Система теплообменников потоков

Описание процесса (рис. 86). Исходный синтез-газ представляет собой смесь водорода и окиси углерода с небольшими количествами двуокиси углерода и легких углеводородов. В случае присутствия сернистых соединений или смолистых веществ их необходимо удалить предварительной очисткой. Очищенный газ поступает в секцию конверсии СО, где он смешивается с рециркулирующим отходящим газом из секции разделения и очистки продуктов, и нагревается в теплообменнике конвертированным газом. К нагретому газу добавляется водяной пар, и сырьевой поток поступает б конвертор СО, где смешивается с чистым кислородом. В конверторе при температуре 870—1200°С и давлении около 24,5 ат изб. на катализаторе происходит частичное окисление и конверсия газа.. Продукты реакции в системе теплообменников, в которых получается почти все необходимое количество технологического пара, и холодильников охлаждаются до температуры, при которой конденсируются пары воды. Конвертированный газ из секции конверсии, состоящий в основном из водорода и окиси углерода, поступает в секцию синтеза синтол. [c.169]

Уравнения, описывающие работу отдельного теплообменника. Система теплообменников без обратной связи. Нагревание одного потока. Нагревание двух потоков. Нагревание произвольного числа потоков. Системы теплообменников с обратной связью. Система линейных уравнений для определения неизвестных температур. Отличие детерминанта этой системы от нуля. Оптимизация СТ. Оптимальное распределение поверхностей нагрева СТ. Примененпе метода штрафов . Решение задачи градиентным методом. [c.179]

Для отдельного теплообменного аппарата методы [оптимального проектирования разработаны в работах [7, 39]. Однако для системы теплообменников, где очень большую роль играют не только распределение поверхностей между потоками, но и определение оптимального места включения отдельных потоков в систему [c.179]

Во всех систе1иах каталитического крекинга с движущимся слоем катализатора тепловые балансы реактора и регенератора взаимосвязаны. Тепло, необходимое для нагрева сырья до температуры реакции и осуществления самого процесса, вносится двумя источниками из регенератора потоком регенерированного катализатора и из трубчатой печи с подогретым сырьем. При повышенном коксообразовании тепла сгорания кокса достаточно для обеспечения всего количества тепла и необходимая температура предварительного нагрева сырья достигается уже в системе теплообменников. Однако на современных промышленных установках предпочитают сооружать печи, поскольку это сообщает процессу гибкость при изменении качества сырья и глубины конверсии. [c.51]

Нагревание двух потоков. Покажем, что для системы теплообменников (т = 2) (рис. 30) имеют место уравнения [c.185]

В основу классификации положен принцип построения схем ступеней вакуумной конденсации (системы конденсации — системы эжекторов). Изучение большого числа вакуумных колонн действующих установок АВТ показало, что в промышленности используют в основном пять типов конденсационно-вакуумных систем. Приведенные на рисунке схемы различаются как по числу, так и по оформлению ступеней вакуумной конденсации. По принятой классификации первая ступень конденсации соответствует верхнему циркуляционному орошению (В1Д0) вакуумной колонны вторая— конденсаторам поверхностного типа, сочетающим теплообменники для регенерации тепла парогазового тютока и водяные или воздушные конденсаторы третья — конденсаторам смешения в конденсаторах барометрического типа водой или одним из продуктов этой же колонны и, наконец, четвертая ступень — конденсации парогазового потока между ступенями эжекторов. [c.197]

При решении ИЗС тепловой системы используются следующие предпосылки. Технологические потоки должны взаимно обмениваться теплом в системе теплообменников. В том случае, когда для нагрева (охлаждения) потоков нельзя или невыгодно использовать тепло (холод) других потоков, могут быть дополнительно использованы внешние тепло- или хладоносители насыщенный водяной пар под давлением 31,6 кгс/см и охлаждающая вода с температурой 38 С. Насыщенный пар может отдавать только теплоту парообразования, а охлаждающую воду нельзя нагревать выше 82 °С. При обмене теплом между технологическими потоками, при охлаждении их водой или нагреве паром реализуются соответственно следующие коэффициенты теплопередачи 732, 732 и 976 ккал/(м -ч-град). Соответственно для трех рассматриваемых случаев допускается следующее минимальное сближение температур обрабатываемых потоков в теплообменнике И, 11 и 13 °С. [c.164]

Одноколонные ректификационные системы с несколькими сырьевыми потоками легко реализуются при разделении углеводородных газов по одной из схем, изображенных на рис. П-1 [8]. По схеме на рис. П-1, а сырье после теплообменника делится на два потока, которые затем дросселируются, один из потоков после дросселя поступает в колонну, а другой проходит теплообменник и поступает также в колонну на более низкий уровень по сравнению с первым потоком. По схеме на рис. П-1, б сырье проходит теплообменник и охлаждается обратным потоком жидкости, выходящего из сепаратора, дросселируется и затем делится на паровую и жидкую фазы в сепараторе. Паровая и жидкая фазы дросселируются до рабочего давления колонны и раздельными потоками подаются на ректификацию. Применение таких схем при разделении легких углеводородов позволяет на 30—50% сократить требуемые флегмовые числа, значительно уменьшив тем самым расход дорогих хладоагентов. [c.106]

На данной стадии будет ММ теплообменников и после прохождения системы теплообменников все элементарные потоки, соответствующие исходному горячему (холодному) потоку, подаются в смеситель. Такой принцип построения глобальной схемы обеспечивает с одной [c.223]

Нагревание одного потока. Покажем, что для системы теплообменников т = 1) (рис. 29) имеют место уравнения [c.183]

Рассмотрим СТ с обратной связью, т. е. систему, в которой какой-либо поток обменивается теплом с другим одним и тем же потоком несколько раз. Система теплообменников с обратной связью в наиболее общем виде схематически изображена на рис. 32. [c.195]

В химико-технологическом процессе технологические и вспомогательные потоки многократно нагреваются и охлаждаются. Естественно, по экономическим причинам теплоту охлаждаемых потоков целесообразно передавать нагреваемым (регенерация теплоты) и сокращать потоки отдельных теплоносителей. Для этого создается система теплообменников, обеспечивающих минимальные затраты на [c.335]

Технологическая схема установки представлена на рис. И-З. Исходная нефть насосом 1 несколькими параллельными потоками (на схеме показаны четыре потока) проходит через группу теплообменников 7, 8, 9, 10, 11, 12 и 13, где она нагревается до температуры 100—130 С. Использование такой системы нагрева нефти позволяет создать более эффективный теплообмен. После теплообменников для усреднения температуры потоки нефти смешиваются в общем коллекторе (на схеме не показан). Далее нефть снова четырьмя параллельными потоками направляется в две ступени электродегидраторов 14 (блок ЭЛОУ). По выходе из блока ЭЛОУ нефть нагревается вначале в параллельно включенных теплообменниках 15 и 16, а затем в теплообменнике 18. [c.14]

Затраты на противоточный теплообменник меньше, чем на прямоточный (см. разд. 5.6.2 о методе противоточного контакта фаз). Отобразим на диафамме 0- Т движение холодного потока в противоположном движению горячего потока направлении, те. направим линию холодного потока справа налево, как показано прямой 3 на рис. 5.49, так, чтобы она заканчивалась на оси ординат. Для синтеза системы теплообменников существует большое число эвристических правил. Воспользуемся некоторыми из них. [c.336]

Рассмотрим применение этих правил на примере синтеза системы теплообменников для двух горячих (Г и Г2) и двух холодных (Xj и Х2) потоков, диаграмма Q-Т для которых показана на рис. 5.50, а. [c.337]

Эксергетический коэффициент полезного действия. Оценка полной энергии потока еше не позволяет однозначно судить о возможности ее использования. Положим, из системы выходит поток воды объемом 100 м с температурой 40 °С. Тепловая энергия потока равна = 8,4 - 10 кДж (принимаем 7о = 20 °С). Это тепло трудно использовать подогрев воды для ТЭЦ требует очень больших теплообменников из-за малого градиента температур для обогрева помещения необходимы по техническим условиям более высокие температуры таким образом., тепловую энергию потока можно использовать разве только для обогрева теплиц. Из другой системы выходит вода под давлением 3 атм с температурой 130 °С в количестве 18 м . Ее тепловая энергия будет почти такая же (/ = 8,3 10 кДж), но с ее помощью можно выработать технологический пар с давлением 2 атм и использовать для разных целей с учетом ее высокой температуры. Очевидно, что энергетическая ценность этих двух потоков различна, хотя тепловая энергия их одинакова. Поэтому далее будем оценивать потоки по их полной энергии, используя определение работоспособности потока, его возможности совершать полезную работу. Это позволяет сделать эксергетический метод. [c.226]

При своем движении через многоходовой теплообменник поток делает несколько поворотов, а также испытывает несколько расширений и сужений своего сечения. Поэтому вычислим площади потока в различных участках рассматриваемой системы. [c.56]

Чан с тяжелой водой окружен отражателем, возвращающим в систему часть нейтронов, направленных первоначально наружу, и уменьшающим поэтому необходимые для развития цепной реакции критические размеры реактора. На рисунке показаны также два кадмиевых стержня один — управляющий, регулирующий нормальную работу установки, и другой — аварийный, включаемый автоматически при необходимости мгновенно остановить реактор во избежание слишком сильного тепловыделения, О такой необходимости сигнализирует ионизационная камера, измеряющая поток испускаемых реактором нейтронов и, тем самым, мощность реактора. Система теплообменников охлаждает тяжелую воду, [c.83]

В практике часто имеют место случаи изменения температуры потока последовательным подводом либо отводом тепла несколькими теплоносителями, имеющими разные температурные уровни. Теплообмен осуществляется в системе теплообменников, каждый из которых разнится парой теплоносителей и, возможно, конструкцией секции. [c.245]

Первый этап оптимизации системы теплообменников проводится тогда, когда известно распределение температур основного потока (в примере — потока, отдающего тепло) между аппаратами, т. е. даны [c.245]

Третий уровень системы составляют программа синтеза систем теплообменников и программа оптимизации систем теплообменников заданной конструкции. Программа синтеза позволяет определять оптимальную схему увязки горячих и холодных продуктовых потоков, их входных и выходных температур при заданных общей тепловой нагрузке на систему и условиях разбивки потоков. Программа оптимизации позволяет определять оптимальные входные и выходные температуры продуктовых потоков и общую тепловую нагрузку при заданной структуре системы теплообменников. [c.222]

Результатом проектирования являются следующие материалы приведенная в табличном виде оптимальная структура системы теплообменников массовые количества разбиваемых потоков тепловые, гидравлические, конструктивные и экономические параметры выбранной теплообменной аппаратуры оптимальное количество теплоты, переданной за счет рекуперации приведенные затраты на систему теплообмена. [c.223]

За счет уменьшения величины Как видно из формулы 5.1, этого можно достичь увеличением /г , т. е. более эффективным предварительным нагревом сырья в системе теплообменников за счет тепла отходящих с установки потоков. [c.80]

Прямогонный мазут разделяют на масляные фракции в зависимости от температур выкипания нагревом его примерно до 450 °С в разреженной среде водяного пара (рис. 10.2). Установка состоит из трубчатой печи, ректификационной колонны, системы теплообменников и насосов. Мазут насосом 1 прокачивается через теплообменники 2—4, затем двумя потоками подается в трубчатую печь 5, где нагревается до 450 С. Из печи мазут поступает в испарительную часть вакуумной ректификационной колонны 6, где происходит испарение содержащихся в нем масляных фракций. В нижнюю часть колонны подается перегретый пар, способствующий более полному выпариванию масляных фракций. Смесь масляных паров и водяного пара, поднимаясь вверх по колонне, проходит через серию охлаждаемых тарелок, орошаемых частью сконденсированных продуктов, и разделяется по температурным интервалам конденсации на отдельные дистилляты. Последние отводятся через теплообменники 2 и 3 и холодильник 10 в приемные резервуары. Часть дистиллята подается на орошение колонны. В остатке получается высококипящий компонент мазута — гудрон, который насосом 8 отводится через теплообменник 4 и холодильник 10 в отдельную емкость. [c.241]

Несконденсированный газовый поток поступает во всасывающий коллектор вакуум-компрессора 6, на всасывающей линии которого создается небольшое разрежение, а на нагнетаемой — давление 0,55—0,6 МПа. Скомпримированный контактный газ с температурой 85—100 подвергается дополнительному охлаждению в системе теплообменников 7. При этом часть продукта конденсируется, а газовый поток поступает на блок абсорберов 8 Примерный состав некоторых потоков приведен в табл. 11.2. [c.362]

На рис. 78 дана схема подогрева промышленной теплофикационной воды за счет тепла горячих нефтепродуктов на укрупненной установке АВТ производительностью 3 млн. т/год. Теплофикационная вода из заводской магистральной линии поступает на установку при 70 °С. Часть воды проходит последовательно через теплообменники 1, предназначенные для широкой фракции вакуумной колонны, фракции 240—300 °С, гудрона, и нагревается до 130 °С. Другая часть воды направляется в мерник 8 и циркулирует в системе насос 7 — теплообменники — калориферы печей 3 — подогреватель газового топлива 2. При необходимости часть воды этого потока используется для подогрева щелочи в мернике 6, лотков 5, трубопроводов 4 и поступает в мерник 8. Остальная часть [c.215]

Третий уровень системы составляют программы компоновки систем теплообменников и программа оптимизацииТсистем теплообменников заданной структуры. Программа оптимизации определяет общую тепловую нагрузку и оптимальные значения входных и выходных температур потоков при заданной структуре системы теплообменников. [c.224]

Все горячие и холодные блоки разбивают горизонтальными ливнями иа элементы, которые обозначают буквами А, В, С, О л Е. С целью иллюстрации лоспе-дующей процедуры эволюционного синтеза при разбивке принято заведомо лишнее число элементов в блоках. Так как один элемент В потока 5 связан с двумя элементами холодных блоков 5,, J и разбиваем элемент В горячего блока S вертикальной линией на два элемента. Элементы С в О всех блоков объединяют в один, окончательное расположение элементов в блоках показано на рис. У1-11, справа. Соответствующая схема теплообмена изображена на рнс. VI-12, о. На этом же рисунке изображены еще две схемы б н в после укрупнения теплообменников, т. е. полученные в процессе эволюционного синтеза схема б получена при укрупнении теплообменников Ег и Е предыдущей системы а, схема в — при укрупнении теплообменников Е и 2 предыдущей системы б. [c.325]

Во вращающихся регенеративных теплообменниках вращение проницаемой насадки (матрицы) обеспечивает периодическое перемещение части теплопередающей поверхности из области движения горячего потока в область движения холодного потока. Таким обра- зом, насадка периодически нагревается и охлаждается, и при этом тепло косвенно передается от горячей жидкости к холодной. Очевидно сходство вращающихся регенераторов с системой теплообменников, имеющих циркуляционный контур для промежуточного теплоносителя. [c.33]

Теперь поставим вопрос, как оценить величину Л. Прежде всего Q представляет собой скорость теплообмена, отнесенную к единице объема слоя, и потому /г имеет вид Ыр, где р — площадь поперечного сечения реактора, деленная на периметр охлаждающей поверхности (иногда эту величину называют гидравлическим радиусом), и к — коэффициент теплопередачи, отнесенный к единице охлаждающей поверхности. В рассматриваемой системе, очевидно, существуют три последовательных сопротивления теплопередаче от реагирующей смеси или зернистого слоя к стенке реактора, через стенку реактора и от стенкп к теплоносителю. Последнее сопротивление зависит от характеристик потока теплоносителя и может быть оценено стандартными методами, применяемыми при расчете теплообменников. Скорость теплопередачи через стенку определяется решением задачи теплопроводности. Для гомогенного реактора скорость теплопередачи от реагирующей смеси к стенке также оценивается стандартными методами, но для зернистого слоя вопрос более сложен. Эксперименты [c.272]

Эксергетический коэффициент полезного действия. Оценка полной энергии потока еще не указывает на возможность ее использования. Положим, из системы выходит поток воды объемом 100 м с температурой 40 °С. Его тепловая энергия равна = 8,4-106 кДж (принимаем Гд = 20 °С). Эту теплоту трудно использовать рационально подогрев воды для ТЭЦ из-за малой движущей силы потребует очень больших теплообменников, а дня обофева помещения не подойдет температура потока, не соответствующая техническим условиям, разве только для обофева теплиц. Из другой системы выходит вода под давлением [c.286]

На этой схеме стрелками показано направление и температура потоков, которые необходимо нафевать или охлаждать. Используйте способ построения оптимальной системы теплообменников (разд. 5.7.3), принимая, что объемы и теплоемкости потоков одинаковы постройте схему теплообмена, обеспечивающую нужный режим процесса. [c.425]

Применение этих правил покажем на примере синтеза системы теплообменников для двух горячих (Г1 и Гг) и двух холодных (Х1 и Х2) потоков. Диаграмма 0 Тдля них показана на рис. 3.50, а. В соответствии с правилом 1 проводим теплообмен между потоками Г1 и Х1. Максимальное количество тепла, которое можно передать от Г1 к Х - 0 (правило 5). При этом поток Х1 будет полностью нагрет, но поток Г1 охладится не полностью, только до температуры 1,3. Недоохлажденный поток обозначим Гз- Справа от диаграммы (см. рис. 3.50, а) показана схема потоков в первом теплообменнике. [c.291]

Смесь сырья со свежим водородом и циркулирующим газом нагревают в системе теплообменников и доводят до температуры начала реакции в трубчатой печи. Каждый из двух потоков реакционной смеси проходит сверху вниз четыре зоны соответствующего реактора первой ступени, заполненные алюмокобальтмолибденовым катализатором. В реакторах первой ступени происходит обессеривание, деазотирование и значительная деструкция сырья. Низкое содержание серы, азота, асфальтенов и металлов в гидрогенизате первой ступени позволяет применять при его переработке во второй ступени высокоактивный катализатор на алюмосиликатной основе. [c.294]

Посмотрим на схему классического цикла Линде (см. рис. 4.5). Она, как видно из рис. 4.18 и 4.19, входит как составная часть неизменно во все системы ожижения и разделения воздуха. Охлаждение сжатого воздуха в них осуществляется в теплообменнике потоком идущего навстречу расширенного воздуха (или продуктов его разделения - азота и кислорода). Во всех случаях (независимо от конструкции теплообменника - Линде, Хэмпсона и др.) наблюдается одно и то же явление. Сжатый воздух, направляющийся к дросселю, охлаждается на меньшее число градусов, чем нагревается выходящий Воздух (или продукты его разделения - кислород и азот). Это [c.161]

Постановка задачи определения оптимального варианта технологической схемы теплообмена с помощью декомпозиционно-эв-ристического метода синтеза однородных систем имеет следующий вид [11]. Имеется М горячих технологических потоков 5м- (i= = 1,2,..., М) н /V холодных технологических потоков Sn-j (/ = = 1, 2,..., N), которые должны быть нагреты в теплообменниках заданного типа за счет рекуперации тепла горячих потоков. Каждый технологический поток характеризуется массовым расходом W, начальной tn и конечной t температурами и теплоемкостью с. Для решения задачи — разработки оптигмальной технологической схемы теплообмена — необходимо при заданных типах элементов схемы определить такую структуру технологических связей мел<ду элементами системы и выбрать параметры элементов, которые обеспечат получение и выполнение требуемой технологической операции теплообмена и будут соответствовать минимуму приведенных заират. [c.320]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология