ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теплоносители и хладагенты, используемые в теплообменных аппаратах из "Технологическое оборудование химических и нефтегазоперерабатывающих заводов" Для нагревания химических продуктов в теплообменных аппаратах используется водяной пар, горячие жидкости, пары высококипящих жидкостей, топочные газы и электрический ток. [c.73] Для охлаждения применяют воду, воздух, лед, холодильные рассолы и пары жидкостей, кипящих при низких температурах. [c.73] Нагревание. Водяной пар — самый распространенный теплоноситель. Он используется для нагрева рабочих сред до температур 150—170° С. Обычно используется насыщенный водяной пар при давлении 0,5—1 Мн1м (5—10 кГ1см ). [c.73] Если водяной пар вводится непосредственно в нагреваемую среду и смешивается с ней, то его иногда называют острым паром в отличие от глухого пара, который нагревает жидкость через стенку. [c.73] При обогреве паром необходимо, чтобы он полностью конденсировался в теплообменном аппарате, так как при конденсации (процесс перехода пара в жидкость) выделяется большое количество тепла — при атмосферном давлении до 2,26-10 5дас/кг (539 ккал1кг). Неполная конденсация пара ведет к его непроизводительному расходу. [c.73] В теплообменных установках, обогреваемых водяным паром, используются специальные устройства — конденсатоот-в о д ч и к и, которые не позволяют несконденсировавшемуся пару (т. е. не отдавшему тепла конденсации) выйти из теплообменника. [c.73] Конденсатоотводчики устанавливаются не менее чем на 0,5 м ниже места вывода конденсата от парового пространства теплообменного аппарата. Чтобы можно было ремонтировать и осматривать конденсатоотводчик без остановки теплообменного аппарата, он снабжается обводной линией (рис. 42). [c.74] Горячие жидкости Используются в теплообменны аппаратах значительно реже. При этом применяется циркуляционный способ обогрева жидкость нагревается до необходимой температуры в трубчатой печи 1 (рис. 43), а затем подается в теплообменный аппарат 2, где она отдает часть тепла после этого жидкость снова возвращается для нагрева в трубчатую печь В теплообменном аппарате жидкость понижает свою температуру на 5—10° С. [c.75] Во многих химических и нефтехимических производствах приняты такие схемы направления жидкостных потоков, где одна охлаждаемая жидкость используется для нагрева другой жидкости в качестве теплоносителя. Для примера на рис. 44 приведена типичная технологическая схема, в которой используется ЭТОТ принцип. Отходящая из реакционного аппарата 1 жидкость А (продукты реакции) поступает в теплообменник 2. Проходя по трубам теплообменника, жидкость охлаждается, нагревая сырье Б, текущее по межтрубному пространству. Далее подогретое сырье подается в реакционный аппарат. [c.75] Конструкции этих печей подробно рассмотрены в гл. VII. [c.75] При нагреве горячими жидкостями наибольшее распространение получила вода. Горячая вода используется для нагрева до 130—150° С. Чтобы она не закипала при температурах выше 100° С, в циркуляционной системе поддерживается соответствующее давление. Как нагревающий агент воду чаще используют при температуре около 90° С. Для этой цели может быть использован водный конденсат, поступающий, например, из выпарных установок и теплообменных аппаратов. [c.76] Пары высококипящих жидкостей используются для нагрева химических продуктов до температур выше 150—170° С, когда использование водяного пара становится экономически невыгодным из-за необходимости высоких давлений. Наибольшее распространение для этих случаев получила дифенильная смесь (дифенильный эфир—73,5% и дифенил —26,5%). Эта смесь кипит при нормальном давлении при температуре 258° С ее можно применять для нагрева до 400° С, если довести давление паров до 1 Мн 0кГ см ). [c.76] Иногда используются пары ртути, которые позволяют производить нагрев до 500° С. [c.76] Топочные газы ного нагрева химических образуются путем сжигания жидкого или газообразного топлива в специальных топках. Для снижения температуры топочных газов до допустимых значений (500—800° С) их смешивают с воздухом или с уже использованными дымовыми газами в смесительных камерах. После этого они направляются в теплообменный аппарат, где охлаждаются, отдавая часть своего тепла нагреваемым продуктам. Из теплообменника топочные газы отсасываются дымососом и выбрасываются в атмосферу. [c.76] Электрический ток используется для нагревания продуктов посредством электрической дуги или с помощью нагревательных элементов (сопротивлений). Электрическая дуга используется в дуговых печах для нагрева газообразных продуктов до 1500—2000° С и выше. [c.76] Нагревание сопротивлением производится путем пропускания электрического тока или через нагреваемое тело, или через специальные нагревательные элементы. Второй способ получил большее рапространение. Осуществляется он путем размещения вокруг обогреваемого аппарата нагревательных элеме.чтов (спиралей), через которые пропускают ток высокого напряжения. [c.77] Охлаждение. Воздух применяется для естественного и искусственного охлаждения. При естественном охлаждении нагретые продукты охлаждаются вследствие потерь тепла через стенки аппарата в окружающую среду. При искусственном охлаждении аппарат обдувается воздухом с помощью вентилятора. В некоторых случаях воздух подается внутрь аппарата навстречу потоку жидкости. При этом охлаждение происходит не только путем теплоотдачи, но и вследствие частичного испарения жидкости. Этот способ наиболее часто используется в градирнях для охлаждения воды. [c.77] Вода — наиболее распространенный хладагент, ее берут из водяных бассейнов (рек, озер) и артезианских скважин. Артезианская вода имеет температуру около 8—10° С, а речная или озерная в зависимости от времени года — от 4° до 25° С. После пропускания воды через теплообменный аппарат она нагревается до температуры не выше 50° С. [c.77] Охлаждение технологических аппаратов требует больших расходов воды, достигающих для отдельных химических и нефтехимических заводов нескольких десятков тысяч кубических метров в час. При наличии достаточного по мощности водного источника большей частью применяется прямоточная система водоснабжения, при которой забираемая из источника вода используется для целей охлаждения однократно. [c.77] Однако при существующем во многих местах недостатке воды целесообразнее использовать оборотную систему водоснабжения, при которой вода циркулирует в замкнутой системе и используется для целей охлаждения многократно. При этой системе вода, прошедшая теплообменные аппараты, нагревается в них до температуры обычно не выше 50° С. Для повторного ее использования в качестве хладагента она направляется в водоохлаждающее устройство (градирню). Здесь вода вследствие ее частичного испарения охлаждается до требуемой температуры и собирается в резервуаре охлажденной воды, откуда она циркуляционным насосом снова направляется в теплообменные аппараты. Оборотная система водоснабжения более экономична, чем прямоточная. [c.77] Вернуться к основной статье