Файл: Масликов, В. А. Технологическое оборудование производства растительных масел учеб. пособие.pdf

Мисцеллоподогреватель работает следующим образом. Мисцелла поступает в подводящий патрубок и из него проходит в трубы. Совершив восемь ходов в теплообменнике, мисцелла нагревается до 60—65° С и по отводному патрубку выходит из

в межтрубное пространство, где они частично конденсируются, и в виде влажного пара удаляются из теплообменника.

При расчете мисцеллоподогревателя определяют количество тепла, выносимое влажными парами бензина, отходящими из не­ го, и потребную поверхность нагрева.

Количество тепла, поглощаемое мисцеллой в мисцеллоподогревателе,

_ С

Ср — о ■

здесь 6 и t2— температура поступающей и уходящей мисцеллы.

Количество тепла, приносимое парами бензина в подогрева­ тель,

где Б г— количество испаренного бензина в предварительном дистилляторе:

г‘б — энтальпия паров бензина, отходящих из предварительного дистилля­ тора; 16 вычисляется, как для насыщенного пара:

й> = СбКр + г.

Количество тепла, уносимое влажными парами бензина из подогревателя в конденсатор,

<?з = < ? * - « ! • ( V I - М 2)

При расчете поверхности нагрева мисцеллоподогревателя трудности представляет определение коэффициента теплоотдачи.

Критерий Нуссельта определяют по критериальному уравне­ нию, обусловленному характером движения мисцеллы по тру­ бам теплообменника. Чаще всего оно турбулентное, поэтому сле­ дует использовать уравнение Краусольда (VI—139).

Для нахождения критериального уравнения при определении коэффициента теплоотдачи от стенки к парам бензина следует уяснить процесс их прохождения по межтрубному пространству. Поступающие пары бензина, встречаясь с относительно холод­ ными стенками труб, по которым течет мисцелла, будут конден­ сироваться. Однако пары бензина вносят в мисцеллоподогрева­ тель тепла значительно больше, чем нужно для его работы; по­ этому пары будут частично испарять образовавшийся конденсат

3 8 6 ,

бензина и будут выходить из теплообменника в виде влажного пара.

Таким образом, для нахождения критерия Нуссельта нужно воспользоваться уравнением Нуссельта для случая конденсации на гбризонтальной трубе

КОНДЕНСАТОР К-100 К ДИСТИЛЛЯТОРУ

В конденсатор для конденсации поступают влажные пары бензина из мисцеллоподогревателя, пары бензина и водяные па­ ры из окончательного дистиллятора.

На рис. VI—41 представлен горизонтальный трубчатый кон­ денсатор жесткой конструкции.

Корпус конденсатора 1 выполнен из листовой стали в виде цилиндра диаметром 1255 мм и длиной 1980 мм. Корпус сверху имеет два патрубка 2 диаметром 230 мм для подвода конденси­ руемых паров и люк 3 диаметром 400 мм для возможности чист­ ки конденсатора. В нижней части установлено два патрубка 4 диаметром 100 мм для спуска грязи при чистке конденсатора и патрубок 5 диаметром 155 мм для отвода конденсата. Отвод­ ное отверстие для конденсата с внутренней стороны закрыто сет­

кой, предотвращающей проникновение частичек грязи вместе

сконденсатом.

Кторцам корпуса прикреплены трубные решетки, имеющие

100 м2. Трубки в трубной решетке расположены таким образом, что в верхней части остается свободный сектор, в который засы­ паются кольца Рашита для улавливания частичек грязи. В ниж­ ней части решетки установлен барботер для пропарки межтруб­ ного пространства перед открытием конденсатора.

Трубные решетки закрыты крышками, имеющими перегород­ ки, образующие четыре хода. В передней крышке отлиты четы­ ре патрубка—два для ввода и два для вывода воды. Задняя крышка не имеет патрубков.

Работает конденсатор следующим образом. Вода, поступаю­ щая в патрубки, проходит в трубы и, совершив четыре хода, вы­

Обычный перепад температур в охлаждающей воде 3—5° С; кон­ денсат выходит при температуре 35—40° С. Таким образом, кон­ денсатор работает на две зоны — зону конденсации и зону ох­ лаждения конденсата.

Конденсатор снабжается мановакуумметром для определе­ ния давления в межтрубном пространстве и термометром для за­ мера температуры охлаждающей воды.

При расчете конденсатора определяют количество потребной воды и потребную поверхность охлаждения.

Для определения количества потребной воды составим теп­ ловой баланс конденсатора.

ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС КОНДЕНСАТОРА К-100 К ДИСТИЛЛЯТОРУ

Пр и х о д

1.Тепло, вносимое парами бензина из мисцеллоподогревателя [см. уравнение (VI —140)],

Фпод —Ql'

2. Тепло, вносимое парами бензина из окончательного дистил­ лятора,

ного дистиллятора; Б3— количество бензина, испаренное острым паром в окончательном дис­

тилляторе; !б— энтальпия паров бензина, отходящих из окончательного дистиллято-

3 8 8

ра; пары бензина уходят из него перегретые при температуре /ух; по­ этому энтальпия их вычисляется по полной формуле энтальпии паров

3. Тепло, вносимое острым паром из окончательного дистил­ лятора,

Ра с х о д

1.Тепло, уносимое конденсатором бензина,

где Бх— количество бензина, испаренное в предварительном дистилляторе; Сб — удельная теплоемкость бензина при температуре отходящего конден­

сата tк.

где t2 — температура уходящей из конденсатора воды.

Теплопотери не учитываем, так как они способствуют кон­

с одним неизвестным W, которое и определяем.

*

* *

Потребную поверхность охлаждения конденсатора в настоя­ щее время определить нельзя. Вызвано это тем, что в конденса­ торе происходит конденсация паров и охлаждение конденсата. Расчет поверхности зоны конденсации не вызывает затруднений.

Однако поверхность зоны охлаждения конденсата определить трудно, так как неизвестно, как конденсат течет в зоне охлажде­ ния: обтекает ли конденсат трубы в виде пленки или же запол­ няет все межтрубное пространство, поэтому нельзя подобрать соответствующего критерия Нуссельта для определения коэффи­ циента теплоотдачи. Поверхность охлаждения подбирают на ос­ нове опытных данных.

Техническая характеристика конденсатора

К О Н Д ЕН С А Т О Р К-100 К Ш Н ЕКО В О М У И С П А Р И Т ЕЛ Ю

Для конденсации паров, отходящих из шнекового испарите­ ля, применяются такие же конденсаторы, как и для конденсации паров из дистиллятора. Однако пары, отходящие из шнекового испарителя, содержат мелкие частички шрота, которые отлага­ ются на трубах и ухудшают коэффициент теплопередачи. Поэто­ му конденсатор перегревается и конденсат имеет повышенную температуру, что повышает потери бензина. Обычно конденса­ тор работает в течение 7— 8 дней, после чего его поверхность промывают водой, спуская шлам через нижние патрубки. Раз в три месяца поверхность охлаждения нужно отваривать содой. Для этого в межтрубное пространство заливают содовый рас­ твор, через барботер пускают острый пар и кипятят некоторое время. По окончании кипячения раствор и грязь сливают, а кон­ денсатор промывают 2—3 раза чистой водой.

Если в охлаждающей воде содержится много загрязнений, то они осаждаются в охлаждающих трубах и также уменьшают ко­ эффициент теплопередачи. Поэтому при очистке межтрубного пространства нужно промывать и трубы от осевших примесей.

Конденсатор к шнековому испарителю рассчитывают так же, как конденсатор, рассмотренный выше, т. е. определяют только потребный расход воды. Для этого составляют тепловой баланс.

Т Е П Л О В О Й БАЛАНС К О Н Д ЕН С А Т О Р А К-100 К Ш Н ЕК О В О М У И С П А Р И Т Е Л Ю

Пр и х о д

1.Тепло, вносимое парами бензина, испаренного из шрота,

390