НЕФТЬ-ГАЗ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
На главную >>


Теперь на нашем сайте можно за 5 минут создать свежий реферат или доклад

Скачать книгу целиком можно на сайте: www.nglib.ru.

Предложения в тексте с термином "Конструкции"

Иную конструкцию имеют кожухотрубчатые кристаллизаторы, состоящие из нескольких труб, заключенных в цилиндрический кожух.

Ее определяют методом последовательных приближений; при этом для выбранной конструкции аппарата величину теплообменной поверхности находят из основного уравнения теплопередачи: F=Q/KAtm, где Q определяется из теплового баланса, средняя разность температур рассчитывается, исходя из теплового режима аппарата.

На следующем этапе рассчитываются значения коэффициентов теплоотдачи, термического сопротивления стенки и коэффициента теплопередачи применительно к предварительным конструкции и размерам аппарата.

Все это обуславливает создание и изготовление различных по конструкции и назначению типов теплообменных аппаратов.

Погруженные конденсаторы и холодильники отличаются простотой конструкции, надежностью при эксплуатации, однако по экономичности и эффективности работы уступают другим аппаратам.

Вместе с тем разработана специальная конструкция конденсаторов для пропан?

В настоящее время выпускаются различные модификации теплообменников этого типа с пластинами из сталей различных марок, алюминия, титана, мельхиора и других материалов, разборной и неразбор--ной конструкции с поверхностями теплообмена от 0,4 до 600 м2.

Пластины для пластинчатых теплообменников различных типов: а - для сварного теплообменника с коллекторными отверстиями на поле; б - разборного теплообмешшка (F=l,3 м2) с концевыми участками новой конструкции

Применяемые в настоящее время аппараты воздушного охлаждения принципиально отличаются друг от друга расположением трубных секций и Конструкцией воздухоподающих устройств.

65 приведена конструкция сребренной шестирядной секции конденсатора, Расположенные по вершинам равносторонних треугольников оребренные трубы длиной от 1,5 до 12м закреплены в трубных решетках развальцовкой или сваркой.

Наиболее распространены кожухотрубчатые теплообменники, благодаря относительной простоте конструкции и технологии изготовления.

Техническое совершенство теплообменных аппаратов характеризуется их габаритными размерами, массой, энергозатратами на прокачивание теплоносителей, тепловыми нагрузками, технологичностью конструкции, эксплуатациейными качествами, стоимостью.

Разработаны также «полизональнные» конструкции оребрения, представляющие собой комбинацию спиральных ребер переменного направления с несколькими треугольными или квадратными ребрами, лежащими в плоскости оси трубы.

Наиболее распространенная конструкция показана на рис.

Современные конструкции термосифонных аппаратов имеют простую форму и собираются в трубные пучки,*хорошие теплотехнические и высокие прочностные свойства, удобство в компоновке, надежность и работоспособность в длительной эксплуатации позволяют считать эти аппараты перспективными.

Общие принципы разработки конструкции двухфазного термосифона

Однако корпус в некоторых случаях может быть и более сложным по конструкции.

Типичные конструкции соединений для сварки торцевых крышек: а - сварка встык; б- соединение встык при наличии закраины; в - сварка с использованием вставного кольца; г - соединение внахлестку -is

Принципиальная конструкция наиболее типичных трубчатых теп-лообменных аппаратов и их краткая техническая характеристика приве -дены на рис.

Отличают теплообменники жесткой конструкции, теплообменники с тепловым компенсатором на кожухе либо на трубном пучке, а также свободно удлиняющиеся от температурных воздействий.

Однако вследствие разделения общей поверхности теплообмена на отдельные элементы конструкция становится более громоздкой и стоимость теплообменников возрастает.

Эти теплообменники отличаются простотой конструкции и надежностью при эксплуатации.

Первые отвечают экстремуму одной величины без каких-либо ограничений и условий, например минимальной массе конструкции.

Вторые требуют достижения экстремума величины, но при соблюдении некоторого ограничения или условия, например максимальной прочности конструкции при определенном ограничении ее массы или минимальной себестоимости продукции при обеспечении стандартного качества.

Следует также отметить, что для правильного выбора и оценки вариантов конструкции аппаратов не существует ни одного универсального метода.

Теплообменники кожухотрубчатые жесткой конструкции применяются при сравнительно малой разности температур (не > 50°С) между теплоносителями в трубном и межтрубном пространствах.

6 показан кожухотрубчатый теплообменник жесткой конструкции.

Кожухотрубчатый теплообменник жесткой конструкции: 1 - распределительная камера; 2 - корпус; 3 - днище; 4 - трубная решетка; 5 - тепло-обменные трубы; 6 - перегородки трубного пучка

8 показаны основные узлы и способы соединения трубных решеток с корпусом в зависимости от конструкции теплообменника.

Недостатки: сложность конструкции, недоступность подвижной головки для осмотра во время эксплуатации, увеличенный вес (утяжеление конструкции) и стоимость единицы поверхности нагрева по сравнению с теплообменниками жесткой конструкции.

Многотрубные теплообменники типа «труба в трубе» изготавливают только разборной конструкции (рис.

Шаг между трубками и их диаметр выбирается так же, как для теплообменников жесткой конструкции.

Однопоточный теплообменник с двойными трубками неразборного исполнения полужесткой конструкции с линзовым компенсатором:

Данные о развальцовке и распо • ложении трубок остаются теми же, что и для теплообменников жесткой конструкции.

У теплообменных аппаратов данной конструкции теплообменные трубки большого и малого диаметров удлиняются независимо друг от друга, так как они завальцованы кон-сольно по размеру, каждая в свою трубную решетку.

Одноходовые по трубному и межтрубному пространствам кожухотрубчатые теплообменники с поперечными перегородками в трубном пространстве бывают разборной и неразборной конструкции (рис.

Кожухотрубчатые одноходовые теплообменник' аппараты с поперечными перегородками : а - жесткой конструкции горизонтального исполнения типа ТН 1 / i ^ б - с компенсатором на кожухе горизонтального исполнения типа

Стандартные кожухот-рубчатые теплообменные аппараты, работающие на технологических установках нефтегазоперерабаты-вающих предприятий в большинстве случаев двухходовые по трубному и одноходовые по межтрубному пространствам, такие как: - жесткой конструкции типа ТН2/1 (рис.

10 а); - полужесткой конструкции с линзовым компенсатором на кожухе типа ТКК (рис.

10 б); - условно полужесткой конструкции с сальниковым уплотнением на подвижной трубной решетке типа ТСГр2/1(рис.

Двухходовые по трубному в одноходовые по межгрубвому пространствам кожухотрубчатые теплообменные аппараты: а - жесткой конструкции типа ТН 1/{; б - полужесткой конструкции с линзовым компенсатором на кожухе типа ТКК 2/1; в - условно полужесткой конструкции с сальниковым уплотнением на подвижной трубной решетке типаТСтр2/1; г- со свободно-плавающей трубной решеткой внутри кожуха типа ТП 2/1; д - со свободно-плавающей трубной решеткой и кольцевой камерой; е - со свободноплавающими« U-образнымн» трубками типа ТУ 2/1 предусмотреть предварительное сжатие (растяжение) на половину амплитуды удлинения.

50% от установленной фактической поверхности; - межтрубный поток, в зависимости от конструкции поперечных перегородок, в одних аппаратах совершает спирально-винтовое, во вторых - синусоидальное, а в третьих - конфузорно-диффузорное движение, причем двигаясь от штуцера к штуцеру по линии наименьшего сопротивления оставляет застойные участки в трубном пучке - у трубных решеток, в местах сопряжения поперечных перегородок с корпусом, под противоэрозионным отбойником и т.

Кожухотрубчатые теплообменники с линзовыми компенсаторами отличаются своей простотой в конструкции.

Конструкции пластинчато-ребристых теплообменных аппаратов в зависимости от видов гофрированных ребер и направлений движения потоков теплоносителей разнообразны, например, фрагмент элементов и схема потоков современного пластинчато-ребристого теплообменника, работающего по принципу противотока, для низкотемпературного разделения воздуха показан на рис.

Поэтому для выбора метода интенсификации теплоотдачи в различных конструкциях теплообменных аппаратов необходимы надежные методы сопоставления эффективности конвективных поверхностей теплообмена.

Конструкция теплообменников типа «труба в трубе» легко подвергается интенсификации за счет оребрения наружной стороны внутренней трубы.

В современных разборных, независимо удлиняемых, многотрубных конструкциях сравнительно легко очищается внутренняя и наружная поверхности труб; многотрубные аппараты обладают высокими коэффициентами теплопередачи и являются надежными в эксплуатации.

Недостатком этой конструкции является то, что внешняя трубка в теплообмене вообще не участвует и поэтому возрастает вероятность теплопотери в окружающую среду.

Жесткие конструкции аппаратов типа «труба в трубе» механической очистке не подвергаются.

По принципу расширения диапазона применения двойных труб в аппаратостроении появились новые конструкции аппаратов: - высокотемпературные котлы-утилизаторы вертикального исполнения типа КУДТ (рис.

Кожухотрубчатый усовершенствованный теплообменник с двойными трубами типа ТДТ: а) конструкция аппарата; б) схема температурных полей потоков теплоносителей

В зависимости от свойств теплоносителей от их температурных интервалов, технологических и гидравлических режимов эксплуатации, от методов выполнения ремонтных работ, установка и конструктивные исполнения компенсирующих устройств для каждого вида аппарата решены индивидуально, а именно: - теплообменник жесткой конструкции без компенсатора при разнице температурного интервала между теплоносителями не более 40°С (тип аппарата ТН 1/1 м) (рис.

Модернизированные высокоэффективные одно-ходовые кожухотрубчатые теплообменные аппараты с противо-поточным движением теплоносителей: а - жесткой конструкции типа ТН 1/1м; б - полужесткой конструкции с линзовым компенсатором на кожухе типа аппарата ТКк 1/1 м; в, г - полужесткой конструкции с сальниковым компенсатором на "плавающей головке" типа ТСпг 1/1 м; е - полужесткой конструкции с выполнением обеих трубных решеток из тонколистового материала, совмещая их с полулинзовыми компенсаторами типа ТтрК 1/1 м; ж - полужесткой конструкции с совмещением обеих трубных решеток полулинзовыми компенсаторами остальных типов одноходовых теплообменников съемные только крышки.

Неразборные однопоточные теплообменники имеют в основном жесткую конструкцию, выполненную целиком на сварке.

Как следствие, суммарный эффект модернизации - увеличение фактической поверхности F и коэффициентов использования теп-лообменной поверхности КИТПМ, следовательно, и коэффициенты интенсификации колеблются в зависимости от конструкции аппаратов.

Модернизированные высокоэффективные кожу-хотрубчатые противопоточные теплообменные аппараты с продольной перегородкой и дистанционирующими решетками в межтрубном пространстве: а - жесткой конструкции типа ТНП 2/2; б - полужесткий с линзовым компенсатором на кожухе типа ТКП 2/2; в - узел установки линзового компенсатора; г - с подвижной трубной решеткой "плавающей головкой" типа ТПП 2/2; д - со свободными "U-образными" трубками типа ТУП 2/2; е - сальниковый узел плавающей трубной решетки теплообменника типа ГСП 2/2

Секции однопоточных теплообменников "труба в трубе": а - четерехходовая жесткой конструкции; б - двухходовая разборной конструкции;

В двухходовой секции теплообменника "труба в трубе" за счет разборной конструкции исключаются температурные деформации во внутренней, и наружной труб, все элементы его доступны для очистки (рис.

Противопоточный пластинчато-гофрированный теплообменный аппарат с продольными гофрами внутри цилиндрического кожуха: а - аппарат фирмы " Ракинокс " (Франция); б - предлагаемая конструкция аппарата; I и II - теплоносители

Конструкция противопоточного пластинчато-гофрированного теплообменника с поперечно-поточными пакетами (ходами): а - канал-изделие, собранное сваркой из двух гофрированных пластин, с разворотом относительно друг друга на 90 градусов; б - канал-изделие, сложенное в ггротиво-поточный пакет, где поперечный теплоноситель движется между канал-изделиями; в - конструкция противопоточного пластинчато-гофрированного теплообменника с 5-ю поперечно-поточными пакетами (ходами) са аппаратуры установок.

Ниже, при описании отдельных видов теплообменник аппаратов, приводятся достоинства и недостатки рассматриваемой конструкции, которые необходимо иметь в виду при выборе типа и размеров аппарата.

Благодаря относительной простоте конструкции и технологии изготовления наиболее широкое распространение получили кожухотрубчатые теплообменники.

К числу компактных и эффективных теплообменников, созданных за последние годы, относятся различные конструкции аппаратов с оребрен-ными поверхностями.

Конструкции сребренных теплообменников разнообразны.

Вместе с тем рассматриваемые теплообменники отличаются простотой конструкции, малым весом, а также высоким коэффициентом теплопередачи, который обеспечивается выбором любых скоростей потоков за счет подбора сочетаний диаметров внутренней и наружной труб (25, 38, 48, 57, 76, 89, 108, 133, 159 и 219 мм).

Имеются также конструкции спиральных теплообменников перекрестного тока, применяемые главным образом для нагрева и охлаждения газов и конденсации паров.

При больших разницах величин коэффициентов теплоотдачи между потоками, конструкция теплообменников типа «труба в трубе» позволяет выравнить их за счет увеличения наружной поверхности внутренней трубки продольными ребрами, либо шипами.

В некоторых конструкциях теплообменников внутренние трубы могут иметь ребра, выдавленные одновременно и по внутренней, и по наружной поверхностям.

Недостатками однопоточных теплообменников разборной конструкции являются большое число фланцевых соединений, которые являются основным источникамом течей, а также некомпактность конструкций и трудоемкость их ремонта.

Конструкция внутренних труб секции без ребер с ребрами

Такая конструкция подогревателя обеспечивает большое зеркало испарения и, следовательно, наиболее рациональную работу аппарата.

Конструкция применяемых перегородок приведена на рис.

26 показана конструкция крепления крышки с помощью накидных фланцев и накидных полуколец.

Конструкции крепления крышки плавающей головки: а - накидным фланцем; б - накидными полукольцами; 1 - трубная решетка;

Толщину неподвижной трубной решетки s определяют по формуле где k - коэффициент, зависящий от конструкции закрепления решетки (см.

Задаемся а/, К, F - Buoof типа и нормализованного варианта конструкции; определение параметров конструкции' : диаметра труб (d), fMopM) числа труб (л) и т.

Общие принципы разработки конструкции двухфазного термосифона 102

Как было уже выше отмечено, что теплообменники типа «труба в трубе», неразборные жесткой конструкции, более подвержены к температурным напряжениям (особенно внутренние и наружные трубы).

В связи с этим при значительной разности температур потоков возникает необходимость правильного выбора конструкции аппарата с учетом расширения в условиях эксплуатации как внутренних, так и наружных труб независимо их друг от друга.

Поскольку температурные напряжения велики, теплообменники жесткой конструкции без компенсации применяются только в тех случаях, когда разность между температурами стенок корпуса и труб не превышает 40°С.

При подборе конструкции необходимо учесть возможные варианты очистки, особенно межтрубного пространства.

Наиболее простая конструкция барометрического конденсатора показана на рис.

35 схематически показана конструкция градирни с одним вентилятором (на некоторых градирнях устанавливают по два вентилятора и более).

36 показана конструкция трубчатого кристаллизатора, получившего распространение на установках депарафини-зации масел.




Главный редактор проекта: Мавлютов Р.Р.
oglib@mail.ru