ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Циркуляционный обогрев из "Основные процессы и аппараты химической технологии Часть 2 Издание 2" В тех случаях, когда нельзя применить водяной пар для нагревания и в то же время желательно использовать преимущества нагрева жидкостью, циркулирующей в трубах, довольно часто применяют нагрев током жидкостей, предварительно нагретых в отдельной печной установке. [c.145] В этом случае обогреваемый аппарат снабжают змеевиком, через который теплоноситель протекает либо за счет естественной циркуляции, либо при помощи насоса, причем, как правило, подогрев теплоносителя осуществляется в отдельном помещении. [c.145] Такой способ позволяет осуществить нагрев до 300°, избегая всех неприятностей, связанных с обогревом на голом огне, так как возможность выноса топки в отдельное помещение полностью устраняет опасность пожара и взрыва при нагревании легко летучих и воспламеняющихся жидкостей. Кроме того, применение этого способа обогрева дает возможность осуществления весьма точной регулировки температур, что крайне желательно при проведении большинства технологических процессов. [c.145] Такая циркуляция будет протекать непрерывно,если только одновременно будет иметь место нагрев воды в нагревателе и охлаждение ее в змеевике аппарата, причем интенсивность потока воды целиком зависит от температурного перепада в змеевике и высоты столба воды, который обусловливается высотой расположения змеевика по отношению к нагревателю. Чем больше те.мпературный перепад и чем выше расположен обогреваемый аппарат, тем интенсивнее будет циркуляция. Практически скорость циркуляции воды иногда достигает 0,2 м/сек. [c.146] Теоретически и практически пределом нагрева воды является ее критическая точка, которой соответствует температура 374 и давление около 225 ата. Последнее справедливо лишь при условии полного отсутствия во всей системе труб воздуха и других газов. [c.146] Вследствие наличия высоких давлений, достигающих 225 ата, вся система труб должна быть рассчитана на работу при это.м давлении и перед работой — опробована гидравлическим испытанием при 450 ата. Во избежание засорения труб и коррозии их, а также главнььм образом с целью устранения воз.можности попадания вместе с водой воздуха и других газов, всегда присутствующих в обыкновенной воде, как правило, вода для заполнения всей обогревательной системы применяется дестил-лированная. [c.146] нагреватель и змеевик изготовляются из стальных цельнотянутых труб, допускающих пробное давление 450 атл, причем все соединения делаются исключительно на сварке. [c.146] Аппараты Фредеркинга с естественной циркуляцией, вследствие сравнительно незначительных скоростей протекания воды в трубах, характеризуются небольшой производительностью. Кроме того, обеспечение циркуляции требует расположения обогреваемого аппарата на 4—5 м выше печной установки. [c.147] Схема работы установки с побудительной циркуляцией представлена на рис. 56. Здесь для осуществления циркуляции при.меняется насос В такого устройства, что через него непосредственно горячая вода не протекает. Насос В создает лишь колебательное движение холодной воды в нижней части бомбы А в верхней части этой бомбы находится горячая вода, которая точно так же колеблется под влиянием насоса, не попадая в него. Трубы и, идущие к насосу, охлаждаются водой при помощи рубашек. Циркуляционное движение нагретой воды создается при помощи клапанной коробки С. Эта коробка сделана из ковкого железа, имеет стальные клапаны с никелевыми гнездами и является наиболее уязвимой частью всей системы служит она около 1 года. [c.147] Отличительной особенностью установок Фредеркинга является конструкция обогреваемого аппарата. Здесь, как это видно из рис. 57, обогреваемый аппарат представляет собой чугунный котел, стальной змеевик в котором залит непосредственно в стенки при его отливке. Такое устройство устраняет неудобства, связанные с установкой змеевика внутри реакционных аппаратов, и в то же время дает возможность использовать преимущества змеевика и в первую очередь возможность работы с высокими давлениями. [c.148] Кроме того, применение такой конструкции устраняет возможность осуществления обогрева автоклавов — аппаратов, работающих под большим внутренним давлением, так как при.ме-нение чугуна для таких аппаратов не допускается. [c.148] По второму способу, схематически изображенному на рис. 60, привариваются змеевики к. котлам, изготовленным из меди, алюминия, никеля, монеля и других цветных металлов. [c.149] В этом случае на предварительно очищенную поверхность котла насаживаются змеевики на медную подкладку, а затем они привариваются друг к другу в местах Ь и кро.ме того скрепляются посредством полос, расположенных перпендикулярно к плоскости витков змеевика. [c.149] После этого выпускной клапан закры- вается, и система готова к работе. Ее можно охладить до любой температуры ниже 374°, при этом вода займет уже меньший объем, и часть объема системы будет занята насыщенным паром с той же те.мпературой, которую имеет вода. Естественно, что давление воды в системе в каждый данный момент будет соответствовать той температуре, которую имеет пар, а следовательно и вода в любой момент. [c.150] Практически при работе системы по трубе О из нагревателя в змеевик непрерывно поступает смесь пара и жидкости. В змеевике пар конденсируется, конденсат охлаждается до некоторой температуры и по трубе С возвращается в нагреватель. [c.151] Подъем жидкости и пара по трубе О осуществляется за счет разности в весе правого столба Я = /н + /л и левого Н = Й2 + Й2. Этот движущий напор расходуется на создание скорости пара и воды и на преодоление всех сопротивлений. [c.151] Принимаем, что каждая секция змеевика будет состоять из 10 витков, общей высотой / 2 = 0,5 м, а нагреватель—из 24 витков, общей высотой Aj = 2 м. Средняя высота столба жидкости Н = 5 м. [c.154] Будем считать, что на одну секцию приходится 30 отводов радиусом кривизны не меньше нормального и 10 витков змеевика радиусом 1,4 м. [c.154] По таблице насыщенного пара (Hutte, т. I) имеем при 280 удельный объем воды = 0,00134 м /кг, удельный объем пара v == 0,02988 м кг. [c.154] Вернуться к основной статье