Остальные конденсаторы дистилляционной установки имеют такое же устройство, как и вышеописанный конденсатор 1, но от личаются только размером поверхности охлаждения и габари тами.
МОКРАЯ ШРОТОЛОВУШКА И РЕКУПЕРАТОР ШЛАМОВЫХ ВОД
Выходящие из шнекового испарителя пары, как указывалось выше, уносят значительное количество мелких частиц шрота, ко торые отлагаются на поверхности охлаждения теплообменников
Рис. VI—49. Схема мокрой шротоловушки в установке системы «Де-Смет».
Рис. VI—50. Схема рекуперато ра шламовых вод в установке системы «Де-Смет».
и тем самым ухудшают их работу. Для улавливания таких ча стиц шрота между шнековым испарителем и экономайзером ус танавливают мокрую шротоловушку.
Мокрая шротоловушка (рис. VI—49) представляет собой вер тикальный цилиндр 1 с коническим днищем. Внутрь цилиндра вставлен другой цилиндр 2 меньшего диаметра для отвода обра ботанных паров. В промежутке между внутренним и наружным цилиндрами установлено шесть форсунок 3 для подвода и рас пыления воды. В конусной части вварено небольшое колено 4 для отвода шламовых вод. Пары подводятся в цилиндрическую часть наружного цилиндра.
Работает мокрая шротоловушка следующим образом. Пары воды и бензина из шнекового испарителя поступают внутрь мокрой шротоловушки в кольцевое пространство между наруж
ным и внутренним цилиндрами. Двигаясь по этому кольцевому пространству, пары промываются водой, распыливаемой фор сунками. Из кольцевого пространства промытые пары снизу вверх направляются во внутренний цилиндр и выводятся из мокрой шротоловушки. Шламовые воды опускаются вниз в ко нусную часть ловушки и выводятся из нее через колено.
Техническая характеристика мокрой шротоловушки
Полный объем ловушки, |
|
м3. . . . |
1,6 |
|
Примерный расход воды, м3/ч . . . |
1 |
|
Габариты, мм: |
|
|
|
|
диаметрХвысота.... |
|
1110X2200 |
|
|
Масса, к г .............................. |
352 |
|
|
Стекающие из мокрой шротоловушки шламовые воды содер |
жат некоторое количество бензина, поэтому |
они направляются |
в рекуператор (для извлечения бензина). |
собой |
резервуар Т |
Рекуператор (рис. VI—50) |
представляет |
с внутренним диаметром 1000 |
мм и высотой |
1000 |
мм с прива |
ренными сферическими крышкой и днищем. На крышке 2 имеет ся патрубок 3 для подвода шламовых вод, который заканчивает ся внутри рекуператора трубой, доходящей почти до дна. На этой же крышке имеется горловина 4 для отвода образующихся паров из рекуператора. С нижней части рекуператора через ко лено 5 отводится отработавшая вода.
Высота установки сливного колена определяет уровень сме си в рекуператоре. На уровне смеси в рекуператоре имеется люк 6 диаметром 350 мм, в крышку которого вставлен горизонталь ный змеевик 7, обогреваемый паром. Следовательно, змеевик находится в верхнем слое смеси. Внизу рекуператора имеется приспособление 8 для ввода острого пара.
Работа рекуператора протекает следующим образом. Шла мовые воды по трубе поступают в нижнюю часть аппарата. Здесь вода отделяется от бензина. Бензин как более легкий всплывает вверх, а вода отводится через колено в канализацию.
Так как вверху расположен горизонтальный змеевик, то под нимающийся вверх бензин нагревается им и испаряется. Пары бензина и частично воды из рекуператора направляются в паро провод, отводящий смесь паров воды и бензина из шнекового ис парителя в мокрую шротоловушку.
8. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ ПАРОВ РАСТВОРИТЕЛЯ
Все аппараты и емкости с воздушным пространством (водо отделитель, мисцеллосборник и др.) имеют патрубки для удале ния воздушно-газовой смеси. Эта воздушно-газовая смесь состо ит из воздуха и паров бензина. Если воздушно-газовую смесь не обрабатывать, а выпускать в атмосферу, то с ней будет уходить
большое количество бензина, и это заметно увеличит его потерю в процессе производства.
Воздушно-газовая смесь подвергается обработке с целью улавливания бензина, уносимого ею. Для этого применяются специальные установки, называемые дефлегматорами. В этих установках понижается парциальное давление паров бензина, в результате чего он конденсируется.
На некоторых наших заводах вместо дефлегматоров имеются установки для адсорбции и абсорбции бензина адсорбентами и абсорбентами.
Для облегчения работы дефлегматорных колонок перед ними установлен поверхностный конденсатор, через который прохо дит вся воздушно-газовая смесь и где отбирается часть бензина.
КОНДЕНСАТОР ВОЗДУШНО-ГАЗОВОЙ СМЕСИ
Этот конденсатор (рис. VI—51) представляет собой ци линдр 1 высотой 1510 мм, в который помещены трубки. Верхняя трубная решетка 2 закрыта металлическим колпаком 3, имеющим
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
патрубок 4 для отвода обрабо |
|
танной воздушно-газовой смеси. |
|
К нижней трубной решетке 5 кре |
|
пится другой цилиндр 6 диамет |
|
ром 600 мм |
и высотой |
1221 мм, |
|
который |
является сборником кон |
|
денсата |
бензиновых |
и частично |
|
водяных паров. Нижний цилиндр |
|
имеет патрубок 7 для подвода |
|
воздушно-газовой смеси и мер |
|
ное стекло 8 для наблюдения за |
|
уровнем конденсата в нем, а так |
|
же |
спускной |
штуцер |
9 для кон |
|
денсата. |
|
конденсатора |
проте |
|
|
Работа |
|
кает следующим образом. |
Холод |
|
ная вода подается в межтрубное |
|
пространство, в нижнюю часть |
|
верхнего |
цилиндра, |
а |
уходит из |
|
него |
вверху. |
Воздушно-газовая |
|
смесь |
поступает |
в |
нижний ци |
|
линдр и затем поднимается вверх |
|
по трубкам, |
выходя |
из верхнего |
|
патрубка колпака, закрывающе |
|
го трубчатку. За время прохож |
|
дения |
|
воздушно-газовой |
смеси |
|
по |
трубкам |
она |
охлаждается; |
Рис. VI—51. Конденсатор воздуш |
благодаря |
этому упругость паров |
но-газовой смеси. |
бензина снижается и смесь, кото |
рая до этого была насыщена парами бензина, становится пере сыщенной. В результате пересыщения смеси часть бензина кон денсируется и выпадает из смеси, собираясь в нижнем цилинд ре. Воздушно-газовая смесь уходит из конденсатора снова в на сыщенном состоянии, но уже при более низкой температуре.
Техническая характеристика конденсатора воздушно-газовой смеси
Поверхность |
охлаждения, м 2 . . , |
7,2 |
Количество труб: |
|
всего ....................................................... |
|
61 |
в х о д у .................................................. |
|
61 |
Диаметр труб, м м ............................ |
30/25 |
Длина труб, |
м м ....................................... |
1500 |
Габариты, мм |
|
|
диаметрХ высота........................ |
1100X3135 |
Масса, к г ...................................................... |
|
750 |
При расчете конденсатора определяют количество воды, по требное для его работы, и потребную поверхность охлаждения.
При расчете воздушно-газовой смеси принимают, что она со держит бензин при полном насыщении. При полном насыщении содержание бензина (в кг/м3) в воздухе определяют по уравне нию
|
Мб-Юрб |
(VI—198) |
|
23,1+0,085/ ’ |
|
|
|
где М б — молекулярная масса бензина (средняя); |
|
|
Р б — парциальное давление паров бензина в смеси, МПа; |
|
|
/ — температура воздушно-газовой смеси. |
|
По приведенному уравнению построен график, который зна
чительно упрощает определение содержания бензина в смеси
[12].
Из уравнения (VI —198) видно, что при понижении темпера туры воздушно-газовой смеси содержание бензина в ней также уменьшается.
ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС КОНДЕНСАТОРА ВОЗДУШНО-ГАЗОВОЙ СМЕСИ
Пр и х о д
1.Тепло, вносимое парами бензина в воздушно-газовой сме
си,
Q1 = G6 (c6 /1 + r1), |
(VI-199) |
где Сб— количество бензина в смеси, определяемое по уравнению |
(VI—198) |
при температуре /ц |
|
Сб —теплоемкость бензина при температуре /ц |
|
t x— температура поступающей воздушно-газовой смеси; |
|
г± — скрытая теплота испарения бензина при температуре t\. |
|
2. Тепло, вносимое воздухом, находящимся в смеси, |
|
Q2 = G B03 своз t x , |
(VI—200) |
г д е |
GB03 — к о л и ч ест в о в о з д у х а в п о с т у п а ю щ е й |
см еси ; |
|
с воз — т е п л о е м к о с т ь в о з д у х а . |
|
|
3. Тепло, вносимое охлаждающей |
водой, |
|
|
( V I - 2 0 1 ) |
г д е |
W — к о л и ч ест в о о х л а ж д а ю щ е й воды ; |
|
|
с в — т е п л о е м к о с т ь в о ды ; |
|
|
tj — т е м п е р а т у р а п о с т у п а ю щ е й в о ды . |
|
И т о г о : Q i + Q 2 + Фз •
Ра с х о д
1.Тепло, уносимое парами бензина в уходящей смеси,
|
Q i = |
G6(c6t2 + r2), |
|
( V I - 2 0 2 ) |
г д е G6 — к о л и ч ест в о б е н зи н а в |
у х о д я щ е й с м е с и |
при т е м п е р а т у р е |
tg, в ы ч и сл я |
е м о е п о у р а в н ен и ю (V I — 1 9 8 ); |
tg; |
|
|
с б — т еп л о ем к о ст ь |
б е н зи н а |
п ри т е м п е р а т у р е |
|
|
t2~ т е м п е р а т у р а |
у х о д я щ е й см еси ; |
|
|
|
г2—т еп л о т а и сп а р ен и я б е н зи н а п ри т е м п е р а т у р е tg. |
|
|
2. Тепло, уносимое воздухом в уходящей смеси, |
|
|
|
Q5 — GB03 cB03t2. |
|
(V I |
203) |
3. Тепло, уносимое сконденсировавшимся бензином, |
|
|
|
% = { ° в - ° б ) & 2 - |
(V I |
20 4 ) |
4. Тепло, уносимое охлаждающей водой, |
|
|
|
Q 7 = H7cb 4 , |
|
(V I — 2 0 5 ) |
г д е t2— т е м п е р а т у р а в о д ы , о т х о д я щ е й и з к о н д е н с а т о р а . |
|
|
|
И Т О Г О : |
<?4 + <?5 + Qe + |
Q 7 • |
|
|
Приравнивая приходную и расходную части теплового балан са, находят количество потребной охлаждающей воды.
* *
*
Поверхность охлаждения конденсатора рассчитывают, как для теплообменников, однако имеются некоторые особенности.
Для выбора критериального уравнения для определения ко эффициента теплоотдачи от охлаждающей воды к стенке внача ле определяют характер движения воды в межтрубном прост ранстве; для этого находят критерий Рейнольдса. По величине критерия Рейнольдса судят о характере движения охлаждаю щей воды и в зависимости от этого характера движения выби рают критериальное уравнение для определения критерия Нус-
