического состава и физических свойств, термического рафинирования расплавленных металлов, направленной кристаллизации и зонной плавки при выращивании монокристаллов и глубокой очистки металлов и т.д.;

4) испарение исходных материалов, осуществляемое для селективного разделения расплавов и при первичной переработке нефти;

5) термическое обезвоживание жидких отходов - эффективный способ снижения загрязнения окружающей среды, в результате которого получают твердый сухой остаток в виде порошка или гранул.

К химичеким термотехнологическим процессам относятся, в частности, крекинг, коксование, пиролиз, варка стекла, термохим. рафинирование (очистка от примесей) металлов, возгонка (перевод вещества из твердого состояния в газообразное, напремер, при получении желтого фосфора), термосинтез (получение при высоких температурах CaC2, CS2 и др.), термическое разложение сложных химических веществ (используется, например, при получении кальцинированной соды, технического углерода), высокотемпературная деструкция углеводородного сырья (например, для получения из нефти низших олефинов и жидких продуктов пиролиза - бензола, толуола и др.), термическое обезвреживание отходов (распад их на нейтральные к окружающей среде вещества), а также обжиг, сжигание, выплавка, химико-термическая обработка металлов.

Конструкции печи.В зависимости от целей и характера термотехнологических процессов конструкции печи имеют свои особенности. В качестве примера на рис. 32 приведена схема герметизированной электрической ванной печи, предназначенной для получения желтого фосфора. Она имеет круглую форму и футерована углеграфитными блоками, а верхняя часть стенки - шамотными кирпичами. Основной конструктивный элемент этой печи- ванна 6. В ней осуществляются превращения исходных материалов и получается желтый фосфор, который возгоняется и выводится из печи. В боковых стенках ванны установлены летки 10 для выпуска шлака и феррофосфора. Ванна заключена в металлический кожух 4, который обеспечивает ее мех. прочность и герметичность. Ванна сверху закрывается сводом 8 из жаропрочного железобетона; на своде установлена электроизоляционная газонепроницаемая металлическая крышка 3. На своде и крышке имеются отверстия для прохода электродов 7, течек (отверстий) 2 для подачи исходных материалов и отводов газообразных продуктов. Передача электроэнергии электродам, удерживание, регулирование их положения в ванне осуществляется с помощью электрододержателей 1 печи непрерывно охлаждается водой.

 

Рис. 32. Электрич. руднотермич. печь для получения фосфора: 1 -электрододер-жатель; 2-течки; 3-крышка; 4-кожух ванны; 5-водоохлаждение ванны; 6-ванна; 7-электроды; 8-свод; 9 - трансформатор; 10-летка.

 

 

Рис. 33. Вращающаяся печь: 1-откатная головка; 2-горелка; 3-барабан; 4-бандаж; 5-венцовая шестерня; 6-пыльная камера; 7-наклонная течка; 8-опорная станция; 9-опорно-упорная станция; 10-механизм привода.


На рис. 33 приведена схема вращающейся печи, в которой осуществляется обжиг сыпучих материалов (шамота, магнезита, доломита, керамзита, боксита, марганцевой, цинковой и др. руд, киновари и т.д.). Эта печь имеет цилиндрическую рабочую камеру - барабан 3, выполненный из огнеупорного кирпича и заключенный в стальной корпус, на котором установлены бандажы 4 и венцовая шестерня 5. Бандажами печь устанавливается на упорные и опорные ролики, которые смонтированы на металлических рамах и находятся на бетонном фундаменте (опорно-упорная станция 9). Загрузка исходного материала производится по наклонной течке 7, расположенной в пыльной камере 6, а разгрузка осуществляется через откатную головку 1, в которой установлена горелка (или форсунка) 2 для сжигания топлива. Перемещение исходного материала вдоль продольной оси печи осуществляется благодаря вращению корпуса, установленного под углом 2-4° к горизонту. Во вращение печь приводится специальным механизмом привода 10. В месте соединения корпуса печи с пыльной камерой и откатной головкой установлены уплотняющие устройства. В рабочей камере некоторых печей имеются внутрипечные теплообменники для интенсификации обжига. В нашей стране эксплуатируются вращающиеся печи диаметром от 1 до 7 м и длиной от 12 до 230 м.

На рис. 34 приведена схема многоподовой печи, предназначенной для обжига сыпучих материалов (сульфидов металлов, магнезита, извести, золото- и серебросодержащих руд и т.д.). Она выполнена из огнеупорных и теплоизоляционных материалов; снаружи заключена в стальной кожух. Топливом в ней может служить мазут или природный газ. Рабочая камера имеет форму вертикального цилиндра, разделенного горизонтально расположенными подами 1 на нескольких кольцевых реакционных камер с различными температурными режимами. На подах имеются отверстия 2, расположенные попеременно на периферии или в центре, для пропускания исходного материала и печных газов. Перемещение по подам с одновременным перемешиванием обжигаемого материала осуществляется перегребающим устройством, состоящим из центрального пустотелого вала 6 и закрепленных в нем рукояток с гребками 5 (механическими мешалками). Центральный вал и рукоятки охлаждаются воздухом, подаваемым от вентилятора 7. Этот воздух затем может быть использован для сжигания топлива. Перегребающее устройство приводится во вращение механизмом привода 8, состоящим из электромотора и специального редуктора, расположенного под печью.


Рис. 34. Многоподовая печь на мазутном и газовом топливе: 1 – поды, 2 – отверстия, 3, 7 – вентиляторы, 4 – шнек, 5 – гребки, 6 – вал, 8 – механизм приводы, 9 – мазутная топка, 10 – горелки.

Исходный материал загружают на верхний под через шнек 4 и гребками перемещают до отверстия на нем. Через него материал подается вниз - на следующий под, совершая сложный зигзагообразный путь по всем подам, и выгружается внизу печи.

На некоторых кольцевых камерах снаружи печи установлены горелки 10 для сжигания газообразного топлива (топливного газа). Полученные дымовые газы в смеси с газами, которые выделяются при протекании термотехнологических процессов, являются теплоносителями. Они движутся по рабочим камерам вверх и выводятся из печи.

Мазутное топливо сжигается в специальной отдельно стоящей топке 9, и образовавшиеся газы по футерованной трубе подаются в печи. Диаметр промышленных печей обычно 1,6-6,8 м, число подов 4-16, общая поверхность подов составляет 6,5-370 м2.

В нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности наиболее широко используются трубчатые печи. Они предназначены для огневого нагрева (до 3000C), испарения и перегрева (при 300-500 oC) газообразных и жидких сред, а также для проведения высокотемпературных процессов деструкции углеводородного сырья (при т-ре ~ 9000C). Соответственно различают нагревательные (применяемые, например, дляпроизводства масел), нагревательно-испарительные (для первичной переработки нефти) и нагревательно-испарительно-реакционные (применяемые для получения низших олефинов, бензола, толуола и др.) трубчатые печи

Основным элемент этих печей является трубчатый змеевик, в котором движется нагреваемая среда (исходный материал). Змеевик изготовляют из жаропрочных труб диаметром 57-426 мм длиной до 24 м и толщиной стенок 4-22 мм; поверхность нагрева составляет 15-2000 м2.

Подавляющее большинство трубчатых печей имеют две камеры конвекционную (или конвективную) и радиационную (или радиантную), и называются радиационно-конвекционными, или радиантно-конвективными. Обычно исходный материал поступает сначала в конвекционную камеру, где он нагревается вследствие конвекции, а затем в змеевик радиацинной камеры, который обогревается специальными горелками. Трубчатые печи могут быть разной формы - коробчатые, широко- и узкокамерные, цилиндрические, кольцевые, секционные, одно- и многокамерные. Змеевики в них бывают горизонтальные, вертикальные, винтовые и коллекторные. Конвекционные камеры размещаются относительно радиационной камеры сверху, снизу, сбоку или в середине. Трубчатые печи различаются также положением горелок для жидкого и газообразного топлива или устройств для сжигания твердого топлива (боковое, настенное, подовое, сводное и т.д.), отводом продуктов сгорания топлива (дымовых газов) из печи, числом радиационных и конвекционных камер, видом огнеупорной обмуровки и теплоизоляции (огнеупорный шамотный кирпич, блочный жаропрочный бетон, легковесные шамотноволокнистые плиты и т. д.).

Важнейшими показателями работы трубчатых печи кроме тепловой мощности, производительности по сырью и кпд являются теплонапряженность поверхности нагрева, гидравлические потери напора потоков сырья в трубчатом змеевике. Теплонапряженность поверхности нагрева характеризует, насколько эффективно используются трубчатые змеевики для нагрева сырья, и определяется количеством тепла, передаваемым через 1 м2 поверхности змеевика за 1 ч. Гидравлические потери напора в змеевике зависят от скорости движения сырья, вязкости, длины печных труб, их диаметра, чистоты внутренней поверхности, сопротивлений в местах соединения труб. При деструктивной переработке нефтяного сырья жестко устанавливаются такие параметры, как температура, давление, время контакта (время пребывания сырья в змеевике). Производительность трубчатых печей в случае переработки нефти при атмосферном давлении достигает 8000 т/сут, кпд-92%; допускаемая теплонапряженность для нагревательных и нагревательно-испарительно-реакционных трубчатых печей составляет 17-58 и 80 кВт/м2 соотв.; тепловая мощность варьирует от 0,12 до 250 МВт. Трубчатые печи большой мощности обладают рядом преимуществ по сравнению с печами малой мощности: относительно небольшие капиталовложения, простота технического обслуживания, лучшие технико-экономические показатели, компактность, низкая материалоемкость и т.д.

В качестве примера на рис. 35 приведена схема радиационно-конвекционной трубчатой печи нефтеперерабатывающей установки. Печь состоит из радиационной камеры 5, футерованной легковесным жаростойким бетоном, цельносварного трубчатого змеевика 6, подовой горелки 7 для жидкого или газообразного топлива. Верхнее расположение конвекционной камеры 1 и дымовой трубы 8 обеспечивает прямоточное удаление продуктов сгорания топлива с минимальными гидравлическими потерями напора в змеевике.

Дата публикации:2014-01-23

Просмотров:932

Вернуться в оглавление:

Комментария пока нет...


Имя* (по-русски):
Почта* (e-mail):Не публикуется
Ответить (до 1000 символов):







 

2012-2018 lekcion.ru. За поставленную ссылку спасибо.