Теплообменники и хладоагенты

Рис. 58. Принципиальная схема одноступенчатой водоаммиачной АХМ у— абсорбер II — генератор /// —теплообменник раствора /V — дефлегматор V —конденсатор V/ теплообменник хладоагента V//— испаритель V/// —насос /д — дросселирующий клапан.

На рис. 3.21 показаны теплообменники хладоагент — I Вода протекает снаружи пучка трубок по зигзагообразному к [c.66]

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]

Схемы ректификации с тепловым насосом в настоящее время получают широкое распространение в промышленности. В них тепло передается с низшего температурного уровня в конденсаторе на высший в кипятильнике. Тепло передается циркулирующим жидким хладоагентом, испаряющимся в конденсаторе и отнимающим тем самым тепло парового потока в верху колонны, и затем — парами хладоагента, которые после сжатия в компрессоре, охлаждаясь и конденсируясь, испаряют часть жидкости в низу колонны [13]. В качестве циркулирующего хладоагента используют легколетучие испаряющиеся жидкости (внешний хладоагент), например легкие углеводородные газы, аммиак и фреоны. При этом хладоагент циркулирует по внешнему контуру (рис. П-6, aj. Пары хладоагента нагреваются в теплообменнике 2, сжимаются ъ компрессоре до температуры выше температуры испарения остатка и конденсируются в подогревателе 4, при этом создается поток отгонного пара в колонне. Жидкость из подогревателя 4 после охлаждения в теплообменнике 2 дросселируется в дросселе до [c.110]

В схемах с тепловым насосом на верхнем продукте в качестве хладоагента используют пары орошения и дистиллята (см. рис. П-6, б), которые после подогрева в теплообменнике 2 и сжатия в компрессоре конденсируются в подогревателе колонны 4. Затем жидкость охлаждается в теплообменнике 2, дросселируется в дросселе, и после сепарации образовавшихся фаз в сепараторе часть охлажденной жидкости подается на орошение колонны, а остальное количество отбирается в виде дистиллята. Избыточное тепло компрессора снимается также в холодильнике 3. [c.111]

В тепловом насосе на нижнем продукте в качестве хладоагента используется остаток (см. рис, П-6, в), который после охлаждения в теплообменнике 2, дросселирования в дросселе вторично охлаждается и испаряется в подогревателе колонны 4. Пары хладоагента нагреваются в теплообменнике 2, компримируются и в качестве отгонного пара подаются в низ колонны. Недостаток холода дросселированного остатка восполняется внешним хладоагентом в конденсаторе 1. [c.111]

В схемах на рис. П-8, б и б в качестве циркулирующего хладоагента используется пар или жидкость с промежуточных сечений соответственно концентрационной или отгонной секции колонны. Если отбирается пар с промежуточного сечения верхней секции колонны (рис. П-8, б), то он компримируется и используется как теплоноситель в промежуточном 2 и концевом подогревателях колонны 5. Сконденсированный пар после охлаждения в теплообменнике и дросселирования в виде флегмы подается в то же сечение колонны. Если же отбирается жидкость с промежуточного сечения нижней секции колонны (рис. П-8, в), то она [c.112]

Определяют максимальное количество тепла, передаваемого теплообменником с учетом тепла теплоносителей и хладоагентов. [c.324]

Применение высокоэффективного оборудования — укрупненных теплообменников, аппаратов воздушного охлаждения, печей новой конструкции и др.— способствует резкому сокращению потерь на установках. Значительно уменьшаются потери при бережливом расходовании сырья, топлива, хладоагента, реагентов и электроэнергии. [c.230]

Теплообменник типа смешение—вытеснение ) (см. рис. П-16). Зависимость поверхности теплообмена от величины нагрузки но хладоагенту для теплообменника этого типа определяется выражением (11,48) [c.100]

Холодильник реакционной массы. В первом приближении динамику теплообменника можно рассматривать как динамику двух емкостей идеального смешения одна для потока, покидающего реактор, другая — для хладоагента. Это предположение требует введения поправки на эффективную поверхность охлаждения, данную в уравнении (IV-13). [c.57]

Tr — Trh)— разность температур продуктов реакции на входе в теплообменник и хладоагента на выходе из него [c.57]

Т цн—Т )—разность температур реакционной массы На выходе и хладоагента на входе в теплообменник. [c.58]

В более общем случае при расчете теплообменников необходимо приведенные уравнения дополнить уравнениями, характеризующими изменение объемной скорости потоков по длине аппарата, изменение теплоемкости в функции температуры, зависимость коэффициента теплопередачи от объемных расходов. Аналогично необходимо учитывать теплоту фазовых переходов при конденсации или испарения теплоносителя иди хладоагента. Алгоритмы расчета тенлообменной аппаратуры различных типов изложены в монографии [43]. [c.126]

Проблема синтеза теплообменной системы состоит в определении поверхности теплообмена и поиске такого способа соединения теплообменников, при котором попарное взаимодействие потоков (теплоносителей и хладоагентов) обеспечивает оптимальное значение критерия функционирования всей системы (обычно экономического). Однородность элементов системы, легкость формулирования и относительная простота задачи привлекают внимание многих исследователей к разработке алгоритмов автоматизированного синтеза технологических схем теплообмена. Однако, несмотря на кажущуюся простоту, комбинаторная природа задачи приводит к значительным трудностям вычислительного характера. Поэтому все известные методы синтеза (а их известно уже большое количество) отличаются главным образом способами снижения размерности задачи. Примечательно, что большинство алгоритмов синтеза технологических схем своим появлением обязано теплообменным системам. [c.452]

Ректификационную установку можно представить состоящей из двух подсистем собственно колонны и теплообменников (рис.8.Ю). Теплообменники предназначены либо для подогрева, либо для охлаждения соответствующих потоков установки. Следовательно, одни потоки являются источниками тепла, т. е. должны охлаждаться, а другие — стоками тепла, т. е. нагреваться. Источниками тепла являются паровой поток верхнего продукта 2, дистиллят 4, кубовый продукт 5] стоками тепла являются питание 1, паровой поток в куб колонны 3. Помимо этого, имеются источник внешнего тепла 7 (теплоноситель) и внешний сток 6 (хладоагент). Совмещен- [c.468]

А — поверхность теплообмена К — конструкционный тип теплообменника Л — общий коэффициент теплопередачи У/г — массовые расходы охлаждаемой жидкости и хладоагента (, — 4—температуры технологических потоков Ь, — [c.66]

Теплообменник предназначен для охлаждения потока горячей жидкости (массовый расход = Wl) от температуры до температуры = i . В качестве хладоагента в ХТС используют поток воды с температурой = 1%. [c.66]

Функционирование теплообменника полностью характеризуется 11 информационными переменными — массовые расходы горячего потока и хладоагента К — конструкционный тип теплообменника (противоточный, прямоточный, кожухотрубчатый, труба в трубе и у. п.) А — поверхность теплообмена Q — количество тепла, переданное потоком горячей жидкости потоку хладоагента к — общий коэффициент теплопередачи Д4 — среднелогарифмическая движущая сила теплопередачи 1, и з, 4 — температуры горячего потока и хладоагента на входе в теплообменник и на выходе из него. [c.66]

Оптимизирующими переменными выбираем конструкционный тип теплообменника К и массовый расход хладоагента Варьирование этих оптимизирующих переменных обеспечит оптимизацию функционирования теплообменника в ХТС. Численные значения базисных (искомых) информационных переменных (А Q , к Дг 4) получают после решения математической модели теплообменника. [c.67]

На рис. П-11 представлена структура информационных потоков для теплообменника ХТС, на входы которого поступают физические потоки горячей жидкости (И — массовый расход, — температура) и хладоагента (И 2 — массовый расход, — температура). [c.70]

Первая стадия — охлаждение хлоргаза — показана в двух вариантах с использованием холодильника смешения и с поверхностными (кожухотрубными) титановыми холодильниками. Возможен и третий вариант — холодильник смешения орошается захоложенной хлорной водой, циркулирующей по замкнутому контуру приемный бак — насос — титановый теплообменник (хладоагент — вода, захоложенная до 5—8 °С) — холодильник смешения — приемный бак. Избыток хлорной воды, образующийся за счет конденсации влаги из хлоргаза в холодильнике смешения, или хлорсодержащий конденсат из поверхностных холодильников откачивается из приемного бака в дехлоратор. [c.173]

Теплообменники обычно разрушаются из-за коррозии на ст( роне, противоположной хладоагенту. Хотя существует много мер( приятий по предотвращению коррозии, они обычно дороги и всюду применимы. Единственный путь предсказания коррозии теплообменнике хладоагент — жидкость с технологическим пот( ком, содержащим воду, состоит в помещении испытуемого образп в реальное место эксплуатации с натурной концентрацией вещест температурно-временным циклом, скоростью потока и степень аэрации. [c.93]

Легкие фракции, состоящие из углеводородов до Сг, из колонны 3 при давлении до 3 МПа с температурой минус 45 °С дополнительно охлаждаются в теплообменнике до минус 100 °С. В качестве хладоагентов используют метано-родородную, этановую и этиленовую фракции. В этих условиях этиленовая фракция полностью конденсируется. В колонне 5 выделяется метано-водородная фракция прп температуре верха колонны минус 120 °С и низа минус 90 °С и давлении 0,2— 0,25 МПа. Этан-этиленовая фракция разделяется в колонне 6 с получением этиленовой фракции высокой степени чистоты. При температуре верха от минус 93 до минус 97 °С и низа от минус 77 до минус 84 °С и давлении 0,17 МПа. Этановая фракция поступает в абсорбер, где из нее при минус 60 °С удаляется ацетилен. [c.297]

Кристаллизаторы представляют собой горизонтальные теплообменники типа "труба в трубе". Внутренняя труба снабжена вращающимся валом с металлическими скребками для удаления пар афинового слоя со стенок трубы. Раствор депарафинизируемого сы))ья прокачивается по внутренним трубкам, а хладоагент (аммиак, прс пан, этан или холодный фильтрат) — противотоком по меж — трубному кольцевому пространству. [c.261]

В качестве примеров математических моделей теплообменных аппаратов ниже проанализированы модели теплообменников простейших типов, в которых осуществляется передача тепла между двумя потоками — теплоносителем и хладоагентом. Во всех математических описаниях предполагается, что движение потоков теплоносителя и хладоагента характеризуется простейшими гидродинамическими моделями идеальное смешение и идеальное вытеснение . Кроме того, допускается, что коэффициент теплопередачи через стенку, разделяющую теплоноситель и хладоагеит, является постоянной заданной величиной, которая не зависит от их объемных расходов. Последнее допущение, строго говоря, неточно однако оно принято в дальнейшем для упрощения математических выкладок при решении задач оптимизации. [c.62]

Злдача расчета теплообменника ставится как задача определения величин ,I поверхности теплообмена f. В данном случае вычисляют также выходную темие])а-туру хладоагента Т которую можно иайти из общего бала са тепла, не зависяи ,его от типа теплообменника [c.63]

Для стационарного режима работы теплообменника уравнение, характеризующее изменение температуры хладоагента по длине зо1п>1 идеального вытеснения, имеет вид [c.64]

Bi,iine было показано (см. главу 11), что для различных теплообменников может быть получена зависимость новеркпости теплообмена F от величины расхода хладоагента для задашшй тепловой на- рузки на теплообменник, характеризуемой параметрами теплоносителя температурой, теплоемкостью и расходом, т. е. [c.98]

С. 111-9. ОптимаЛ1,пые значения поверхности теплообмена / и нагру.зки но хладоагенту Ух для теплообменника типа смешение — смешение . [c.100]

Теплообменник прямоточного типа (рис. П-17). В данном случае зависимость поверхности теплообмена F от расхода хладоагента описывается выралсением (11,54) [c.101]

В трубчатых реакторах, в которых охлаждение слоя осуществляется при помощи труб, по которым протекает подогреваемый газ — хладоагент, теплообменник, расположенный в нижней части, может быть меньшим по размеру, чем применяемые в полочных реакторах. Однако распределение температур слоя в таких реакторах может значительно отклоняться от оптимального, особенно — как утверждают Хинрикс и Недецкий — в верхней части слоя, где трудно поддержать температуру ниже 550 °С. Здесь следует применять активные катализаторы, способные уже при 400—410 "С и начальном содержании NH3, составляющим 2%, обеспечить достаточную скорость реакции. При большой поверхности охлаждающих труб можно и в верхней части слоя поддерживать температуру не выше 550 °С. Однако в случае недостаточной поверхности труб температура может подниматься до 580 °С и выше, что приводит к порче катализатора и уменьшению выхода аммиака. В этих реакторах нельзя обеспечить столь же точное регулирование температуры вдоль слоя, как в полочных реакторах. [c.332]

Австрийская компания osterrei his he Sti kstoffwerke A. G. разработала новый тип реактора с неподвижным слоем, разбитым на ступени Реагирующий газ охлаждается в межступеичатых теплообменниках. Реактор этого типа показан на рис. 1V-22. Хладоагентом является свежий газ, подогревающийся постепенно — сначала в основном теплообменнике, находящемся внизу, а затем в теплообменниках, расположенных между полками. Нагретый газ по центральной трубе проходит в последующие теплообменники и после третьего из них попадает в верхний слой катализатора. В верхней части центральной трубы находится электрический подогреватель, включаемый при пуске реактора. Для поддержания заданной температуры газа в различных точках предусмотрена до- [c.332]

Изменение энтгльпии (теплообменные аппараты). Разработка математической модели теплообменного аппарата осложняется спецификой конструкционного оформления и назначения, как-то родом теплоносителей, способом интенсификации процесса теплообмена, гидродинамическим режимом потоков, характером передачи тепла, конфигурацией и компоновкой поверхностей теплообмена, количеством ходов и направлением потоков тепло- и хладоагентов, материалом аппарата и т. д. В основе методов расчета теплообменников лежит использование соответствующей модели структуры потока (см. табл. 4.4) с учетом источника тепла, описываемого уравнением теплопередачи [c.125]

Идеальное смешение v p T >- Т ) = I KF ( 0 ИЛИ г.Ср(ГО-Г ) + + x pAT .-Tl) = o Примечание для теплообменника с режимом вытеснения для хладоагента (теплоносителя). Уравнение теплового баланса 1 Цилиндрические аппараты с мешалками и отражательными перегородками [c.127]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология