ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Нагревание промежуточными теплоносителями из "Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии" Нагревание топочными газами через жидкостную баню относится к простейшим способам нагревания промежуточными теплоносителями. [c.166] В случае нагревания на масляной бане (до температур 200—250° С) аппарат снабжают рубашкой, заполненной маслом. Топочные газы омывают рубашку и передают тепло маслу, а масло через стенки аппарата — обрабатываемым материалам. Рубашка соединена трубопроводом с расширительным бачком, в который перетекает часть масла, когда объем его увеличивается при нагревании. В этот же бачок выбрасывается масло при бурном вскипапии влагп (почти всегда содержащейся в свежем масле) в случае нагревания масла выше 100-120° С. [c.166] Нагревание через жидкостные бани не обеспечивает высоких коэффициентов теилопередачи, так как в рубашке в ишдком промежуточном теплоносителе возникают только очень слабые конвекционные токи. Для повышения коэффициентов теплопередачи используют установки с циркулирующим жидким промежуточным теплоносителем. [c.166] Нагревание дымовыми газами с циркулирующим жидким промежуточным теплоносителем осуществляется на установках с естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя. [c.166] Принципиальная схема установки с естественной циркуляцией жидкого теплоносителя показана на рис. 7-7. Жидкий теплоноситель нагревается в змеевике 2 печи 1. В результате уменьшения при нагревании удельного веса теплоносителя он перемещается по трубопроводу вверх к обогреваемому аппарату 3. Теплоноситель проходит по змеевику, расположенному вокруг этого аппарата, и отдает тепло нагреваемому материалу. Температура теплоносителя ири этом снижается, а удельный вес увеличивается, в результате чего он стекает по трубопроводу вниз. Таким образом осуществляется замкнутая циркуляция теплоносителя. [c.166] Из соотношения (7.15) следует, что тепловая производительность циркуляционных установок возрастает с увеличением разности высот расположения обогреваемого аппарата и печи и увеличением разности удельных весов теплоносителей в холодной и горячей ветвях с ростом гидравлических сопротивлений системы ее тепловая производительность уменьшается. Скорость теплоносителя в усло- пях естественной циркуляции невелика обычно порядка 0,1 м/сек. [c.168] В установках с естественной циркуляцией в качестве теплопоси-геля обычно применяют перегретую воду или высокотемпературные органические теплоносители. Максимальная темнература нагревания воды равна ее критической темпе])атуре 374° С нри соответствуюш,ем абсолютном давлении 225 ат. До герметизации циркуляционной системы при разогреве из цее должен быть удален воздух или другие неконденсируюш,иеся газы, поэтому установку заполняют только дистиллированной водой. [c.168] Работу установки желательно проводить при режиме, когда теплая ветвь системы заполнена преимущественно паром, а холодная — преимущественно жидкостью. В этих условиях благодаря большой разности между удельными весами жидкости и пара скорость циркуляции воды увеличивается и тепловая производительность установки возрастает. [c.168] Установки с циркулирующей перегретой водой рассчитываются на рабочее абсолютное давление 225 ат. Это приводит к необходимости применения весьма сложной и металлоемкой аппаратуры и арматуры. С появлением и распространением технических высокотемпературных органических теплоносителей циркуляционные установки, работающие на перегретой воде, утрачивают свое промышленное значение. [c.168] Высокая тепловая производительность установок достигается применением принудительной циркуляции жидких теплоносителей. [c.168] Установка с принудительной циркуляцией жидкого теплоносителя показана на рис. 7-8. Для наполнения системы необходимое количество тенлоносителя перекачивается в нее из сборника 1 насосом 2. После этого сборник 1 разобщается с системой перекрытием вентилей и при работающем насосе 2 теплоноситель начинает циркулировать через трубчатый нагреватель 3 (расположенный в печи) и рубашку обогреваемого аппарата 4. В трубчатом нагревателе теплоноситель воспринимает тепло топочных газов, а в рубашке обогреваемого аппарата 4 отдает его обрабатываемому материалу. [c.168] Циркуляционные насосы должны безотказно работать при высокой температуре. Высокотемпературные насосы, выпускаемые в СССР, обеспечивают достаточно надежную работу. [c.169] В зависимости от заданных температур и давлений для установок а естественной и принудительной циркуляцией подбирают соответствующие жидкие промежуточные теплоносители воду, газойль, высокотемпературные органические теплоносители, силиконы, расплавленные смеси солей, расплавленные металлы (см. таб,1г. 2). [c.169] Нагревание дымовыми газами с применением жидких промежуточных теплоносителей возможно до температур 500° С. При необходимости нагревания обрабатываемых материалов до более высоких температур применяют твердые зернистые промежуточные теплоносители. [c.169] Нагревание топочными газами с циркулирующим твердым зернистым промежуточным теолоносителе в последние годы получает широкое распространение в технике. Этим способом можно нагревать различные технологические газы до температур порядка 1500° С. качестве зернистых теплоносителей применяют жаростойкие твердые материалы (кварц, алюмосиликат , диабаз, алунд, шамот и др.), измельченные до частиц размером 0,05—8 мм. [c.169] Зернистые материалы имеют очень большую удельную поверхность — до 500—100 ООО м /м в за йсимости от размеров частиц. [c.169] Благодаря этому в сравнительно небольших аппаратах удается разместить значительные теплообмснные поверхности и осуществить. почти полный теплообмен между заполняющими аппараты зернистыми материалами и продуваемыми через них газами. [c.170] Нагревательная установка с циркулирующим зернистым материалом, движущимся сплошным потоком, изображена на рис. 7-9. В футе-рованноАГ огнеупорными кирпичами аппарате 5 находится зернистый материал. Через распределительное устройство 4 в аппарат из топки 3, работающей под давлением, поступают топочные газы. Устройство 4, выполненное, например, в впде нескольких перевернутых желобов, обеспечивает равномерное распределение потока топочных газов по сечению аппарата. Топочные газы, взаимодействуя противоточно с зернистым материалом, охлаждаются и выводятся через патрубок 9. [c.170] Вернуться к основной статье