Переработка нефти - Суханов В.П.
Скачать (прямая ссылка):
55
Рис.
19. Схема тарелки с S-образ-ными колпачками
(рис. 20), состоящие из неподвижного цилиндрического кожуха, внутри которого на вертикальном валу вращается ротор. Он составлен из двух ситчатых цилиндров, расположенных соосно. Между цилиндрами помещена сплошная металлическая спираль. Жидкость подается в полость внутреннего цилиндра, проходит через отверстия в ее стенах, под действием центробежной силы движется вдоль всей спирали к наружному ситчатому цилиндру, через его отверстия выбрасывается в свободное пространство корпуса и вытекает через нижний штуцер. Пар из испарителя проходит в колонне тот же путь, двигаясь навстречу жидкости от наружного к внутреннему цилиндру ротора, из которого через дефлегматор отводится в конденсатор-холодильник.
-Ц § 11. ТЕПЛООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ
;На установках нефтеперерабатывающих заводов расходуется большое количество топлива и энергии на нагрев и охлаждение нефти и продуктов. Для снижения их расхода широко используют регенерацию тепла. Аппараты, в которых осуществляется регенерация тепла, называются теплообменными. В зависимости от назначения теплооб-менные аппараты делятся на теплообменники, подогреватели с паровым пространством (кипятильники) и конденсаторы-холодильники. I
і Принцип работы этих аппаратов заключается в том, что благодаря контакту двух продуктов через стенки аппарата или труб тепло от одного продукта переходит к другому
Рис. 20. Схема роторной колонны:
/ — корпус; 2 — привод; 3 — вращающаяся тарелка; 4 — неподвижная тарелка; 5 — вал; 6 — подшипник; 7 — царга (элемент колонны)
56
(исключением являются конденсаторы смешения, в которых оба продукта непосредственно смешиваются в аппарате). Например, мазут с установки, пройдя теплообменный аппарат и передав часть тепла нефти, охлаждается, а нефть нагревается. Благодаря этому расход топлива, необходимого для нагрева нефти до требуемой температуры, уменьшается. Уменьшается и расход воды, необходимой для охлаждения мазута до заданной температуры. J
-| Теплообменники
•_Для регенерации тепла применяют кожухотрубчатые теплообменники и теплообменники типа «труба в трубе». Л і Кожухотрубчатые теплообменники. Их применяют наиболее широко, особенно на укрупненных и комбинированных установках. Они состоят из пучка труб, закрепленных в трубных решетках, которые заключены в общий кожух. Один из теплоносителей циркулирует по трубам, а другой — по межтрубному пространству. Теплообмен происходит через стенки труб. Кожухотрубчатые теплообменники жесткого типа конструктивно делятся на одноходовые (рис. 21, а), с плавающей головкой (рис. 21,6), с V-образными трубками (рис. 21, ?), с двойными трубами (рис. 21, г) и с перекрестным током теплоносителя (рис. 21, д).
Рис. 21. Схема теплообменников жесткого типа
Двухходовый кожухотрубчатый теплообменник с плавающей головкой (рис. 22) состоит из пучка труб, ввальцованных в трубные решетки 2 корпуса и крышек. Для компенсации тепловых рас-
57
ширений одна из трубных решеток имеет внутреннюю крышку и может свободно двигаться внутри корпуса при удлинении трубок. Такая подвижная решетка называется плавающей головкой 3. Наружный диаметр трубок обычно от 19 до 25 мм, диаметр корпуса от 450 до 1400 мм, длина трубок от 6 до 9 м. Современные кожухо-трубчатые теплообменники имеют поверхность нагрева (теплообмена) от 50 до 2000 м2.
Рис. 22. Схема двухходового кожухотрубчатого теплообменника с плавающей
головкой:
/ — вход нагреваемого продукта; л — выход нагреваемого продукта; III — вход теплоносителя (охлаждаемого продукта); IV—выход теплоносителя
Процесс теплообмена в аппаратах этого типа осуществляется следующим образом. Поступив в распределительную коробку 1, жидкость проходит по трубному пучку в плавающую головку 3, делает поворот и вновь возвращается, причем наиболее вязкая и загрязненная жидкость пропускается по трубному пучку. На рис. 22
по трубному пучку дви-7 I жется продукт, подлежа-
* щий нагреву, а в меж-
трубном пространстве — теплоноситель, т. е. продукт, отдающий часть своего тепла. В распределительной коробке можно установить не одну продольную перегородку, а больше, тогда увеличивается число ходов теплоносителя по трубам. Поперечные перегородки с вырезами и поворотами по спирали повышают скорость потока рабочей среды в межтрубном пространстве, увеличивая коэффициент теплоотдачи.
Il
QD
S
Рис. 23. Схема теплообменника типа «труба в трубе»:
/ — вход нагреваемого продукта; // — выход нагреваемого продукта; /// — вход теплоносителя; IV — выход теплоносителя
58
¦", Теплообменник типа «труба в трубе». Он также является распространенным теплообменным аппаратом, особенно для загрязненных и вязких продуктов. Оба конца наружных труб (рис. 23) ввальцованы в трубные решетки. Один конец внутренних труб также ввальцован в решетку, а другой соединен калачами. Диаметр труб может достигать 150 мм. Для интенсификации теплопередачи (путем увеличения поверхности) применяют стальные трубки с накатанными ребрами (рис. 24). Благодаря им коэффициент теплопередачи увеличивается на 50—80%.
