Основы расчета нефтезаводских процессов и аппаратов - Эмирджанов Р.Т.
Скачать (прямая ссылка):
GQ + gq = (G +¦g) qCM+ QnoT, ккал/час, (IX, 94)
где G
Q
и и
я
g q
см
Q
TIOT
gq =
количества смешиваемых потоков, кГ/час; их удельные теплосодержания, ккал\кГ\ удельное теплосодержание смеси, ккал/кГ; потери тепла в окружающую среду, через теплоизоляцию; эти потери невелики и обычно принимаются Qn0T=O.
Уравнение (IX, у4) используется для определения любой величины, если известны остальные. Час-
этого
Иесконденсироіа&ш иеся oapbi и газЫ
ЧТО
уравнения позволяет
то при помощи определяется <7СМ, найти температуру смеси.
В конденсаторах смешения важное значение имеет величина поверхности соприкосновения парового потока с жидким. Для увеличения поверхности соприкосновения часто жидкость раздробляется на мелкие струйки или разбрызгивается на мелкие капельки. С этой
В$од ЫЫ •
>
f. ¦J
г V
8бод парі
же целью иногда устраиваются иасадочные тарелки; поверхностью теплообмена в последнем случае служит жидкостная пленка, образующаяся на поверхности насадки. 1 !асадочные конденсаторы смешения обычно называют скрубберами.
Широко распространены конденсаторы смешения с полками-перегородками (фиг. 89). Полки изготовляются со сливной планкой (бортом), а часто и с мелкими отверстиями (диаметром 2—5 мм).
Фиг. 89. смешения
доотделителЬ
Схема конденсатора с полками-перегородками.
251
В последнем случае часть жидкости вытекает через отверстия, а другая, обычно, меньшая—переливается каскадом через планку. Площадь полки обычно составляет около 70% сечения конденсатора.
Конденсатор смешения может быть изготовлен и с колпач-ковыми тарелками. Если конденсатор смешения служит для конденсации углеводородных паров, то конденсат с водой, как правило, направляется в водоотделитель, который часто помещается под конденсатором.
Охлаждающая вода должна быть возможно более чистой и холодной. Посторонние примеси могут забить, отверстия б полках. С другой стороны, если на поверхности водоема (озеро, пруд, море) плавают темные нефтепродукты—мазут, нефть и т. д., то, попадая с водой в конденсатор, они испортят качество бензинового конденсата.
Большим недостатком конденсаторов смешения является их пожарная опасность, так как в случае внезапного прекращения подачи воды углеводородные пары уходят из аппарата нескон-денсированными. Поэтому такие конденсаторы следует применять только в исключительных случаях (к тому же, если г имеется гарантированное водоснабжение).
На ваккумных мазутоперегонных установках перед вакуум-насосом (или эжектором) с целью уменьшения размеров вакуум-насоса (или эжектора) обычно устанавливается конденсатор смешения. При этом в конденсаторе конденсируются водяные пары, а также легкие соляровые пары, уносимые в некотором количестве с этими водяными парами. Неконденсирующиеся газы отсасываются вакуум-насосом. Конденсатор находится под вакуумом, поэтому он устанавливается на достаточной высоте и снабжается так называемой барометрической трубой (высотой не менее 10,5—11,0 лі), конец которой опущен в колодец с водой. За счет разности высот жидкости в барометрической трубе ив колодце преодолевается атмосферное давление и конденсат с водой удаляется из конденсатора самотеком.
Такие конденсаторы смешения получили название барометрических конденсаторов.
Полное сечение, а следовательно и диаметр барометрического конденсатора может быть определен по величине допускаемой скорости w паров в нижней части конденсатора, которую можно подсчитать по формуле [40]:
где о—диаметр капель (приближенно Ь можно принять равным диаметру отверстий в полке); м\
(IX, 95)
252
I
Ih и Tfж—удельные веса парового потока и жидкости (капли) ^ в нижней части конденсатора, кГ\мъ\ Полное сечение корпуса конденсатора:
со = —м\ (IX, 96)
100-A^
№ Vn-объем парового потока, поступающего в барометрический конденсатор, мъ\сек\ Л —отношение площади полки к площади полного сечения конденсатора, %. А. Г. Касаткин [6] отмечает, что расчетная производительность конденсатора обычно принимается в полтора раза больше
и _ ____________\у
«то действительной производительности, тогда уравнение (IX, 96) перепишется так:
ш = 15°-^п_ м/сек.' (IX, 97)
Согласно теоретическим подсчетам [6, 41], а также имеющимся опытным данным, достаточно надежная работа конден-сптора обеспечивается, если в нем установлено 5—7 полок с расстоянием между ними, примерно, 400 лш при общей высоте конденсатора 2400—3000 мм.
Указанные расстояния между полками и общая высота конденсатора обеспечивают необходимое время контакта жидкости и пара, гарантирующее достаточно хороший теплообмен между ними.
Чем ниже температура воды, поступающей на охлаждение, гем ниже температура отсасываемых из барометрического конденсатора вакуум-насосом или эжектором неконденсирующихся газов и воздуха; следовательно, при прочих равных условиях, их объем будет меньше, что потребует меньшей анергии на эвакуацию их из конденсатора.
Температура tT отсасываемых из барометрического конденсатора неконденсирующихся газов, обычно бывает на 4—60C выше температуры поступающей воды. Значение 1Г можно определить также по следующей эмпирической формуле [6]
