1.3 Спиральные теплообменники
В спиральных теплообменниках (рис.7) поверхность теплообмена образована двумя листами из углеродистой или коррозионно-стойкой стали, свернутыми на специальном станке в спирали. С помощью приваренных дистанционных штифтов между листами сохраняется одинаковое по всей спирали расстояние, равное 12 мм. Таким образом, получаются два спиральных канала, заканчивающихся в центре двумя полуцилиндрами, отделенными друг от друга перегородкой. К периферийной части листов приварены коробки. Каждый полуцилиндр с торцевой стороны и каждая коробка имеют штуцер для входа или выхода теплоносителя. С торцов спирали зажимают между дисками с помощью крышек. Для герметизации используют прокладки из резины, паронита, асбеста или мягкого металла. Согласно ГОСТ 12067—80, спиральные теплообменники имеют поверхности теплообмена 10—100 м2, работают при давлениях до 1 МПа и температуре от —20 до +200 °С. Поверхности теплообмена и основные параметры их приведены в табл. 2.5.
1.4 Блочные графитовые теплообменники
Теплообменники из графита широко распространены в химической промышленности благодаря очень высокой коррозионной стойкости и высокой [до 100 Вт/(м*К)] теплопроводности графита. Наибольшее применение находят блочные теплообменники. Основным элементом их является графитовый блок, имеющий форму параллелепипеда, в котором просверлены вертикальные и горизонтальные непересекающиеся отверстия для прохода теплоносителей (рис.8). Аппарат собирают из одного или нескольких блоков. С помощью боковых металлических плит в каждом блоке организуется двухходовое движение теплоносителя по горизонтальным отверстиям. Теплоноситель, движущийся по вертикальным каналам в теплообменниках, собранных из блоков размером 350X515X350 мм3 (второе число — длина горизонтальных каналов), может совершать один или два хода, в зависимости от конструкции верхней и нижней крышек. В аппаратах, собранных из блоков с увеличенными боковыми гранями (350X700X350), теплоноситель, движущийся по вертикальным каналам, может совершать два или четыре хода.
Таблица 1.5. Поверхности теплообмена и основные параметры спиральных теплообменников (по ГОСТ 12067—80)
t. м | Толщина листа, мм | Ширина листа, м | Длина канала, м | Площадь сечения канала, 10' м2 | Масса теплообменника, кг, не более | d штуцеров для жидких теплоносителей, мм | ||
10,0 | 3,5 | 0,4 | 12,5 | 48 | 1170 | 65 | ||
12,5 | 3,5 | 0,4 | 15,6 | 60 | 1270 | 65 | ||
16,0 | 3,5 | 0,5 | 16,0 | 60 | 1480 | 65 | ||
20,0 | 3,5 | 0,4 | 25,0 | 48 | 1770 | 100 | ||
20,0 | 4,0 | 0,7 | 14,3 | 84 | 1620 | 100 | ||
25,0 | 3,5 | 0,5 | 25,0 | 60 | 2270 | 100 | ||
25,0 | 4,0 | 0,7 | 17,9 - | 84 | 1970 | 100 | ||
31,5 | 3,5 | 0,5 | 31,5 | 60 | 2560 | 100 | ||
31,5 | 4,0 | 0,7 | 22,5 | 84 | 2560 | 100 | ||
40,0 | 3,9 | 1,0 | 20,0 | 120 | 2760 | 100 | ||
40,0 | 4,0 | 0,7 | 28,6 | 84 | 3160 | 100 | ||
50,0 | 3,9 | 1,0 | 25,0 | 120 | 3460 | 150 | ||
50,0 | 6,0 | 1,1 | 22,7 | 138 | 3960 | 150 | ||
63,0 | 3,9 | 1,0 | 31,5 | 120 | 4260 | 150 | ||
63,0 | 6,0 | 1,1 | 28,6 | 138 | 4760 | 150 | ||
80,0 | 3,9 | 1,0 | 40.0 | 120 | 5450 | 150 | ||
80,0 | 6,0 | 1.1 | 36,4 | 138 | 5450 | 150 | ||
100,0 | 3,9 | 1,0 | 50,0 | 120 | 5960 | 150 | ||
100.0 | 4,0 | 1,25 | 40,0 | 150 | 5960 | 150 | ||
Рис. 1.7. Спиральный теплообменник
Рис. 1.8. Схема блочного (из двух блоков) графитового теплообменника:
/ — графитовый блок; 2 — вертикальные каналы; 3 — горизонтальные каналы; 4 — корпус.
Таблица 1.6. Поверхности теплообмена и основные параметры блочных графитовых теплообменников (по данным [12])
Каналы в блоке | Цена за | штуку, руб. |
| |||||||||||||||||||||
Число |
| |||||||||||||||||||||||
F, м2 | блоков, | горизонталь- | вертикальные | одна агрессив- | две агрессивные |
| ||||||||||||||||||
шт. | ные, число шт. | диаметр. | число, | ная среда | среды |
| ||||||||||||||||||
мм | шт. |
| ||||||||||||||||||||||
Блоки 350X515X350 мм |
| |||||||||||||||||||||||
5,4 | 2 | 126 | 28 | 84 | 835 | 1090 |
| |||||||||||||||||
7,2 | 2 | 180 | 12 | 252 | 835 | 1090 |
| |||||||||||||||||
10,8 | 4 | 126 | 28 | 84 | 1520 | 2030 |
| |||||||||||||||||
14,4 | 4 | 180 | 12 | 252 | 1520 | 2030 |
| |||||||||||||||||
16.2 | 6 | 126 | 28 | 84 | 2185 | 2950 |
| |||||||||||||||||
21,6 | 6 | 180 | 12 | 252 | 2185 | 2950 |
| |||||||||||||||||
Блоки 350X700X350 мм; 2 вертикальных хода |
| |||||||||||||||||||||||
14,6 | 4 | 126 | 28 | 108 | 2115 | 2705 |
| |||||||||||||||||
19,6 | 4 | 180 | 12 | 324 | 2060 | 2725 |
| |||||||||||||||||
21,9 | 6 | 126 | 28 | 108 | 2900 | 4126 |
| |||||||||||||||||
29,4 | 6 | 180 | 12 | 324 | 2910 | 3955 |
| |||||||||||||||||
Блоки 350X700X350 мм; 4 вертикальных хода |
| |||||||||||||||||||||||
13,4 | 4 | 126 | 28 | 96 | __ | 2585 |
| |||||||||||||||||
19,0 | 4 | 180 | 12 | 324 | __ | 2725 |
| |||||||||||||||||
20,1 | 6 | 126 | 28 | 96 | __ | 3780 |
| |||||||||||||||||
28,5 | 6 | 180 | 12 | 324 | — | 3850 | ||||||||||||||||||
* Диаметр горизонтальных каналов 12 мм.
Блочные графитовые теплообменники можно использовать для теплообмена между средами, одна из которых коррозионно-активна. Если коррозионно-активны обе среды, боковые плиты защищают специальными графитовыми вкладышами.
Поверхности теплообмена и основные параметры блочных графитовых теплообменников в соответствии с данными [12] приведены в табл.1.6.
... применяют, главным образом, при ректификации спирта и жидкого воздуха (кислородные установки). Для повышения к.п.д. в ситчатых тарелках (как и в колпачковых) создают более длительный контакт между жидкостью и паром. 2. Теоретические основы расчета тарельчатых ректификационных колонн Известно два основных метода анализа работы и расчета ректификационных колонн: графоаналитический ( ...
... колонну пара при средней температуре в колонне tCP = (63+80.5) /2 = 720С: Диаметр колонны: DCT = 2200мм. Тогда скорость пара в колонне будет: Гидравлический расчет тарелок. Принимаем следующие размеры ситчатой тарелки: диаметр отверстий d0 = 4 мм, высота сливной перегородки hП = 40мм. свободное сечение тарелки (суммарная площадь отверстий) 8% от площади тарелки. Площадь, занимаемая ...
... и кубового остатка соответственно, кмоль/кмоль смеси; , - молекулярные массы соответственно этилацетата и толуола, кг/кмоль. (1.5) (1.6) кг/кг смеси кг/кг смеси кг/кг смеси Находим производительность по кубовому остатку: кг/с Находим производительность колоны по дистилляту: кг/с Нагрузки ректификационной колоны по пару и жидкости определяется рабочим флегмовым числом ...
... ректификационная колонна 5-куб-испаритель 6-дефлегматор 7-теплообменник 8-промежуточная ёмкость 9-насос 10- теплообменник 11-ёмкость. ЗАДАНИЕ №1 «Расчет ректификационной колонны непрерывного действия» Провести расчет ректификационной колонны непрерывного действия для разделения смеси бензол-толуол с определением основных геометрических размеров колонного аппарата, производительность ...
0 комментариев