 ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение Как определить диапазон голоса - ваш вокал Игровые автоматы с быстрым выводом Как самому избавиться от обидчивости Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком" Натюрморт и его изобразительные возможности Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д. Как научиться брать на себя ответственность Зачем нужны границы в отношениях с детьми? Световозвращающие элементы на детской одежде Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ) Глава 3. Завет мужчины с женщиной
Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.
| Основы научно-теоретических знаний по модулю «Теплообменное оборудование и аппараты воздушного охлаждения»
Модуль 14 «ТЕПЛООБМЕННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И АППАРАТЫ ВОЗДУШНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ»
Введение Современная нефтяная и газовая промышленность оснащена сложным оборудованием, предназначенным для осуществления разнообразных процессов – нагрева, охлаждения, конденсации, массопередачи, перекачки, компримирования, фильтрации и ряда других операций с нефтью, газом и продуктами их переработки. В зависимости от технологической необходимости в схеме химического или нефтеперерабатывающего предприятия или технологической установки применяют различные аппараты, причем значительную их долю (20-45 % общего веса аппаратуры и установок) составляют теплообменные и конденсационно-холодильные. Среди всей номенклатуры машин и аппаратов, от которых зависит эффективная и оптимальная их эксплуатация, значительную часть составляют аппараты воздушного охлаждения.
Схема изучения материала
Основы научно-теоретических знаний по модулю «Теплообменное оборудование и аппараты воздушного охлаждения» 2.1. Классификация теплообменных аппаратов
Технологические процессы нефтяной, газовой и нефтехимической промышленности связаны с нагреванием и охлаждением. В одних случаях тепло подводится извне, в других, наоборот, требуется отводить тепло. В одних технологических процессах требуется, возможно, более интенсивный теплообмен (нагревательные или холодильные устройства), в других, наоборот, уменьшение и предотвращение непроизводительных потерь тепла, т.е. теплоизоляция аппаратов. Процессы, скорость протекания которых определяется скоростью подвода или отвода тепла, называются тепловыми, осуществляются они в теплообменных аппаратах. Движущей силой теплообмена является разность температур. Теплообменным называется аппарат, в котором происходит обмен тепла между двумя теплоносителями, т.е. передача его от горячей среды к холодной. Теплообменные аппараты классифицируют по многим признакам, в частности, по способу передачи тепла, целевому назначению, конструкции, в зависимости от температурных удлинений трубок и корпуса. По способу передачи тепла теплообменники делят на: - смесительные; - поверхностные. В смесительных аппаратах тепло передается при непосредственном перемешивании рабочих сред (градирни). Смесительные теплообменники по конструкции проще поверхностных, тепло в них используется полнее, но они пригодны лишь в тех случаях, когда возможно перемешивание теплообменивающихся сред. В поверхностных теплообменниках рабочие среды обмениваются теплом через стенки из теплопроводного материала. В свою очередь, поверхностные теплообменники делят на рекуперативные и регенеративные. В рекуперативных аппаратах теплообмен между различными теплоносителями происходит через разделительные стенки. При этом тепловой поток в каждой точке стенки сохраняет одно и то же направление. В регенеративных теплообменниках теплоносители попеременно соприкасаются с одной и той же поверхностью нагрева. При этом направление теплового потока в каждой точке стенки периодически меняется. Наиболее распространенными рекуперативными теплообменными аппаратами непрерывного действия являются кожухотрубчатые теплообменники. В регенеративных аппаратах одна т та же поверхность (с высокой теплоаккумулирующей способностью) поочередно омывается то горячим, то холодным теплоносителем. При протекании горячего теплоносителя поверхность аппарата нагревается, а при протекании холодного теплоносителя поверхность отдает теплоту. Регенеративные аппараты незаменимы при нагреве до высоких температур (1000 0С и более), например, при подогреве воздуха в металлургических печах. По целевому назначению теплообменные аппараты подразделяют на: - теплообменные аппараты; - холодильники-конденсаторы; - нагреватели-испарители. Для собственно теплообменных аппаратов нагрев холодного потока и охлаждения горячего – одинаково важные целевые процессы. Для холодильников-конденсаторов целевым процессом являются охлаждение и конденсация горячего теплоносителя. Для нагревателей-испарителей целевым процессом являются нагрев и испарение холодного теплоносителя. По конструкции теплообменные аппараты подразделяют на следующие: - кожухотрубчатые, которые, в свою очередь, подразделяются на следующие типы: 1. ТН – с неподвижной головкой; 2. ТП – с плавающей головкой; 3. ТУ – с U образными трубками; 4. ТЛ – с линзовым компенсатором; - аппараты типа «труба в трубе»; - погружные; - оросительные; - воздушного охлаждения; - пластинчатые; - спиральные и прочие. В зависимости от величины температурных удлинений трубок и корпуса применяют следующие конструкции кожухотрубчатых теплообменников: жесткую; полужесткую; нежесткую. На рис. 14.1 и 14.2 приведены два типа теплообменных аппаратов – кожухотрубчатый с плавающей головкой и теплообменник кожухотрубчатый жесткого типа.
Рис. 14.1. Теплообменник кожухотрубчатый с плавающей головкой: 1 – крышка распределительной камеры; 2 – распределительная камера; 3 – трубчатая решетка неподвижная; 4 – кожух; 5 – труба; 6 – крышка корпуса; 7 – трубная решетка подвижная; 8 – крышка плавающей головки; 9 – опора. В аппаратах жесткой конструкции, которые отличаются простотой устройства, предусмотрены небольшие разности температур корпуса и пучка труб, а в аппаратах полужесткой конструкции температурные деформации компенсируются осевым сжатием или расширением специальных компенсаторов, установленных на корпусе. В теплообменниках нежесткой конструкции предусматривается возможность некоторого независимого перемещения теплообменных труб для устранения дополнительных напряжений от температурных удлинений. Нежесткость конструкции обеспечивается сальниковым уплотнением на патрубке или корпусе, пучком U-образных труб или подвижной трубной решеткой (теплообменники с плавающей головкой).
Рис. 14.2. Теплообменник кожухотрубчатый жесткого типа: 1 – распределительная камера; 2 – корпус; 3 – трубы; 4 – перегородки; 5 – трубная решетка; 6 – днище.
В зависимости от условий работы предусмотрены различные варианты материального исполнения аппаратов. Так, корпус, распределительная камера, крышки теплообменника, трубные решетки могут быть изготовлены монометаллическими и биметаллическими из сталей ВСт3сп, 16ГС, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т. Применяются трубы из сталей углеродистых 140 и 20, хромоникелевых 08Х18Н10Т и 08Х17Н13М2Т, а также из сталей с пониженным содержанием никеля, например 08Х22Н6Т. Все кожухотрубчатые теплообменные аппараты стандартизированы. Теплообменные аппараты классифицируют также по технологическому признаку (табл. 14.1). Один из видов теплообменного оборудования – аппараты воздушного охлаждения (АВО). Их отличительная особенность состоит в том, что из теплообменивающихся сред всегда является воздух. Эти аппараты широко применяются в нефтяной и газовой промышленности.
Таблица 14.1 |
