Практическое занятие № 21.

Если при конденсации паров объём потока резко уменьшается, то можно применить коллекторные погружные аппараты с переменным числом потоков. В начале аппарата, где движутся в основном пары, число параллельных потоков должно быть более высоким, чем в конце аппарата, где конденсация паров завершена и идёт охлаждение конденсата.

К недостаткам аппаратов подобного типа относится их громоздкость и повышенный расход металла. Кроме того, в ящике свободное сечение для прохода хладоагента (воды) велико, вследствии чего скороссть его движения мала и относительно малы коэффициенты теплоотдачи от стенок змеевика к хладоагенту.

3.2.2. Оросительные аппараты.

О ни представляют собой змеевик, состоящий из соединённых двойниками труб, которые расположены горизонтальными и вертикальными рядами (рис.68).

Рис.68. Схема оросительного коллекторного конденсатора – холодильника

1. Пары на охлаждение и конденсацию; II. Сконденсированный и охлаждённый продукт; III. Охладитель (вода); IV. Нагретый хладоагент.

Чаще всего это коллекторские змеевики. В верхней части аппарата имеется распределительное приспособление для орошения наружной поверхности змеевиков, как правило, водой. Оно выполнено либо в виде желобов, либо в виде перфорированных труб, либо специальных распылителей.

В следствии высоко значения скрытой теплоты испарения воды даже незначительное её испарение сопровождается отводом большого количества тепла. Опыт работы показывает, что около 50 % тепла отводится испаряющейся водой. Таким образом, в оросительном холодильнике – конденсаторе расход воды примерно в 2 раза меньше, чем в обычном водяном холодильнике.

К недостаткам таких аппаратов относится их громоздкость, интенсивная коррозия, отложение накипи и оледенение зимой.

3.2.3. Аппараты воздушного охлаждения (АВО).

В этих аппаратах в качестве охлаждающего агента используется поток атмосферного воздуха, нагнетаемый вентиляторами, в который, при необходимости, впрыскивается вода.

Сравнительно низкий коэффициент теплоотдачи со стороны потока воздуха компенсируется оребрением наружной поверхности труб, высокими скоростями потока воздуха и впрыскиванием в него воды, а так же использованием для изготовления труб меди, латуни, бронзы и различных алюминиевых сплавов.

АВО подразделяются на следующие типы:

Горизонтальные … АВГ

Зигзагообразные … АВЗ

Малопоточные … АВМ

Для вязких продуктов … АВГ – В

Для высоковязких продуктов … АВГ – ВВ

В качестве примера на рис.69 приведена схема аппарата горизонтального типа, а на рис 70 шатровые и зигзагообразные аппараты.

Рис.69. Схема горизонтального аппарата воздушного охлаждения.

1, Секция оребрённых труб; 2. Колесо вентилятора; 3. Электродвигатель; 4. Коллектор впрыска очищенной воды; 5. Жалюзи.

П оследние конструкции позволяют иметь большую поверхность теплообмена при той же занятой площади. Количество воздуха, прокачиваемого через аппарат, должно изменяться при сезонном изменении температуры; это достигается за счет изменения числа оборотов вентилятора и угла поворота заслонок жалюзей.

Рис.70. Схема аппаратов воздушного охлаждения.

а) Шатрового типа; б) зигзагообразного типа.

3.3. Нагреватели, испарители, кипятильники.

В этих аппаратах нагрев или частичное испарение осуществляется за счет использования тепла высокотемпературных потоков. Нагрев или испарение одной среды является целевым процессом, тогда как охлаждение горячего потока является побочным.

3 .3.1. Аппараты с паровым пространством (рис.71).

Рис.71. Подогреватель – кипятильник конструкции Гипронефтемаша.

I и II – теплоноситель; III и IV – нагреваемая жидкость; V- пары.

Аппарат представляет собой двухходовой трубный пучек с плавающей головкой, вмонтированный в куб с поперечной перегородкой. Подлежащая испарению жидкость поступает в аппарат снизу и двигаясь вверх между трубками, нагревается и частично испаряется, а затем перетекает через перегородку и через нижний штуцер выводится из аппарата. Образующиеся пары выводятся через верхний штуцер.

3 .3.2. Пародистиляторные теплообменники (рис.72).

Рис.72. Схема парциального конденсатора