Полная версия

Главная arrow Товароведение arrow ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Оборудование для подогрева растворителя (мисцеллы) и конденсации смеси паров растворителя и воды

Для осуществления подогрева растворителя и конденсации паров растворителя и воды применяются горизонтальные или вертикальные трубчатые теплообменники.

Подогреватель растворителя обеспечивает подогрев бензина перед подачей его в экстрактор. Он представляет собой горизонтальный трубчатый (трубки диаметром 32/37 мм) теплообменник с общей площадью поверхности теплообмена 10 м2. Трубки обоими концами вставлены в трубные решетки и развальцованы. Снаружи трубчатка закрыта герметичным цилиндрическим кожухом, а по концам — двумя эллиптическими крышками. В крышках подогревателя растворителя имеются перегородки, которые обеспечивают четырехходовое движение подогреваемого растворителя по трубчатке теплообменника. На крышках имеются патрубки для входа (нижний) и выхода (верхний) подогреваемого растворителя и патрубок для бензинового предохранительного клапана. На кожухе расположены патрубки: для ввода пара, выхода конденсата, для манометра, парового предохранительного клапана для отвода пара и воздуха в атмосферу перед пуском подогревателя в работу.

Контроль работы аппарата осуществляют по температуре бензина и давлению в аппарате.

Вертикальный конденсатор (рис. 12.11) предназначен для превращения бензина и воды из парообразного состояния в жидкое. Он представляет собой вертикальный двухходовой трубчатый теплообменник.

Основные части аппарата — цилиндрический корпус 6с патрубками 10, 17 для входа паров и выхода несконденсировав- шихся паров на рекуперацию, с люками 18 для осмотра и чистки межтрубного пространства, а также опорами-лапами 9 для установки конденсатора; съемная верхняя крышка 12 с патрубками 13, 14 входа охлаждающей воды и ее выхода после двух ходов по трубчатке (несмешивание входящей и отходящей воды происходит благодаря перегородке 15в крышке); трубчатка 8 (трубный пучок) с трубными решетками 3, 16 с обоих концов и с продольной и поперечными перегородками 5, 7 в межтруб- Рис. 12.11. Вертикальный конденсатор ном пространстве; внешнее коническое днище 1 с патрубком 19для слива конденсата; внутреннее коническое днище 2 с патрубком 21, проходящим через сальниковое уплотнение 20, для слива охлаждающей воды. Верхняя крышка 12 и коническое днище 1 имеют болтовые крепления //и 4.

Конденсатор работает следующим образом. Охлаждающая вода поступает через патрубок в съемной верхней крышке и по части труб трубного пучка, выделенного перегородкой в верхней крышке, опускается вниз, попадает во внутреннее коническое днище, и при закрытом (в рабочем состоянии) сливе, поступает во вторую часть трубчатки, поднимается вверх, попадает в пространство крышки и выходит через патрубок крышки. Пары бензина и воды поступают на конденсацию через левый боковой патрубок вверху цилиндрического корпуса. В связи с тем, что трубчатку разделяет продольная вертикальная перегородка по диаметру цилиндрического корпуса, пары вынуждены двигаться в межтрубном пространстве вниз, и после того, как они обогнут снизу продольную перегородку, пары поднимаются в межтрубном пространстве вверх. На пути паров при движении их вверх встречаются три поперечные сегментные, частично перекрывающие сечение прохода, перегородки. Пары, огибая перегородки, лучше контактируют с поверхностью трубчатки и повышают эффективность теплообмена в аппарате. Процесс конденсации паров заключается в охлаждении их до температуры насыщения при давлении в аппарате и образовании жидкой фазы. Охлаждение происходит путем теплопередачи между охлаждающей водой и парами через трубчатую поверхность. Со стороны паровой фазы наиболее низкая температура имеется на поверхности труб. Здесь происходит выпадение сконденсировавшейся жидкой фазы, которая в виде пленки стекает по вертикальной поверхности труб вниз и попадает во внешнее коническое днище. Из этого днища жидкая фаза через патрубок выходит из аппарата. Несконденсиро- вавшиеся пары выходят из аппарата через правый боковой патрубок вверху цилиндрического корпуса конденсатора.

Вертикальное исполнение конденсатора, съемное внешнее днище облегчают техническое обслуживание и ремонт конденсатора.

В настоящее время наиболее распространены конденсаторы с поверхностью теплообмена 150 м2 (661 латунная трубка диаметром 20/25 мм).

Поверочный расчет конденсатора. Исходными данными являются: Р — давление в аппарате, МПа; t,— температура поступающей газовой смеси, eC; t2 — температура охлаждающей воды, °С; хв — содержание паров воды в газовой смеси, %; хб — содержание паров бензина в газовой смеси, %; G, — количество поступающей газовой смеси, кг/ч; G2 — количество охлаждающей воды, кг/ч.

В состав газовой смеси может входить воздух. Кроме этого задаются поверхностью конденсатора F и коэффициентом теплоотдачи к. Расчет ведется итерационным методом. Отдельная программа применяется для определения температуры конденсации tK.

Количество тепла, выделяющегося при охлаждении паровой смеси до температуры конденсации Q = G, (Cjt, - cKtK), где с, — теплоемкость газовой смеси при t,, Дж/(кг • град); tK, ск — соответственно, температура конденсации и теплоемкость газовой смеси.

Температура охлаждающей воды на выходе t'2 — t2 + Q/G2c2, где с2 — теплоемкость воды, Дж/(кг • град). Поверхность, необходимая для охлаждения газовой смеси до tK, F0 = Q/k0 At', где k0 — коэффициент теплопередачи от паровой смеси к воде при охлаждении: 1^= 50 Вт/(м • К);

Определяется поверхность конденсации FK = F - F0. Далее расчет конденсации ведется по участкам AF ~ FK/100, на которых допускается несущественное изменение состава пара. На этом участке определяется количество конденсата, его состав и температура.

Определяется температура воды после каждого элементарного участка t* = t'2 + (tK — t'2)e, где с = 1 - exp (-N); N = AFk/G2c2; k — коэффициент теплопередачи от конденсата паровой смеси к охлаждающей воде: к = 74 Вт/(м • К).

По балансу определяется количество несконденсированных паров и их состав. Количество образовавшегося конденсата суммируется после каждого шага. Расчет продолжается до тех пор, пока охлаждающая вода может конденсировать паровую смесь.

Соответственно, на первом этапе происходит преобладающая конденсация паров воды, после полной их конденсации конденсируются пары бензина. Несконденсировавшаяся паровая смесь на выходе, как правило, содержит некоторое количество паров бензина в воздухе.

Выходными параметрами являются:

  • — GK, хв, хб — соответственно, количество конденсата, содержание воды и бензина в нем;
  • — Gp* у., Уб, Умз соответственно, количество несконденсированных паров и содержание в них паров воды, паров бензина и воздуха;
  • — tK, t2K — соответственно, температуры конденсата и несконденсированных паров и охлаждающей воды на выходе из конденсатора.
 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>