ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Конструкции и области применения оросительных теплообменников из "Оросительные теплообменники химических производств" Оросительными называются такие теплообменные аппараты, у ко торых тепло от рабочей среды передается через стенку орошающей ее жидкости, стекающей по наружной поверхности труб в виде тонкой пленки. Оросительные теплообменники выполняются большей частью трубчатыми, причем трубы могут иметь сечения различного профиля, и собираются из нескольких параллельных секций. Для распределения орошающей воды над верхней трубой устанавливается оросительное устройство — ороситель в виде желобов с зубчатыми стенками или труб с отверстиями, расположенными сверху или снизу. Оросители располагают иногда и между трубами (при большом расстоянии между ними) для направления движения жидкости. Под холодильником установлен поддон для сбора стекающей жидкости. Охлаждаемые жидкость или газ подаются в теплообменник обычно снизу, а если аппарат служит конденсатором, то пар подается сверху. В теплообменнике имеет место многократный перекрестный ток. [c.5] Оросительные теплообменники нередко устанавливают вне здания, при этом, во избежание уноса воды ветром, теплообменник снабжается ограждением в виде жалюзи. [c.5] Классификация таких теплообменников может быть произведена по способу передачи тепла, по компоновке и условиям движения орошающей жидкости. По способу передачи тепла эти теплообменники делятся на собственно оросительные, у которых тепло отводится за счет нагрева орошающей (охлаждающей) жидкости, и испарительные, где процесс осуществляется благодаря испарению этой жидкости. Теплообменники, в которых тепло отводится за счет нагрева орошающей жидкости и частично за счет ее испарения, называются оросительноиспарительными. [c.5] По компоновке теплообменники разделяются на горизонтальные и вертикальные, отличающиеся кроме конструктивного оформления также и условиями движения орошающей жидкости. [c.5] Положительные качества оросительных теплообменников — сравнительно легкое получение необходимой теплопроизводительности, пониженный расход воды, простая технология изготовления и ремонта, удобство осмотра и очистки труб и, что весьма важно, легко обеспечиваемая герметичность конструкции — привели к распространению этого типа теплообменных аппаратов в ряде отраслей промышленности. [c.5] Характерной в этом смысле является и тенденция к замене оросительными теплообменниками некоторых типов теплообменных аппаратов. Примером может служить замена оросительными теплообменниками погружных змеевиковых холодильников при производстве серной кислоты башенным способом. Как известно, в погружных теплообменниках охлаждающая вода проходит внутри, а серная кислота — снаружи труб. Малая скорость, неорганизованная циркуляция кислоты и образование осадков на змеевиках приводят к низким коэффициентам теплопередачи и снижению температурного напора между теплоносителями. [c.6] Исследования Б. П. Волгина (5, 6] показали весьма ограниченные возможности в области интенсификации работы погружных змеевиков за счет увеличения скорости кислоты (в пределах применяемых в настоящее время скоростей), а проведенные им сравнения современных теплообменных аппаратов химической промышленности (табл 1) привели к выводу о целесообразности использования в этом случае оросительных теплообменников. [c.6] В оросительных холодильниках средняя величина коэффициента теплопередачи сохраняется постоянной в процессе продолжительной заводской эксплуатации и составляет 400—500 ккал1м -ч-град. В обычных погружных холодильниках коэффициент теплопередачи равен примерно 250 ккал м ч град лишь первое время после включения холодильника с чистыми змеевиками, а затем вследствие отложения загрязнений на внешней поверхности труб змеевиков постепенно понижается. [c.6] Применение оросительных теплообменников для охлаждения серной кислоты позволило наряду с улучшением тепловых характеристик этого аппарата обеспечить герметичность и полностью предотвратить выделение окислов азота и кислых паров в рабочее помещение, что представляло значительные трудности при эксплуатации холодильных отделений башенных цехов, оборудованных погружными холодильниками. [c.6] Охлаждение серной кислоты производится обычно в горизонтальных холодильниках, собранных из труб на фланцевых соединениях. В теплообменнике, показанном на фиг. 1, общая поверхность охлаждения составляет 1412 м . Внутри труб протекает серная кислота, снаружи — охлаждающая вода. Орошение производится через трубы диаметром 100 мм с продольной щелью шириной 5 мм. Равномерность истечения регулируется затяжкой хомутов, установленных на этих трубах. [c.7] К достоинствам этого типа холодильников относятся простота изготовления, легкость очистки труб изнутри и снаружи. Одним из недостатков является наличие фланцевых соединений. [c.7] Минимальное расстояние между трубами по вертикали (для труб диаметром 100 мм оно составляет 210 мм) определяется диаметром фланцев. Обычно оно принимается большим для придания калачам конструктивных размеров (300 мм), что увеличивает высоту холодильника. Однако, несмотря на большое расстояние между трубами, радиус калача получается небольшим ( =1,5 для труб диаметром 100 мм), что приводит к увеличению сопротивления холодильника и усиленному износу калачей Кроме того, большое количество фланцевых соединений создает очаги возможных аварий из-за пробивания прокладок. [c.7] Наличие капельниц, необходимых для устранения разбрызгивания воды при перетекании ее между расположенными на значительном расстоянии друг от друга трубами, усложняет конструктивно холодильник и yвeJшчивaeт его вес. [c.7] Для охлаждения серной кислоты применяется также холодильник, имеющий изогнутые трубы без каких-либо соединений на поворотах. Конструкция такого холодильника общей поверхностью 1380 м показана на фиг. 2. Этот холодильник имеет меньшее гидравлическое сопротивление (со стороны кислоты), чем вышерассмотренный, но недостатком его конструкции является трудность очистки внутренней поверхности труб. Следует считать недостаточно обоснованным и большое число рядов труб [22] по глубине пучка, так как последние ряды работают неинтенсивно. [c.7] Недостатками такого холодильника являются относительная трудность очистки наружной поверхности труб и получения высоких зна- чений скорости движения кислоты. [c.10] На фиг. 4 показан холодильник, собранный из бесшовных труб диаметром 54/60 мм и длиной 6 м [16]. Трубы соединены посредством специальных колен в секции из 20—40 труб по высоте. В секции кислота поступает параллельно из общего коллектора. [c.10] Обезбензоленная кислота поступает в нижний коллектор оросительного холодильника и, проходя по трубкам вверх, охлаждается водой, орошающей трубки снаружи. После охлаждения кислота направляется в бензольные скрубберы. Теплая вода после холодильника отводится для охлаждения на специальную градирню. Для охлаждения серной кислоты применяются также оросительные теплообменники горизонтального типа с цилиндрическими змеевиками [6]. [c.10] Для охлаждения надсмольной воды на коксохимических заводах применяют оросительный холодильник [16], изготовленный из стальных бесшовных труб диаметром 50 мм,. [c.10] Поэтому оросительные холодильники в настоящее время изготовляют из чугунных ребристых труб. [c.11] Конструкция холодильника показана на фиг. 5. [c.11] Вернуться к основной статье