Лекция по теплообменному оборудованию. ЛЕКЦИЯ_3 Теплообмен. Роль теплообменной аппаратуры в химической и нефтегазовой
 Скачать 4.52 Mb.
|
|
Аппарат воздушного охлаждения малопоточный камерный АВМК Аппараты воздушного охлаждения АВМК - это малопоточные камерные аппараты (рис. 3.75) для воздушного охлаждения жидкостей, паровых и газовых рабочих продуктов в технологических целях на предприятиях нефтяной, газовой и химической промышленности.   Рисунок 3.75 – Внешний вид аппарата воздушного охлаждения АВМК Аппараты данного типа поставляются в двух конструктивных исполнениях: • горизонтальные малопоточные камерные аппараты АВМК-Г, • вертикальные малопоточные камерные аппараты АВМК-В. Конструкция камерных малопоточных аппаратов серии АВМК представляет собой одну трубную секцию, в которой происходит теплообмен за счет воздуха, подаваемого осевым вентилятором. Трубная секция состоит из нескольких рядов оребренных биметаллических труб - от 3 до 8 рядов. По трубам циркулирует рабочая среда, которую необходимо охладить. Охлаждение происходит за счет теплообмена с воздухом, который нагнетается снизу вентиляторами с электродвигателями, изготовленными во взрывозащищенном исполнении. Теплообменные аппараты «труба в трубе» используют главным образом для охлаждения или нагревания в системе жидкость-жидкость, когда расходы теплоносителей невелики и последние не меняют своего агрегатного состояния. Иногда такие теплообменники применяют при высоком давлении для жидких и газообразных сред, например, в качестве конденсаторов в производстве метанола, аммиака и др. По сравнению с кожухотрубчатыми теплообменники «труба в трубе» имеют меньшее гидравлическое сопротивление межтрубного пространства. Однако при равных теплообменных характеристиках они менее компактны и более металлоемки, чем кожухотрубчатые. Теплообменники «труба в трубе» могут быть разборными или неразборными, одно- и многопоточными. Однопоточный неразборный теплообменник (рис. 3.76) состоит из отдельных звеньев, в каждый из которых входят трубы наружная (или кожуховая) 1 и внутренняя (или теплообменная) 2. Наружная труба двумя приварными кольцами связана с внутренней трубой 2 в звено. Звенья в свою очередь собраны в вертикальный  ряд и составляют теплообменную секцию. При этом внутренние трубы соединены между собой коленами 3, а наружные штуцерами 4 на фланцах или сваркой. Звенья закреплены скобами на металлическом каркасе 5. Нетрудно видеть, что неразборные теплообменники являются конструкцией жесткого типа, поэтому при разности температур более 70 ос их не используют. Рисунок 3.76 – Теплообменник типа «труба в трубе»: а – общий вид, б – вариант жесткого крепления труб, в – вариант крепления труб с компенсирующим устройством При большей разности температур труб, а также при необходимости механической очистки межтрубного пространства применяют теплообменники с компенсирующим устройством на наружной трубе. В этом случае кольцевую щель между трубами с одной стороны наглухо заваривают, а с другой - уплотняют сальником 6. В разборных конструкциях теплообменников обеспечивается компенсация деформаций теплообменных труб. На рис. 3.77 показана конструкция разборного многопоточного теплообменника «труба в трубе», напоминающего кожухотрубчатый теплообменник типа У. Аппарат состоит из кожуховых труб 5, развальцованных в двух трубных решетках: средней 4 и правой 7. Внутри кожуховых труб размещены теплообменные трубы 6, один конец которых жестко связан с левой трубной решеткой 2, а другой может перемещаться. Свободные концы  теплообменных труб попарно соединены коленами 8 и закрыты камерой 9. Для распределения потока теплоносителя по теплообменным трубам служит распределительная камера 1, а для распределения теплоносителя в межтрубном пространстве распределительная камера 3. Пластинами 11 кожуховые трубы жестко связаны с опорами 10. Рисунок 3.77 – Разборный двухпоточный теплообменник «труба в трубе» Теплообменник имеет два хода по внутренним трубам и два по наружным. Узлы соединения теплообменных труб с трубной решеткой (узел I) и с коленами (узел II) уплотнены за счет прижима и деформации полушаровых ниппелей в конических гнездах. Эти аппараты могут работать с загрязненными теплоносителями, так как внутреннюю поверхность теплообменных труб можно подвергать механической очистке. Поскольку возможность температурных удлинений кожуховых труб из-за жесткого соединения их с опорами ограниченна, перепад температур входа и выхода среды, текущей по кольцевому зазору, не должен превышать.1500 С. Оросительные теплообменники Оросительные теплообменники состоят из нескольких рядов труб, расположенных одна над другой, по наружной поверхности которых тонкой пленкой стекает охлаждающая их вода (рис. 3.78). Трубы 2, через которые прокачивается охлаждаемая рабочая среда, соединены коленами 3. Для распределения орошающей воды над верхней трубой установлен желобковый или трубчатый ороситель 1. В трубчатых оросителях вода вытекает многочисленными струями через отверстия трубы, в желобковых через прорези в верхней кромке желоба. При большом числе труб в ряду или большом расстоянии между трубами оросители можно устанавливать и между рядами труб. Внизу теплообменника расположен поддон 4 для сбора воды. Теплообменники, устанавливаемые вне здания, во избежание уноса воды ветром, имеют ограждения. Теплота перекачиваемой по трубам рабочей жидкости в оросительных теплообменниках отводится за счет нагрева орошающей воды и частично за счет ее испарения, вследствие чего расход воды несколько меньше, чем для теплообменников других типов.  Рисунок 3.78 – оросительный теплообменник В химической промышленности подобные теплообменники используют для охлаждения химически агрессивных сред, например серной кислоты, поскольку они просты в изготовлении и могут быть выполнены из коррозионно-стойкого дешевого материала, плохо поддающегося обработке, например из кислотоупорного ферросилида. Оросительные теплообменники имеют низкую эффективность, но, как отмечено, просты в изготовлении и ремонте. |