ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Типы подогревателей и их расчет из "Производство газа из жидких топлив для синтеза аммиака и спиртов" В процессе газификации для подогрева исходного нефтепродукта в качестве теплоносителя используют пар, горячую воду или дымовые газы, в зависимости от требуемой степени подогрева. [c.99] При умеренном подогреве мазута (до 100—120°С), осуществляемом для обеспечения его текучести в расходных баках, хранилищах, фильтрах, мазутопроводах, применяют пар или горячую воду. [c.99] Подогрев кислорода или кислородо-воздушной смеси проводят в паровых и огневых (трубчатых или радиационно-конвективных) подогревателях. В паровых подогревателях возможен нагрев кислорода до 250—300° С, в огневых можно достичь более высоких температур нагрева — до 600—650° С. Пар заданных параметров для технологических целей поступает из котлов-утилизаторов. [c.99] Чаще всего окружающей средой для нагретого мазута, находящегося в емкостях, является воздух. Однако в тех случаях, когда осуществляется местный подогрев небольшой части мазута в мазутохранилищах, окружающей средой будет холодный мазут коэффициент теплопередачи от поверхности кожуха подогревателя к холодному мазуту составляет около 10 ккалКм -ч-град). [c.100] При излучении тепла в воздух коэффициент Кс для изолированных емкостей (бачков, расходных баков, фильтров и т. п.) приближенно можно принять равным 2—3 ккал1(м ч град). При необходимости он может быть определен расчетным путем расчет производят различными способами, в зависимости от характера передачи тепла в окружающую среду. [c.100] На рис. 36 дана зависимость коэффициента а1 от вязкости нефтепродукта для разных значений (t — ст). [c.101] Значение вязкости нефтепродукта берется при ср-На основе полученных данных по уравнению (а) определяют необходимую поверхность парового подогревателя мазута в резервуаре. [c.102] Ниже будет приведен пример расчета такого подогревателя. [c.102] Подогрев нефтепродуктов в емкостях неподвижными подогревателями малоэффективен, так как теплопередача в этом случае осуществляется в основном за счет свободной конвекции, которая для вязких жидкостей очень мала. [c.102] Теплоотдача от теплоносителя (пара) к стенке подогревателя составляет 5000—10 000 ккал (м ч-град), в то время как теплоотдача к нагреваемому вязкому нефтепродукту не превышает практически 50—80 ккал/ м ч град). Отсюда — большие поверхности нагрева, габариты и вес подогревателей. [c.102] Как известно, процесс переноса тепла от поверхности подогревателя к нагреваемой среде определяется разностью их температур (температурным напором) и толщиной пограничного слоя. В пограничном слое тепло передается в основном теплопроводностью, которая для вязких нефтепродуктов очень мала и составляет 0,1—0,15 ккал (м-ч-град). Интенсивность теплопередачи зависит от интенсивности отвода нагретой жидкости от подогревателя и подачи в зону нагрева холодной жидкости. [c.103] При большой вязкости жидкости свободная конвекция настолько мала, что не обеспечивается быстрый отвод от подогревателя нагретой жидкости последняя, концентрируясь вокруг поверхности нагрева, сильно препятствует теплообмену. [c.103] В случае виброподогревателей вибрацией разрушается пограничная пленка жидкости, при этом активизируется конвективный-теплообмен. Вибрация вовлекает в теплообмен значительные массы жидкости, что способствует равномерности прогрева. Этот метод выгодно отличается от применяемых в промышленности методов с использованием вынужденной конвекции. Процесс теплоотдачи от вибрирующей поверхности нестационарен. При переменной скорости движения поверхности пограничный слой, не сфор-. мировавшись, разрушается, особенно при изменении направления движения. [c.103] Оба уравнения приемлемы для амлитуд колебаний подогревателя в пределах 2а=1—4 см, скоростей вибрации а=20—35 см/сек и вязкости 0,17—66 см /сек. [c.104] Формулой (д) предпочтительнее пользоваться при расчете виброподогрева вязких жидкостей в емкостях, а не в потоке. [c.104] Если известно значение А, коэффициент теплоотдачи может быть рассчитан по формуле а=А иср, где и=чу —весовая скорость, кг сек) Ср— удельная теплоемкость, ккал кг град). [c.104] 39 приведена номограмма, построенная по формуле (е), позволяющая на основании известных Ре и Рг быстро определить параметр А и, следовательно, а. [c.104] Зависимость параметра А от Ре и Рг. [c.104] Коэффициент теплоотдачи для нефтепродуктов средней вязкости увеличивается с возрастанием амплитуды и частоты колебаний, а для высоковязких продуктов (мазут) зависит только от скорости вибрации и почти не зависит от амплитуды и частоты. [c.104] Оптимальные режимы вибрации подогревателей для вязких жидкостей лежат в области больших амплитуд. Скорость вибрации (среднеквадратичную) следует принимать порядка 1,0 м сек. [c.104] Вернуться к основной статье