Теплообменники установок глубокого холода

Процессы, происходящие в установках глубокого охлаждения, связаны с передачей тепла от одного теплоносителя к друго.му. Одним из основных элементов установок является теплообменник, с помощью которого осуществляются рекуперация холода и получение весьма низких температур. В некоторых теплообменных аппаратах, помимо рекуперации, происходят процессы испарения и конденсации отдельных компонентов газовых смесей. [c.189]

Широкое распространение пластинчато-ребристые теплообменники получили благодаря своей компактности, достигающей 2000 м поверхности теплообмена на 1 м объема теплообменника, что во много раз превышает компактность всех остальных видов теплообменников. В пластинчато-ребристых теплообменниках возможно одновременно в одном блоке проводить теплообмен между четырьмя и более теплоносителями, что достигается соответствующей конструкцией коллекторов. Особенно выгодно применять пластинчато-ребристые теплообменники в качестве реверсивных, в которых часто приходится регулировать температурные напоры рециркуляцией одного из потоков, что находит широкое применение в установках глубокого холода. [c.248]

Масса и теплоемкость пластинчато-ребристых теплообменников намного меньше, чем остальных типов теплообменников такой же поверхности, в связи с тем, что основная часть поверхности выполняется из тонких металлических листов. Малая теплоемкость теплообменника очень важна при переменном переключении их и необходимости сублимации примесей, выделяющихся на поверхности теплообмена. По данным зарубежных фирм, применение в установках глубокого холода пластинчато-ребристых теплообменников вместо регенераторов с насыпной 248 [c.248]

Для работы в установках глубокого холода широко применяются регенераторы и реверсивные теплообменные аппараты. В области критических температур может случиться, что концентрация насыщения в потоке газа высокого давления станет равной или даже больше, чем в потоке газа низкого давления (фиг. 46). В этих условиях в регенераторе или реверсивном теплообменнике в по- [c.78]

Пластинчатые оребренные теплообменники могут найти широкое применение в установках глубокого холода, в особенности в транспортных я транспортабельных установках, в крупных установках жидкого кислорода, в установках технологического кислорода при одновременном получении чистых продуктов. [c.285]

Пластинчатый теплообменник (рис. 8-8, и) находит применение в установках глубокого холода, перерабатывающих большие количества газа низкого давления. Подробные данные о конструкции, применении и методике расчета см. [3-61а, К-Ю, К-15, К-16, К-16а, К-17, К-30]. [c.247]

ВЫСОКОЙ температурой кипения наконец, холодильный цикл с детандером, который теоретически позволяет приблизиться к осуществлению фазы изоэнтропийного расширения цикла Карно. Оборудование для сохранения (консервации) холода было представлено противоточными теплообменниками и регенераторами, использованными П. Л. Капицей в цикле низкого давления. Кроме того, в установках глубокого охлаждения имеется тепловая изоляция, сводящая к минимуму приток тепла из окружающей среды к холодным частям ожижителя. Изоляция будет рассмотрена в других главах книги. Здесь необходимо лишь отметить следующее. Обычно в ожижителях воздуха холодопроизводительность настолько велика, что для существенного уменьшения коэффициента ожижения изоляция должна быть чрезвычайно плохой. Однако при ожижении водорода и гелия роль изоляции значительно возрастает. [c.26]

Предварительного сжатия газа до весьма высоких давлений. Применение регенеративного принципа заключается в дополнительном охлаждении сжатого газа (перед его дросселированием) в противоточном теплообменнике за счет теплообмена с охлажденными после дросселирования газами. Последующее дросселирование охлажденного сжатого газа приводит к дальнейшему более глубокому понижению температуры газа. При пуске установки такой непрерывный процесс понижения температуры газа за счет аккумулирования холода охлажденных (после дросселирования) газов каждого предыдущего цикла, так называемых обратных газов, производят в теплообменнике до тех пор, пока не будет достигнута требуемая температура сжижения. После этого установка начинает работать при установившемся режиме. [c.666]

Циклы с дросселированием газа известны в технике как циклы Линде. Во всех этих циклах используется так называемый регенеративный принцип. Путем дросселирования нельзя понизить температуру газа до уровня, необходимого для его сжижения, даже в случае предварительного сжатия газа до весьма высоких давлений. Применение регенеративного принципа заключается в дополнительном охлаждении сжатого газа (перед его дросселированием) в противоточном теплообменнике за счет теплообмена с охлажденными после дросселирования газами. Последующее дросселирование охлажденного сжатого газа приводит к дальнейшему более глубокому понижению температуры газа. При пуске установки такой непрерывный процесс понижения температуры газа за счет аккумулирования холода охлажденных (после дросселирования) газов каждого предыдущего цикла, так называемых обратных газов, производят в теплообменнике до тех пор, пока не будет достигнута требуемая температура сжижения. После этого установка начинает работать при установившемся режиме. [c.706]

Азот, циркулирующий в системе в качестве холодильного агента и дозирующийся к газу, идущему на синтез аммиака, получается в отдельных установках методом разделения воздуха глубоким охлаждением. Полученный таким образом азот сжимается пятиступенчатым компрессором 3 до давления 200 атм, проходит предварительный азотный теплообменник 14 и аммиачный теплообменник 13, охлаждается до температуры — 45°С и поступает в аппарат разделения коксового газа. Здесь азот разветвляется на три потока, проходящие через теплообменники 21 (12), 22 (8) и 24 (7), где азот охлаждается этиленовой и окись-углеродной фракциями, а также азотом низкого давления. В теплообменнике 23 (9) азот высокого давления двух потоков охлаждается азотом низкого давления, идущего из испарителя. Часть азота высокого давления, охлажденного до температуры —135°С, дросселируется до 12 ати и дозируется к азотноводородной смеси, идущей на синтез аммиака, а остальная часть проходит теплообменник 25 (10) и 26 (И) и дросселируется до низкого давления в межтрубное пространство испарителя 19 (5). Далее азот проходит теплообменники 26 (11), 23 (9) и 22 (8), отдает свой холод свежепоступающему газу и уходит в газгольдер. Затем он снова сжимается до 200 атм и возвращается в систему. Расходуемый в системе азот (для получения газовой смеси На N2 = 3 1) непрерывно пополняется из воздухоразделительной установки. [c.115]

Медь хорошо прокатывается, тянется, штампуется, но плохо обрабатывается резанием из-за большой вязкости. Детали, изготовлепные-из меди, соединяются сваркой, пайкой твердыми и мягкими припоями, клепкой. Медь достаточно устойчива к ш елочам и широко пспопь-зуется для изготовления аппаратов в пищевой и спиртовой промышленности, ректификационных кубов, колонн, теплообменников. Медь необходима для изготовления аппаратов, работающих в установках глубокого холода, при температурах —180- --250° С. В этих условиях теплопроводность и прочность меди резко возрастают, что делает ее незаменимым материалом в установках получения жидкого воздуха, кислорода, азота, гелия и других газов, разделяемых методом низкотемпературной ректификации. [c.23]

Повьпиению концентрации водорода в водородсодержащем тазе при работе на заданном режиме способствует снижение температуры сепарации этого газа. Так, снижение температуры сепарации на 10 "С при давлении в системе 2,5 МПа позволяет увеличить концентрацию водорода в среднем на 0,4%(об.), а плотность водородсодержащего газа-снизить на 0,017 кг/нм , В промышленных условиях температура сепарации зависит от эффективности работы аппаратов воздушного и водяного охлаждения и в значительной степени определяется температурой окружающей среды, влажностью и др. Для поддержаЕшя температуры сепарации на уровне 15-20 "С и увеличения длительности межрегенерационных циклов до двух лет целесообразно вырабатывать на абсорбционных холодильных установках, например, холодную воду с температурой 5-7 "С [46]. При необходимости получения водородсодержащего газа повышенной чистоты, например для пуска установки, целесообразно применять более глубокий холод. Схема использования захоложенной воды показана на рис. 66. Газопродуктовая смесь из последнего реактора риформинга поступает в теплообменник для сырья, где нагревает сырье, охлаждается в теплообменнике и нагревает циркулирующий теплоноситель, который питает энергией абсорбционную холодильную установку. Вырабатываемую на установке холодную воду используют для окончательного охлаждения газопродуктовой смеси до 10-20 °С. Предварительно ее охлаждают в аппаратах воздушного и водяного охлаждения. [c.103]

Как было указано раньше, даже в лучших современных воздухоразделительных установках глубокого охлаждения к. п. д. весьма низок (расход энергии значительно выше теоретического). Основными причинами столь низкого к. п. д. являются 1) неидеаль-ность холодильного цикла, 2) несовершенство теплообменников и 3) потери холода через изоляцию ). Если продукты разделения получаются. в виде жидкости, основное значение обычно имеет к. п. д. холодильного цикла, поскольку количество холода, необходимое для охлаждения и конденсации газа, гораздо больше, чем потери холода через изоляцию и от несовершенства теплообмена. Если же чистые продукты разделения получаются в виде газов при комнатной температуре, то почти вся холодопроизводительность расходуется на компенсацию потерь через изоляцию и неполноту теплообмена. В этом случае обш,ий [c.98]

При использовании бинарных холодильных агентов имеется возможность получить в обычном парокомпрессорном цикле температуры до мин5"с 70—80 при небольших степенях сжатия (14—20). Используя многокомпонентные смеси и увеличивая регенеративные поверхности, этот цикл можно превратить в однопоточный цикл глубокого охлаждения. Такой цик.л, по мнению А. П. Клименко, может работать на температурном уровне до минус 160° и совмещает термодинамические преимущества каскадного цикла с конструктивной простотой дроссельного регенеративного цикла [54]. Бы.яо показано, что в качестве бинарной холодильно " смеси для установок, работающих на уровне температур около минус 70°, целесообразно применять смесь этана и пропана. Б установках с низким давлением остаточного газа рекомендуется получать холод при помощи детандера, включенного между колонной и предварительным теплообменником. [c.55]

Теплообменники. Одним из наиболее важных аппаратов, применяемых в криогенной технике, является противоточный теплообменник. Благодаря ему был впервые осуществлен непрерывный процесс ожижения постоянных газов. В настоящее время существует множество разновидностей теплообменников, однако их функция всегда одна и та же передача тепла от одного потока газа к другому. В технике глубокого охлаждения их назначение заключается в сохранении холода , т. е. в использовании уходящего из установки холодного газа для охлаждения поступающего в установку теплого потока. Если процесс теплопередачи совершается с пренебрежимо малой разностью температур между потоками (так называемым температурным напором) и без значительного гидравлического сопротивления, его можно считать близким к обратимому. Поэтому при расчете теплообменников всегда стараются обеспечить большие поверхности для передачи тепла и избежать чрезмерного сопротивления. Эти два требования являются в известной степени противоречащими, так как увеличение поверхности и соответственное улучшение теплообмена приводит при постоянном поперечном сечении секции теплообменника к росту гидравлического сопротивления. Р1меется и другое практическое тре- [c.26]