Теплообмен стенками аппаратуры и ело

Для очистки воды от взвешенных примесей используются магнитные фильтры производительностью до 120 м /ч при начальной концентрации взвешенных частиц 600—800 мг/л, обеспечивающие очистку на 85—90 %. Магнитная обработка растворов способствует увеличению степени гидролиза солей, препятствует образованию накипи на стенках теплообменной аппаратуры. Под действием магнитного поля возрастает поверхностная активность реагентов и увеличивается их растворимость в воде. Обработка реагентов в магнитном поле позволяет увеличить степень извлечения продуктов при флотационном обогащении руд на 1,5—16 %. Обработка растворов в магнитном поле увеличивает эффективность шламо-улавливания на 3—4 % В то же время после магнитной обработки стоков размеры кристаллизующихся примесей уменьшаются и одновременно снижается скорость их осаждения, что усложняет проблему выделения шлама. Эффект обработки зависит не только от напряженности магнитного поля и времени контакта жидкости с магнитами, но и от химического состава обрабатываемой жидкости. Так, например, при концентрации свободной углекислоты в стоке более равновесной (Асоз > 0)/Ср > 1, при концентрации равной равновесной (Дсоз = 0) Д"р= 1 магнитная обработка неэффективна. Повышение температуры стока делает обработку ее магнитным полем более эффективной. Использование метода магнитной обработки не вносит дополнительных соединений в стоки и газы, а его применение, как показывают технико-экономические расчеты, позволяет значительно сократить затраты на установки для переработки газообразных и жидких выбросов. [c.483]

Расчет теплообменной аппаратуры является весьма распространенной задачей в практике инженерных расчетов. Обычно это сложная оптимизационная задача по определению параметров и выбору конструкции теплообменника. Ниже представлена достаточно простая расчетная схема для кожухотрубчатого подогревателя, в основе которой используется итерационное решение уравнения теплового баланса аппарата с последовательным уточнением температуры стенки. Исходными данными для расчета являются тепловая нагрузка на аппарат, физико-химические свойства теплоносителей, температуры теплоносителей на входе и выходе из аппарата, а также некоторые конструктивные параметры теплообменника. В результате расчета определяется необходимая поверхность теплообмена. [c.388]

Накапливающиеся в оборотной воде соли образуют на теплообменной поверхности так называемые карбонатные отложения, более чем на 50% состоящие из карбоната кальция. Основные методы борьбы с ними — обработка охлаждающей воды кислотой (обычно серной) для снижения общей щелочности воды фосфатированис путем введения в воду раствора гексаметафосфата натрия, тормозящего процессы кристаллизации и осаждения карбоната натрия на стенках аппаратуры обработка воды магнитным полем, воздействие которого вызывает быстрый рост кристаллов карбонатных и других отложений, которые сорбируют на своей поверхности ионы карбонатов кальция и магния, растут и выпадают в виде шлама, легко уносимого потоком. [c.85]

Кинетика газожидкостных реакций достаточно подробно освещена в вышедших в последнее время монографиях [4, 20]. Достаточно полно отражена в отдельных изданиях [30, 89] и актуальная проблема математического моделирования химических реакторов. Однако определяющие их факторы — гидродинамические явления при взаимодействии газа с жидкостью, конвективный теплообмен между газожидкостной смесью и стенками теплообменных элементов и массоперенос в гетерогенных системах — в обобщенном виде и с необходимыми теоретическими предпосылками до сих пор не освещались. Эти явления рассмотрены в книге применительно к реакторам различных принципов действия (барботажным, газлифтным, с механическим диспергированием газа, пленочным). Каждому типу реактора дана оценка с точки зрения его использования в тех или иных условиях, что позволит проектировщикам этой аппаратуры обоснованно подойти к выбору нужной конструкции. [c.3]

Тепло, уносимое паро-газовой смесью из последнего реактора, используют в теплообменных аппаратах кожухотрубного типа. Большая концентрация водорода в горячем потоке препятствует конденсации паров и снижает частный коэффициент теплопередачи от паров к стенке трубок, но повышенное давление в аппаратуре до некоторой степени компенсирует это явление. На практике коэффициенты теплопередачи для теплообменников на установках каталитического риформинга составляют 500—630 кДж/(м -ч-К) [120—150 ккал/(м -ч-°С)], т. е. не ниже, чем для других установок, использующих светлые нефтепродукты. Для теплообменников установок риформинга характерно, что сырье проходит по межтрубному пространству, а горячая паро-га- [c.210]

Представленные выше результаты касались в основном свободноконвективного течения в области, ограниченной двумя протяженными плоскими параллельными поверхностями, концы которых закрыты. С помощью такой схемы можно аппроксимировать течение в прямоугольной полости, высота или длина которой достаточно велика. Близкая задача, которая также подробно исследовалась многими авторами, — это задача о течении между двумя параллельными поверхностями, поддерживаемыми при температуре о, когда оба конца канала открыты в окружающую среду с температурой too. Такого рода схема соответствует ряду практических ситуаций, например при расчете электронной аппаратуры, печей и теплообменных устройств. При 0 > too поток входит в канал снизу и благодаря свободной конвекции поднимается вверх, как показано на рис. 14.2.4, а. Течение развивается по потоку, причем если высота канала достаточно велика по сравнению с расстоянием между стенками, то полностью развитое течение может возникнуть лишь далеко от начала. Часто вблизи поверхностей в области входа течение имеет характер пограничного слоя. Некоторые из указанных особенностей были подробно исследованы как экспериментально, так и теоретически. [c.247]

При полукоксовании необходимо подводить в зону реакции большие количества тепла (1200—1500 кДж на 1 кг топлива), поэтому основная задача при создании аппаратуры — обеспечить эффективный теплообмен. В зависимости от способа подвода тепла к перерабатываемому топливу реакционные печн, в которых осуществляется процесс, подразделяются на печи с внешним и внутренним обогревом. В первом случае тепло к твердому топливу передается через стенку реакционной камеры (выполненную из металла или огнеупорного материала) от дымовых газов, получаемых путем сжигания какого-либо топлива. Здесь полностью исключен контакт дымовых газов и парогазовой реакционной смеси. Во втором случае в слой твердого топлива вводят предварительно нагретйй до необходимой температуры газообразный (иногда твердый гранулированный) теплоноситель. В этих условиях благодаря непосредственному контакту потоков теплообмен протекает наиболее интенсивно, ускоряется процесс полукоксования, сокращаются потери тепла в окружающую среду и расход топлива на обогрев печи. Вследствие отсутствия перегрева частиц до минимума сводятся вторичные реакции пиролиза смолы и увеличивается ее выход. [c.67]

Блок стабилизации оборотной охлаждающей воды предназначен для обработки воды с целью придания ей свойств, при которых на стенках теплообменной аппаратуры не происходит образования карбонатных отложений накипи и биологических обрастаний, а также снил<ается коррозионность воды. [c.170]

Обычно в теплообменниках происходит сочетание рассмотренных видов переноса теплоты, причем в разных частях аппарата это сочетание может происходить по-разному. Например, в паровом котле от топочных газов к поверхности кипятильных трубок теплота передается всеми видами переноса - тепловым излучением, конвекцией, теплопроводностью от внешней поверхности через слой сажи, металлическую стенку и слой накипи - только теплопроводностью и, наконец, от внутренней поверхности к кипящей воде теплота передается в основном конвекцией. Следовательно, отдельные виды теплопереноса в теплообменной аппаратуре протекают в самом различном сочетании, и разделить их между собой зачастую очень сложно. Поэтому в инженерных расчетах обычно рассматривают процесс переноса теплоты как одно целое. [c.264]

Очистка. В этом процессе происходит удаление из ОКГ высококипящих примесей, оксидов азота и сероводорода. Такие вещества как вода, бензол, нафталин, оксид углерода (IV) при низких температурах могут кристаллизоваться на стенках аппаратуры, ухудшая теплообмен. Оксиды азота способны образовывать взрывоопасные смеси. Удаление из газа сероводорода, помимо предотвращения коррозии аппаратуры, вызвано также целесообразностью его последующего использования для производства элементарной серы и серной кислоты, так как в ОКГ переходит до 30% серы, содержащейся в коксуемой угольной шихте. [c.207]

Разработано в полузаводских условиях производство кислоты с комбинированным отводом тепла как за счет теплообмена между горячими газами и водой через стенки аппарата, так и за счет испарения воды. В теплообменно-испарительной системе благодаря большой разности температур факела и охлаждающей воды достигается высокий теплосъем при меньших габаритах основной аппаратуры, чем в циркуляционной системе одной и той же производительности. При этом 70% тепла снимается за счет наружного охлаждения металлических стенок аппаратуры и только 5— 10% за счет испарения воды. [c.169]

По способу обработки сопрягаемые детали в узлах аппаратуры весьма разнообразны. Можно назвать следующие характерные сочетания сопрягаемых деталей вал и отверстие — сварные детали (нанример, сварной фланец на сварном корпусе) две обечайки, сваренные внахлестку опора и корпус колонны вал из проката, отверстие — сварная деталь (например узел из сварного фланца п труба, что характерно для теплообменной аппаратуры) вал обработан на металлорежущем станке, отверстие — сварная деталь (например, узел, образованный решеткой в корпусе теплообменника) вал и отверстие обработаны на металлорежущих станках (например, ниппель или муфта в стенке корпуса). [c.50]

Теплообменная аппаратура в процессе эксплуатации под действием оборотной воды подвергается не только коррозионному разрушению, приводящему к уменьшению толщины стенки теплопередающей поверхности, но и обрастанию, как биологическому, так и за счет отложений продуктов коррозии и карбонатов кальция и магния, содержащихся в циркулирующей воде. Как коррозия, так и отложения наиболее сильно сказываются на работе трубных пучков кожухотрубчатых теплообменников. Нормальная эксплуатация кожухотрубчатых аппаратов требует периодической очистки внутренних поверхностей трубок от отложений, ухудшающих теплопередачу и уменьшающих сечение охлаждающего потока. Очистку проводят механически (ершами) через каждые 6 мес эксплуатации. Разрушения от коррозии, истирание и механические воздействия при чистке нередко приводят к перфорации трубок. Дефектные трубки изолируют заглушками. Пучок требует полной замены, когда заглушено более 20 % трубок. Срок службы трубных пучков значительно ниже срока службы сосудов и массообменных аппаратов (20 лет) и срока службы трубопроводов (10 лет) и при использовании углеродистой стали и пресной оборотной водой не превышает 2,5 лет. Таким образом, затраты на капитальный ремонт конденсационно-холодильного оборудования на химических предприятиях составляют от 25 до 40 % затрат на ремонт основного оборудования. Следовательно, при выборе материала для трубных пучков конденсаторов-теплообменников небходимр учитывать качество охлаждающей воды и сопоставлять стоимость конструкционного материала с расходами на очистку воды и капитальный ремонт теплообменников. В табл. 2.5 [101 указаны сплавы меди, рекомендуемые для изготовления теплообменной аппаратуры в зависимости от качества охлаждающей воды. [c.32]

При расчете теплообменной аппаратуры важно знать коэффициенты теплопроводности углеграфитового материала, теплоотдачи от греющего агента к углеграфитовой стенке и к нагреваемой среде. Коэффициент теплопроводности углеграфитового материала весьма высок, что и обусловило его применение для изготовления теплообменной аппаратуры. Примерно при 0°С теплопроводность такого материала проходит через максимум. С повышением тем- [c.103]

При охлаждении в теплообменной аппаратуре горячей воды холодной коэффициент теплоотдачи от горячей поверхности к углеграфитовому материалу имеет тот же порядок величин, что и ог его внутренней поверхности к холодной воде — 520— 1400 Вт/(м -К). При использовании в качестве теплоносителя водяного пара коэффициент теплоотдачи от пара к углеграфитовой стенке в несколько раз больше, чем в предыдущем случае, и составляет (в зависимости от скорости пара) 2800—10500 Вт/(м--К). Высокие значения коэффициента теплоотдачи от теплоносителей к стенке углеграфита и его теплопроводности обеспечивают коэффициенты теплопередачи в углеграфитовых теплообменниках от 1400 до 11700 Вт/(м2.К). [c.104]

Вторая группа — информативные признаки нормального ряда теплообменной аппаратуры (вектор а ). Она включает в себя конструктивные параметры аппарата и теплофизические параметры материала корпуса и стенок труб. Параметры данной группы приведены в табл. 3.1. [c.97]

Теплопроводность многослойной стенки. Стенки теплообменной аппаратуры часто состоят из нескольких слоев различных материалов, имеющих различные толщины. Уравнения теплопроводности таких сложных стенок могут быть выведены из уравнения (6.13). [c.114]

При расчете теплообменной аппаратуры необходимо учитывать влияние загрязнений, отлагающихся на стенках трубок (накипь, продукты коррозии и просто грязь). Загрязнения приводят к дополнительному термическому сопротивлению Формула для [c.34]

В природном и попутном газах отдельных месторождений содержатся сероводород и сероорганические соединения от нескольких миллиграммов на литр до 25%, Кроме сероводорода в газе содержится диоксид углерода, по своим физико-химическим свойствам близкий к сероводороду. Суммарное содержание сероводорода и диоксида углерода обычно называется кислым газом. Технические условия на товарный газ лимитируют содержание сероводорода до 0,02 г/м газа. Содержание диоксида углерода ГОСТом не лимитируется, однако его присутствие в товарном газе нежелательно, так как он является балластом и при транспортировке газа увеличивает затраты на транспорт. При использовании газа в низкотемпературных процессах диоксид углерода замерзает и откладывается на поверхности теплообменной аппаратуры, что снижает теплопроводность через стенки и может полностью перекрыть движение газа. Поэтому диоксид углерода рационально извлекать из газа вместе с сероводородом. [c.192]

В качестве сырья для каталитической гидрогенизационной очистки нафталина используют нафталиновые фракции, получаемые при фракционировании каменноугольной смолы. В них в качестве примесей присутствуют фенолы, основания, непредельные соединения, сернистые соединения и смолистые вещества. Для процесса гидроочистки азотистые основания являются кумулятивными ядами, отравляющими катализатор [6, 7], а также образующими при гидрогенолизе аммиак, который необходимо извлекать из циркуляционного газа. Непредельные соединения и смолистые вещества представляют собой основной источник образования отложений на стенках теплообменной аппаратуры и на катализаторе. Фенолы не влияют на процесс гидрогенизационной очистки, однако на их гидрогенолиз расходуется водород к тому же их целесообразно выделять из исходного сырья как ценный продукт. Радикальный способ подготовки сырья к гидрогенизационной очистке— четкая ректификация исходной нафталиновой фракции. Как показано в работе [6], технический нафталин (содержащий 0,8% фенолов, 0,2% оснований, 0,1% -непредельных соединений и до 0,03% метилнафталпнов) можно получить ректификацией нафталиновой фракции на колонне разделительной способностью 30 т. т. В техническом нафталине сосредоточивается 977о от его содержания в исходном сырье. [c.282]

Обследование надежности аппаратуры на предприятиях нефтегазопереработки и нефтехимии выявило, что около 40% случаев нарушения работы технологических установок связано с надежностью теплообменной аппаратуры. Основными причинами нарушения работы является коррозионный и эрозионный износы, а также загрязнение рабочих поверхностей различными отложениями. Коррозионно-эрозионный износ особенно губителен для кожухотрубчатых теплообменных аппаратов, имею-ших, как правило, малую толщину стенок труб трубного пучка (2—2,5 мм). [c.8]

Следовательно, при расчете теплообменной аппаратуры необходимо учитывать, что величина коэффициента теплопередачи К зависит от температур и поверхностей твердой стенки, разделяющей теплоносители, и от характера изменения температур теплоносителей ty и вдоль теплопередающей поверхности. [c.273]

Промышленная теплообменная аппаратура соответствует многосторонним требованиям к TOA в разнообразных конкретных условиях работы. Основное требование - соблюдение задаваемых температурных параметров для конкретного теплообменного процесса. Естественным желанием также являются как можно более низкие стоимость самого TOA и стоимость его эксплуатации (см. разд. 3.6.5 об оптимальном расчете TOA), что соответствует высоким значениям коэффициентов теплопередачи и низкому гидравлическому сопротивлению, оказываемому аппаратом проходящим через него потокам теплоносителей. Кроме того, желательна доступность обеих поверхностей теплопередающей стенки для механической очистки, технологичность конструкции TOA при ее изготовлении, устойчивость материала аппарата против возможного химического воздействия теплоносителей и т. п. Поэтому конструкции TOA весьма разнообразны. [c.297]

Реакционная аппаратура, в которой отвод избыточного тепла реакции при теплопередаче через стенку осуществляется за счет испарения охлаждающей жидкости (хладагента), оснащается средствами автоматического контроля, регулирования и сигнализации уровня хладагента в теплообменных элементах. [c.287]

Из литературы [1—11] известно, что одним из эффективных способов предотвращения и удаления отложений со стенок труб теплообменной аппаратуры и во- [c.37]

Для силикатной обработки воды достаточно 8—10 мг/л жидкого стекла по двуокиси кремния. При катодной защите на поверхности бака происходит восстановление кислорода до ОН—, а на анодах - окисление 0Н до 02- Из-за того, что анодная поверхность во много раз меньше катодной, плотность анодного тока значительно выше и выделяющийся кислород частично удаляется из воды в виде пузырьков. В силу этого концентрация кислорода в воде снижается. Поэтому катодную защиту целесообразно применять тогда, когда необходима силикатная обработка воды, но доза силиката ограничена возможностью образования осадков (силиката кальция и др.) на стенках котлов и теплообмен-ной аппаратуры (для схемь подкисления или Н-катионирования с "голодной" регенерацией при магниевой жесткости подпиточной воды выше 0,7 мг-экв/л при силикатной обработке воды с низкой сульфатно-щелочной жесткостью и невозможностью поддержания в подпиточной воде соотношения Ж0дЩ д < 1,5 при pH 8,4-9,0, = 101-150°С и некоторых других случаях). [c.98]

Днолефииы окисляются с образопаннем кислородсодержащих смол, которые отлагаются на стенках теплообменной аппаратуры и прн длительно.м воздействии температур свыше 120 °С, превращаются в твердое коксообразное вещество. Такие же нерастворимые к11слородсидсржа1Цие смолы образуются и из сероорганических (меркаптаны, дисульфиды, сульфиды, тиофаны) и ароматических соединений. [c.219]

При высоких температурах и больших давлениях возможно некоторое растворение в водяном паре некоторых кремнийсодержащих соединений [4, 5]. Так, при высоких температурах в восстановительной среде 5102 может выделяться из катализатора в виде газообразной 810, которая в более холодных частях установки осаждается как твердая 810 или (после повторного окисления) как 810г. При повышенных давлениях и температуре 8102 гидратируется в 81 (ОН)4 и удаляется из реактора. В более холодных частях установки 8102 вновь регенерируется и отлагается на стенках аппаратуры. Эти явления могут привести к ухудшению работы теплообменной аппаратуры, к забивке трубопроводов и другим неполадкам. [c.66]

В тепловом пограничном слое внутри трубы имеет место градиент температуры от температуры горячей стенки до температуры среднего слоя нефтепродукта (рис. 1.9). Это означает, что при необходимости нафеть нефтепродукт до температуры % определенная часть его нагревается до температуры 1с, которая может приближаться или даже превышать температуру разложения продукта. Именно это является причиной серьезной проблемы коксоотложения на внутренней поверхности змеевиков трубчатых печей и труб теплообменной аппаратуры. [c.25]

Рекомендуемые,значения термических сопротивлений -загрязнений 1 и Я2 связаны с каждой из теплообменива ещйжея фед п позволяют более широко и< использовать в различных сочетаниях для идентичных условий течения теплоносителей и температуры стенок каналов аппарата. В табл. 9.2—9.6 приведены данные по термическим сопротивлениям загрязнений, вносимых различным теплоносителями, в теплообменной аппаратуре промышленного на- значения. Эти данные позволяют ориентировочно оценить значения 1 и / 2 при расчете Кафф- Однако никогда не следует упускать возможности определения этих значений в результате обследова- ния работы промышленных аппаратов-аналогов на действующих установках. Поэтому представляет интерес рассмотреть методику обработки результатов наблюдений за работой промышленных аппаратов, позволяющую оценить характер изменения коэффициента теплопередачи в аппарате в зависимости от времени его эксплуатации. . [c.351]

Теплообменная аппаратура, поступающая с завода-изготовителя, тщательно проверяется и принимается в соответствии с технической документацией, включающей паспорт, книгу Госгортехнадзора, инструкцию по монтажу и эксплуатации, перечень запасных частей и инструмента, а также рабочие чертежи запасных и быстр ои з и а шив а ю щиXся ч а стей. [c.176]

При исследовании отложений в теплообменной аппаратуре было обнаружено наличие различных физиологических групп гетеротрофных аэробных бактерий (аммонифицирующих, денитрифицирующих, углеводородокисляющих). Средняя численность аэробных бактерий составляет 8 3 10 клеток на грамм сухого осадка. Выявлено, что углеводородокисляющие бактерии образуют липкий налет на стенках посуды, что указывает на их способность выделять сурфактанты, являющиеся основной причиной формирования биопленок в оборудовании системы оборотной воды. [c.71]

При охлаждении в теплообменной аппаратуре горячей воды холодной коэффициент теплоотдачи от горячей поверхности к графиту имеет тот же порядок величин, что и от графитовой внутренней поверхности к холодной воде (450—1200 1ккал/(м ч С). Естественно, что при использовании в качестве теплоносителя водяного пара коэффициент теплоотдачи от пара к графитовой стенке в несколько раз больше, чем в предыдущем случае, и составляет, в зависимости от скорости пара, 2400—9000 ккал/(м2-ч-°С). [c.46]

Механическая чистка стенок труб при эксплуатации теплообменной аппаратуры выполняется методом соскабливания по приводной или бесприводной схеме (т.е. с использованием механического привода скребков или же только энергии самого потока), а также методом удара (вибрационным способом). [c.36]

Дитолилметан обладает некоторыми значительными недостатками он токсичен, в процессе работы частично окисляется и осмо-ляется, повышается его кислотное число За 7,5 месяцев работы в производственных условиях кислотное число дитолилметаиа возросло от 0,047 до 20,20 мг КОН, а вязкость — с 1,365 до 10,0° Е. 1ри кислотном числе выше 10 заметна коррозия материала аппаратуры. Продукты осмоления, отлагаясь на стенках трубок,-ухудшают теплообмен. Поэтому из системы периодически удаляют отработанный теплоноситель и промывают ее при 150—200° С свежим дитолилметаном для растворения осевших на стенках смолистых продуктов. Отработанный дитолилметан регенерируют промывкой раствором едкого натра с последующей ректификацией. Снижению скорости осмоления способствует герметизация аппаратуры и замена в системе воздуха на азот. [c.130]

При эксплуатации первичных трубчатых газовых холодильников и другой теплообменной аппаратуры на стенках труб появляются отложения в виде продуктов коррозии, органических соединений и шлама. В практике известен ряд способов удаления или предотвращения этих отложений ручной с применением пневмошарошек, обработка отложений растворами ингибитиро-ванных кислот и других реагентов, обработка воды в аппаратах ультразвуком, продувка воздухом и др. Однако вышеуказанные способы имеют ряд недостатков. [c.37]

Рассмотрим теперь случай переменных теплоемкостей и коэффициентов теплоотдачи. В большинстве практических случаев теплоемкости и коэффициенты теплоотдачи существенно зависят от температур теплоносителей и поверхностей стенок. В связи с этим ранее рассмотренный алгоритм расчета теплообменников по осредненным параметрам теплообмена применим лишь в случаях небольших изменений температур теплоносителей. Указанное соображение учитывается в так называемом поинтерваль-ном методе расчета теплообменной аппаратуры. Сущность метода сводится к следующему. [c.203]

Эмульгированные нефти нельзя непосредственно пускать на иереработку, так как на нагрев эмульсионной воды затрачивается лишнее топливо, а интенсивное парообразование в момент закипания воды приводит к резкому повышению давления в аппаратуре и может цызвать аварию. Кроме того, растворенные в эмульсионной воде соли (хлористые кальций и магний) в процессе переработки нефтей оседают на стенках аппаратов, ухудшая теплообмен, забивают коммуникации и вызывают коррозию металлов (см. 2 главы XVII). Поэтому перед переработкой эмульгированные нефти необходимо подвергнуть обезвоживанию и обессоливашш. [c.232]