реакторы. реф книга. Детали реакторов и их узлы

• Название: Детали реакторов и их узлы
• Анкор: реакторы
• Дата: 03.06.2020
• Размер: 322.88 Kb.
• Имя файла: реф книга.docx
• Тип: Документы; #127666
• страница: 7 из 10

3меевики и стаканы

Эти теплообменные устройства устанавливаются внутри реакто- ров при недостаточной внешней поверхности теплообмена и невысокой вязкости реакционной массы (рис. 7.22).

Змеевики обычно изготовляют из стальных, алюминиевых или свинцовых труб. Трубы змеевиков выводят через крышку или стенку и крепятся к штуцерам аппаратов (рис. 7.23). При этом труба змеевика с помощью фланца 2 крепится болтами к фланцу 3 штуцера 4. Верхний фланец 1 служит для соединения змеевика с фланцем трубопровода, подводящего или отводящего теплоноситель или хладагент.

Рис. 7.22. Внутренние поверхности теплообмена реакторов:

1 – змеевик; 2 – внутренний стакан

Рис. 7.23. Вывод змеевика через крышку аппарата:

1. 
   – верхний фланец змеевика;
   
2. 
   – нижний фланец змеевика;
   
3. 
   – фланец штуцера; 4 – штуцер;
   

5 – крышка аппарата

Длинные змеевики применять невыгодно, так как в нижних вит- ках при паровом обогреве может скапливаться конденсат, в результате чего значительная часть поверхности змеевика не участвует в процессе теплообмена.

Из длинных змеевиков также затруднительно удалять инертные газы. Обычно змеевики делят на несколько секций, включаемых парал- лельно, но это усложняет их конструкцию.

Стаканы изготовляются из листовой стали и могут применяться при более высокой вязкости теплоносителя. Удельная поверхность теп- лообмена стакана ниже, чем змеевика.

10. ОБОГРЕВ РЕАКТОРОВ И ТЕПЛОНОСИТЕЛИ

Обогрев реакторов жидкими и парообразными теплоносителями может быть местным, циркуляционным и смешанным.

При местном обогреве источник тепла находится непосредст- венно в рубашке. Обычно он представляет собой пакет электрообогре- вательных элементов. При этом методе обогрева можно применять лишь гладкие рубашки. При циркуляционном обогреве теплоноситель

подогревается в котле и циркуляционным насосом подается в рубашку, откуда обратно поступает в котел. Недостаток – наличие циркуляцион- ной системы и трубопроводов, что обусловливает повышенное потреб- ление тепла в окружающую среду. Обогрев реакторов электрическим током можно разделить на обогрев при помощи электронагревателей, в которых разогреваются спирали за счет сопротивления последних, и индукционный обогрев.

Индукционный обогрев применяется для больших аппаратов. Снаружи или внутри аппарата устанавливается индуктор, который гене- рирует индукционные токи в стенке аппарата, вследствие чего стенка аппарата равномерно разогревается.

Способ обогрева и охлаждения аппарата зависят в первую очередь от температуры процесса, а также от свойств выбранных теплоносите- лей или хладагентов. Наиболее распространенными теплоносителями являются водяной пар, электрический ток, топочные газы и другие.

Водяной пар. Преимуществами его являются легкость и точность регулирования температуры, компактность установок, высокий коэф- фициент теплоотдачи и высокий коэффициент полезного действия. Не- достатки – невозможность достижения высоких температур порядка 200250 С и необходимость применения греющих элементов, рассчи- танных на давление.

Электрообогрев является наиболее удобным способом нагрева- ния. Он дает возможность достигать высоких температур, легко и точно их регулировать. Установки с использованием электрообогрева работа- ют с КПД до 95 %.

Топочные газы применяют в качестве высокотемпературных теп- лоносителей. Практически температура, достигаемая при использова- нии топочных газов, составляет 7001000 С. Их получают сжиганием в печах природного или генераторного газа. Нагревание топочными газа- ми отличается существенными недостатками: трудность точного регу- лирования температуры, низкий КПД и низкий коэффициент теплоот- дачи, громоздкость обогреваемых установок.

Дифенильная смесь – представляет собой смесь 26,5 % дифенила и 73,5 % дифенилового эфира. Используется в тех случаях, когда требуется нагрев до 250380 С. Достоинствами этого теплоносителя являются простота и точность регулирования температуры, возмож- ность передачи на большие расстояния.

Перегретая вода. Этот теплоноситель применяют для нагревания до температур порядка 350 С. В этих условиях вода находится в со- стоянии, близком к критическому (температура 375 С и давление

22,5 МПа).

В качестве хладагентов используют воду и холодные рассолы. Охлажденная вода имеет температуру 520 С, что дает возможность охлаждения до 1025 С. Применение холодных рассолов позволяет производить охлаждение до более низких температур, порядка – 10 С.

Для отвода тепла при высоких температурах (150500 С) исполь- зуют воздух или расплавы солей, например, нитрит-нитратную смесь, состоящую из 7 % NaNO₃, 40 % NaNO₂ и 53 % KNO₃.