ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Способы подвода тепла в низ колонны из "Ректификационные и абсорбционные аппараты. Методы расчета и основы конструирования. Изд.3" В низ ректификационных колоцн подводится тепло с целью создания восходящего потока наров, так называемого парового орошения. В промышленности используются в основном три схемы подвода тепла, отличающиеся различным конструктивным выполнением. [c.247] Конструирование узлов подвода и отвода тепла заключается в выборе конкретной схемы обвязки низа колонны или способа подвода тепла и в конкретном конструктивном оформлении этой схемы. [c.247] Рассмотрим различные способы подвода тепла в низ колонны. [c.247] При применении подогревателя с паровым, пространством (рис. У-З, а) жидкость с нижней тарелки поступает в емкость низа колонны и далее самотеком в межтрубное пространство подогревателя. Образующиеся пары возвращаются в колонну под нижнюю тарелку, а часть жидкости стекает через вертикальную перегородку подогревателя и отводится как цижний продукт колонны (остаток). При нагреве до 130—150 °С в качестве теплоносителя применяют водяной пар, при нагреве до более высоких температур — соляровый дистиллят или дизельные фракции прямой перегонки нефти. При использовании данной схемы для создания парового орошения в подогревателе с паровым пространством может быть испарена вся подводимая жидкость. [c.247] Преимуществами данного способа подвода тепла являются возможность использования стандартной аппаратуры, позволяющей обеспечить любую поверхность теплообмена путем установки необходимого числа подогревателей, и малое гидравлическое сопротивление каждого потока. Это позволяет обойтись небольшим объемом жидкости в низу колонны и располагать подогреватель примерно на той же отметке, что и колонна. Подогреватели с паровым пространством очень гибки в работе, так как допускают высокую долю отгона. [c.247] Подвод тепла с помощью подогревателя с паровым пространством широко применяется в нефте- и газопереработке например, в ректификационных колоннах газоразделения, стабилизаторах, в колоннах вторичной перегонки и т. д. [c.248] В основном от способа циркуляции жидкости. При естественной циркуляции (см. рис. У-З, б) жидкость с нижней тарелки самотеком поступает в межтрубное пространство теплообменника, частично испаряется в нем и поступает в колонну под нижнюю тарелку. Теплоноситель (обычно водяной пар) проходит через трубки теплообменника. Циркуляция жидкости в системе обеспечивается разностью давлений между столбом горячей жидкости в трубопроводе, ведущем от колонны к теплообменнику, и столбом паро-жидкостной смеси в межтрубном пространстве теплообменника и трубопроводе, соединяющем теплообменник с колонной. [c.248] При применении данной схемы можно испарить, например, 25% циркулирующей жидкости. В случае образования отложений интенсивность циркуляции следует повысить. [c.248] Основное преимущество данной схемы — относительно низкие капиталовложения. Когда не хватает места для установки горизонтальных подогревателей, ставят вертикальные кожухотрубчатые теплообменники. Такая схема полезна, если нижний продукт колонны загрязняет поверхность теплообмена. В вертикальных теплообменниках подогреваемую жидкость пропускают через трубки, так как чистка внутренней поверхности труб теплообменника значительно проще чистки межтрубного пространства. [c.248] Некоторым недостатком вертикальных теплообменников является то, что при их применении колонна должна устанавливаться несколько выше уровня, на котором ее располагают нри применении горизонтальных теплообменников, а также то, что необходимо ограничиваться только однопоточными теплообменниками. [c.248] Интересна схема подвода тепла при помощи так называемого термосйфонного вертикального или горизонтального теплообменника (см. рис. У-З, в, г). В этом случае только часть жидкости поступает в теплообменник. Движение жидкости обусловливается разностью давлений столба жидкости и парЬ-жидкостной смеси. По сравнению с теплообменником, изображенным на рис. У-З, б, термосифонные теплообменники обеспечивают большую, гибкость при регулировке за счет возможного изменения кратности циркуляции паро-жидкостной смеси и более высокого коэффициента теплопередачи. ... [c.249] Нормальная работа колонны без захлебывания нижних тарелок при подводе тепла с помощью кожухотрубчатых теплообменников зависит от правильного их расположения относительно колонны и от диаметра подводящих трубопроводов, поэтому потеря напора циркулирующей жидкости и царо-жидкостной смеси подвергается тща тельной расчетной проверке. [c.249] Прокачка очень вязких жидкостей через горизонтальный и вертикальный теплообменники осуществляется при помощи насоса (см. рис. У-З, д). [c.249] Необходимым условием правильного конструктивного выполнения нижней части колонны является организация раздельного движения жидкости, стекающей с нижней тарелки отгонной части колонны, и пара, поступающего из подогревателя под эту тарелку. При одноноточных тарелках это условие обеспечивается заглублением сливной планки нижней тарелки в жидкость низа колонны (см. рис. У-З) нри многопоточных тарелках необходимо применять специальные конструкции сливных устройств. [c.249] Использование огневого подогревателя или горячей струи обуславливается необходимостью иметь высокую температуру, которую трудно или практически невозможно обеспечить в обычных теплообменниках и кипятильниках, или использованием на установке огневых подогревателей для подогрева сырья в последующих процессах разделения. В качестве огневого подогревателя обычно используют трубчатую печь, через которую насосом прокачивают часть жидкости из низа колонны. Однако в том случае, когда на установке нет трубчатых подогревателей, более экономично применять теплообменные аппараты, так как трубчатые печи дороже, требуют больше места для установки кроме того, при эксплуатации печей существует опасность термического разложения продуктов вследствие возможных местных перегревов. [c.249] Вернуться к основной статье