ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Тепловой расчет трубчатой насадки из "Оборудование цехов синтеза высокого давления в азотной промышленности" Для проведения теплового расчета насадки колонны синтеза следует предварительно выбрать тип и конструкцию насадки, установить исходные технологические данные и определить (приближенно) основные размеры корпуса колонны (стр. 128). [c.139] При выборе типа насадки необходимо решить, будет ли проектируемая насадка трубчатой или полочной и используется ли в ней тепло реакции. Для трубчатой насадки с отбором тепла реакции выбирают способ отвода тепла и место расположения котла по ходу газа. Определяют конструкцию теплоотводящих трубок катализаторной коробки, количество и места ввода холодных байпасов, а также место расположения пускового электроподогревателя. [c.139] Решение указанных вопросов позволяет составить расчетную тепловую схему колонны, как, например, показано на рис. 6-1. [c.139] КОЙ форме, например рис. 1-2) температура газовой смеси на входе в колонну Т . [c.140] Точное вычисление внешних потерь и температуры нагрева газа в зазоре связано с весьма сложной задачей определения тепловых потоков в периферийной зоне колонны. [c.140] Практически температура наружной (неизолированной) поверхности стенки корпуса колонны, омываемой изнутри холодным газом, при толщине асбестовой изоляции катализаторной коробки около 18—25 мм достигает обычно 60—75° С. При этом в колоннах средних размеров потери тепла не превышают 30 ООО— 50 ООО ккалЫ, составляя около 1 —1,5% тепла реакции. Для упрощения можно принять, что тепло теряется в окружающую среду только по высоте катализаторной коробки. Прирост температуры газа в кольцевом зазоре при прохождении его вдоль катализаторной коробки ориентировочно равен 15—25° С. [c.140] Нагревом газа в зазоре от кожуха теплообменника можно пренебречь, при этом увеличивается запас поверхности теплообменника. [c.140] Это значит, что температура газа, прошедшего колонну, повышается На 15,5 С на каждый % прироста объемного содержания аммиака. [c.141] Температуру газа на входе в катализатор выбирают в пределах 440—475° С в зависимости от типа насадки (меньшие значения относятся к противоточным насадкам, большие — к параллельноточным) с последующей корректировкой по температуре горячей точки (стр. 150), которая не должна превышать 530—535° С. [c.142] Температуру газа на выходе из зоны катализатора Гд следует устанавливать в пределах 470—495° С, чтобы создать по высоте катализаторной зоны падающий температурный режим в пределах 25—65° С. [c.142] Долю байпасного газа т , направляемого в обход теплообменника (I байпас), следует принимать не более 0,08—0,1 (часто его совсем не учитывают при расчете, принимая = 0). [c.142] Долю газа (II байпас) предварительно принимают для насадки ГИАП—ДАТЗ (см. рис. 5-12) равной 0,1—0,17, а для двухзональной насадки (см. рис. 5-13) — равной 0,17—0,25 с последующей корректировкой при расчете режима катализа. [c.142] Температура газа на входе в трубки катализаторной коробки T . [c.142] В расчетах принято, что газ поступает в трубки катализаторной коробки при температуре независимо от конструкции насадки. Правда, в ряде конструкций насадок предусмотрен холостой ход газа по центральной трубе или периферийному зазору а в некоторых конструкциях (например, рис. 5-40) основной газ не сразу смешивается с байпасным. Однако ввиду незначительного изменения температуры газа в промежуточных переходах можно для упрощения расчета пренебречь теплообменом в этих зонах. [c.143] Особенности расчета трубчатой насадки с отбором тепла. Как указывалось выше (стр. 84), степень использования тепла реакции синтеза у = QJQp (отношение тепла, отводимого в котле, ко всему теплу реакции) ограничена из-за снижения разности температур в теплообменнике. В колоннах со съемом аммиака 11,5— 13% значение у не превышает 0,45—0,5, при увеличении съема до 14—15% оно может достигать 0,55—0,6 и более. [c.143] Удобным критерием при выборе теплового режима колонны с отбором тепла является температура газа на выходе из колонны Г2 ее следует принимать не ниже 100—110° С. [c.143] Температуру газа на выходе из зоны катализатора в рассматриваемом случае желательно повысить до 485—495° С, чтобы несколько улучшить теплообмен в котле и теплообменнике. [c.143] Здесь п11= О, поскольку влияние регулируемого отвода тепла в котле эквивалентно действию первого байпаса тогда X = 1 — — та и Тз = Т . [c.143] Последний член этого уравнения представляет собой потерн тепла из катализаторной коробки на нагрев прямого газа в кольцевом зазоре (стр. 142). Из баланса проверяется Г4 или Т . [c.144] К — коэффициент теплопередачи, ккал/(м -н-град). [c.144] Вернуться к основной статье