Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Тордуа, Г. А. Машины и аппараты целлюлозного производства конспект лекций

.pdf
Скачиваний:
6
Добавлен:
19.10.2023
Размер:
4.2 Mб
Скачать

 

fl - краткость циркуляций

варочного реагента $

~\/к - ебадн

варочного котле в от I

V -

окорооть прохождения варочного рѳа~

геята черев отверстія сета а н/бѳк.

.5. .

Общая

площадь сита можно

определить

нв ввражения F * ‘

 

отседа

>

 

 

 

 

где

К - коэффициент перфорации

сита - 0,20*0,40}

 

 

/і - площадь ромбического

участка снта см.рио.39.

 

Обычно диаметр сита на 200 мм ценное внутреннего диаметра котла,

т.е.

Ь е «. ^

- 200 мм .

Высота

еіта

■£- t~ *

Согласно ОСТ 26-08-328-71 краткость циркуляции варочного реагента

составляет:

У

для оуяьфятаарочных котлов

п = -JL.__ - 6*8 ,

 

W

для сульфатварочямх я сульфатварочных с предгндрояивом котлов

п - — ■--'■“ 7 --- ю 10*13,

где 0,6 - часть объема котла, занимаемая варочный реагентом; У - оа.внме.

Опрелеление поверхности теплообмена подогревателя вацочного реагента в еяотеие принудительной циркуляции.

Формула для определения поверхности теплообмена при устано­ вившемся режиме

Q_s к F &к

для подогревателя варочного реагента не применима,так'как тепловой поток через поверхность теплообмена по времени меняется,т.е.

ф С<гпз4алѵі ,

где <3- =. количество

тепла,проведшее

через теплообменник $

К - коэффициент

теплопередачи;

 

F- поверхность теплообмена;

Д£ - полезная разнооть температур между температуроі гревше­ го пара ж варочным реагентом.

Формула для определения поверхности теплообмена должна бить выве­ дена всходя НЭ;неустанбвившег“ося режима работы.

Тепло, промедмее через поверхность теплообмена в течение ä<Z

времени,будет

d q - x f (-tn-£)dz>

,(б)

- 70 -

одругой стороны, CiQ нагревает варочного ремонта

 

 

 

0^2 = Giccfi ,

 

(7)

где

&

- вес варочного реагента,кГ}

с - »п*ев«ес-

иояотн

£ £ р ;

dl- приростъ температуры

варочного

реагента»

 

й г С

 

 

 

 

Остальные обозначения ен.вышв.

 

 

 

Is формулы

(б-) я (7) следует

 

 

 

 

 

 

Gi cd-l-k.F(J: п-і)

j

(8 )

где ' Gt,c, к, F

- постоянные величины;

 

 

 

 

i,

d 4 . , c/c

- переменные величины,

 

 

 

Разделив обо ч а с »

уравнения (8) на <к с ■ { - é n - i

)( получил

 

 

cfi _ kF Ja -

 

 

Обозначки

K-F

=■$

тогда

 

 

— —

 

 

 

6L-C.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j t L - j U t ,

 

 

 

 

I T T

 

Обозначим

£ h- £ -

=?

, тогда

d z

- - d i

подставим их в выражение

!(Ю).

 

 

 

 

 

d i ^ - Я с І я ; ,

Проинтегрируем внраженве (II)

г

 

 

 

 

 

2 + С = - j J Z

f

при <T=ö

„ с = - & , 2 ;

c*b,(i„-i).

 

Поставив значение о

в выражение(12),получив

(9)

(Ю )

иди di= - d ?

(Н ) .

(I?)

где ін - начальная температура варочного реагеита

£>,*?Ц-.-~Л<Гкт Ігуѣ^ ѣ — - 4< Ѵ

поотавнв значение А

-k F сг

 

ія.*

 

 

а - с

отсада

3 ^

2

О

І - А

 

 

K Z

^

»

iJ.-t

*

Ф- определяется із теплового баланса варкщ

ca. [ і ] ,еіѵЛ50*И55;

[ 2 ]

, стрЛ97-200;

f » при сульфитной

варке

определяется для з а м р и и варка и

берется наибольиая. В остальных ояучаях определяется исходя ия графика варки;

ЯІ - прогі ж и т р явность нагревания варочного реагента в часах j

- 71 -

4

- температура варочного реагента. Меняется от А

нач

вой де

» конечной температур« aapsftj

V- ковффициеят тепло-

передачи - определяете* по яввестным расчетным формуле» теплопере­

 

дачи}

О. * еео цхркуяируемого варопяого реагента,

определяет­

 

ся яя заражения

а с

^

,

q. **.,,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

' с ( і ч - Ц

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с -

теплоемкость

и&рочного paareята^щда

{

 

Іа- начальная температура варочного реагента определяется

 

 

 

 

0.4, сн «

 

+• a>c. t V •■■•+ Q t

 

 

 

 

 

I

_ &,сі4,*

..... *

g <-"

->

 

 

 

 

* "

Ü,et +

 

+ ---■« -*

~éc t

 

где сѵ-

начальная

теплоемкость

 

 

варочного реагента;

 

 

О.,

-

вес aflo, сухой щепы j

б,. - aeo влаги в щепе и *,д,

 

 

 

 

 

температура и теплоемкость цепи я влаги !

 

<2, -количество тепловой потери в окрухавдуо среду варочного котла

é€ - средняя температура прочного рвагеята ва время подъема

 

температури }

+0- температура помедѳняя варочного

цеха.

 

Расчетным путем получѳннуо поверхность теплообменника округляй*

 

до величииДальио*,

определяетпринятой пообадйOGT

26ковффициент-08- 328-71} теплопередачи.

 

для оуяьфатварочкмх котлов.

 

 

 

 

 

 

F = (0,7* I.5JVJ,

 

 

 

 

 

а для оульфитварочных коілов

 

 

 

 

 

 

 

Fx

(0,44* 0,96jMT.

 

 

 

 

Тйплообмвйние аппараты для подогрева варочного реагента.

Применяет тепяоосиеййййй главным oöpasou жоиухотрубной кон­ струкции, лад аайбблеѳ йА^ежвые для вкоплуатацин в условиях ва­ рочного реагвйта,несуідегасообой мелкие частицы древесины и волок­ на. Із коиухотрубных конструкций теплообменников наиболее жярокоа применение находит кохухотрубяый теплообменник с плавающей голеехой. при нормальной эксплуатации в этой конструкции теплообмен­ ника не вовникает дополнитеявные температурные напрлхѳния в труб­ ках м корпусе.

Применение пяаотиичатнх теплообменников сварой конструкции типа Рамен для подогрева варочного реагента в системе принудитель-

- 72 -

но* циркуляции рекомендовать затруднительна так кака случай ваоо - рения их практически невозможно очистить.

Толщина кожуха теплотехнического аппарата о плавям»* гояовsoBрассчитывается по формуле для расчета Тонкостенных сосудов.

Для сферическая днищ, работающих под внутренним давлением, толщину стенки днища определяют по формуле

где

д - коэффициент форм» днища, определяется в зависимости

от

ив графика (чертеж 10 [9], отр.б^;

Н - внутрен­

няя высота выпуклое части днища без учета отбортовки,- примекямтся конструктивно. Значения остальных Величин известны Из I главы,

Для

эйиптических

Днищ, работающих под внутренним давлением,тол-

дяна стенка определяется из выражения

 

 

Р-R

,г .Г-

 

 

----- -—

-f-C+ C^

 

 

& - Щ Л - Р

3

где

R - радиус

кривизны в вериине днища в см,

/ ? = * ? , - w

Ъ- внутренний диаметр, в цилиндрической частя днища т «іи

Для стадартных днищ Н/Д .«= 0,25

И

£= Й.

 

Расчет элементов кожухотрубных тѳпжообиеввых ашьрйтоа дь

производится по методике

[9]

, стр.73-93.

 

Определение диаметра втуцеров

теплоойМвякшг аннартов щл ъ ы т я / к -

ся исходя, иэ расхода и допустимо!!: скорости движенія сред

 

с/. 4 Ж

-

ч

 

 

 

тгхѵ

 

 

 

гдѳ S -

весовой расход

среды в

У - удельна® нео apt-

да кг/м9 ;

V - скорость орѳдн а »/сок.

 

Для пара tr-1/І0001

 

 

 

 

удельный вес пара при данном яааааай'в $

У - 2Ш Зед®в-

дящих штуцеров варочного

реагента пряннааетса ю вредазад 1 і2 i'/ßos I

If- для конденсата

0,5* 1,0 м/сек.

С целью увеличения коэффиціента . d.A У твяговтдз®* а унгв&вяаая образованія отложения на внутренней поверхности tjfüos, скорбеть

Варочного реагента в трубках теплообменника нршйваетон в преде­ лах 3*4 м/сек.

 

Ояреда

чодзооти циркуляционного насоса

 

 

Л /

~.£іг£

кет,

 

ГД*

=

 

102.60^

 

 

АЦ,+&'йг + д Ц ъ+ лИ^+iHg ;

 

 

 

 

 

потери напора tia сопротвьленке & трубопроводе , честные

I по диве 5

4/4 _ потерн напора в верхнем распределятель­

ном

устройстве ;

дН3 - потерн напора в нижнем коннекторе ;

 

 

потерн напора в теплообменнике - вход, в трубках,выход;

 

Atjf- подмен жидкости.

 

 

 

 

Потерн напора в трубопроводах (трубках вообще)

 

А- коэффициент трения о стенки трубки;

і - длина в и;

 

Ü - внутренний диаметр труби в м;

V - скорость реаген­

та к м/сек;

К - удельный вео варочного реагента кг/м3 ;

 

^ - ускорение

силы

тнИести в м/сек2.

 

 

 

ХйбХВШ -Ш Ш ІШ Ш

 

 

 

 

* i L ’ Z j - g r .

 

где

f

- коаффицнѳит местного сопротивления.

Знакехм:

а) входная иля выходная камера Ц =1,5,

б) поворота на І80°С я менее у -2,5 , ві)вход в трубное пространство н ввход из него у =1 .

Еым&аксхмо от полученных результатов, напор насоса для принудитель­ но! циркуляции Варочного реагента, согласно ОСТ 26-08-328-71 должен быть в пределах:

H« 20*25 и вод.столба, ■»/=90* 100 квт.

Іеропркятия по борьбе с осадками в трубках подогревателя варочрого реагента;

1. Увеличенію скорости среда в трубках.

2.Работа подогревателя в заданном режиме.

S.Очистка нароакой.

4.Растворение осадка специальным минеральным раство­ рителей (сульфитно-азотная кислота).

5.Промывание горячих трубок холодной водой, растреснаваяяе зеедка и другие.

 

 

 

 

 

 

 

жесткой констсткиан.

 

 

 

 

Нижеприведенный расчет наглядно показывает,какие напряжения

возникают в

корпусе я трубках теплообменников жесткой конструкція.

Из

расчета

следует,

как важно

соблюдение

температурного

р е й в а

работы аппарата (расчетного),

равномерный прогрев

аппарата перед

пуском

в работе.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При расчете допускается, что трубная доска не деформируется.

Усилие,

приложенное

на

корпуся трубы от давления

среда в

нежтруб-

яом

пространстве можно

выразить формулой

 

 

 

а от

давления

трубного

пространства

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

» < £ ) % , „г .

 

 

 

Знаки

показывают,

что ояяы

направлены з

разные стороны.

Усддзд

от

давления

среды

трубного

пространства,

дейстзуецее за

крыжу

аппарата,выразится

 

формулой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

« V f * / *

,

 

 

 

 

где

 

 

^

-

внутренний диаметр корпуса;

 

 

 

 

 

dH- наружный диаметр трубки;

 

 

 

 

 

 

Уі - число

 

Трубок;

 

 

 

 

 

 

 

 

Рг -

давление нѳжтрубного пространства, кГ/зы^;

 

 

 

 

давление трубного пространства, кг/см“1}

 

 

 

 

dg— внутренний

диаметр

трубок.

 

 

 

Равнодействующую силу очевидно

найдем изmi

 

 

 

 

 

 

Q.н - © г С&ир “ Q ~ ^ >

 

 

 

отсюда

Q

- Ц [ с ^ г. nd*)f>

+ nde Рт],«гг

 

 

эта

сила распределяется

аѳжду

корпусомв трубами:

<5=

 

3{ и

<РГ

- силы,

растягивающие корпус

я трубы.

 

 

Они

вызывают

в

них

упругие

деформации

 

 

 

■&к = й т '

- 75 -

С'оглчсне влияв*

влзпмви деформаціи

определяются:

 

 

 

 

5.Л.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Я £

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

frfr

C

r

 

 

 

 

 

 

 

отсвда находи

 

*-4 “к

>

 

 

 

 

 

 

5? = -—

г--5?

 

 

 

 

 

 

сада

- стремящаяся

вырвать

трубы

яз гнезда

трубной

реиетяя,

определятся:

Ä . - ( 5 - Q , : Q -

4 Ф

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ErFr

 

 

 

 

 

отовда

получим

& т = _

/ Т~Г 7 - О. .

 

 

 

 

 

 

 

 

crrr* Сч.t-H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сила,растягивающая

 

 

 

 

 

 

корпус

и

стремящаяся

 

 

 

 

 

 

оторвать

его

от трубной

 

 

 

 

 

 

доска

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ф

 

 

Е* Гч

- Q .

 

 

 

 

 

 

. ______

F<

 

 

 

 

 

 

^

" IrFr +

 

 

 

 

 

 

 

Из этих уравнений сле­

 

 

 

 

 

 

дует,

что

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S« Я

 

 

 

 

 

 

 

3>т

'

Er Fr

 

 

 

 

 

 

 

Усилие,

возникающее от

 

 

 

 

 

 

давленая

среды

в аппара­

 

 

 

 

 

 

т е ,

распределяется межд

 

 

 

 

 

 

корпусом и трубами пря-

 

 

 

 

 

 

нопропорциояально отно­

 

 

 

 

 

 

шение

произведений

 

 

 

 

 

 

площадей

ах

поперечного

 

Рас.40.

 

 

 

сеченая на модуль упру­

 

 

 

 

гости .

 

 

 

 

Куаухо^грубныЯ

теплообменник (расчетная

Напряженно в

материале

e xeaa),

 

 

 

 

 

 

 

 

труб:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

«V

Ü

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

 

 

 

 

•Т

- 76 -

Напряжение в материале корпуса:

 

 

6 Г = 3

Е*

- а .

£

ErFr-1-tJ«

При одинаковом материале трубок и корпуоа теплообменника формула значительно упрощается.

Обозначения:

-абоолмрное удлинение корпуса ;

-абсолютное удлинение трубки ;

і- расстояние между трубными рѳмѳтками, равно длине трубок;

Ек -

моду » упругости материала корпуса, кГ/м2 ;

£у- мо­

дуль упругооти материала труб, кГ/м2.

 

 

Внвѳлрявѳдещше расчетные формую показывает, что

от давления сре­

ды. как трубного, так и межтрубного пространства,

корпус

и трубы

испытывает

только растягивающие напряжения.

 

 

Совместные действия давления среды и нагревания J руб и корпуба

Усилие, возникающее в трубах от давления и нагревания,будет

 

 

•?'=

% +

Г ,

 

 

 

 

а в корпусе

 

 

 

 

 

 

 

Соответственно полное напряжение в трубах,

6^'= 6"т+ б^1

в корпусе

s'* = бр + егк ,

 

 

 

 

При

-К>ік - корпус растянут, трубы сжаты

и,наоборот,при -ér

трубы растянуты, а корпус сжат.

 

 

От нагревания корпус удлиняется на величину

, от растягиваю­

щего усилия

-

на

Jjsj? .

 

 

Суммарное удлинение

 

e<Fk

 

 

Ф " Р

корпуса

 

&"„ -

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

ск Г*

соответственно трубы удлиняются

д"

>

А

л"

 

 

 

 

 

 

tTFT

благодарясовместности

деформации, следовательно,

ач - л т

 

 

A 4

Е +

 

- о! J

 

 

ң

 

 

t+ TTf-

 

- & Т “ Г С+ ё ~ В ~ '

 

 

 

 

****

 

еГ*>

 

Jt: 9X', так как растягивающее усилие корпуса по абсолютной ве­

личине

равно усилию

сжимающей трубы, можно

написать

 

 

к - - г = —

 

ь К Т ь Я Г *

 

- 77 -

Соответственно температурные напряхення в корпусе и трубках будет

 

с-" (érir-<*M)EK prFT

и Г/

г

 

 

 

 

** - етг7+ г: тк

*

 

,

 

 

 

б**

-°^<гц)ETE*Fu

ц

р I

t

 

 

 

т'~

Ег Ь + Ъ Ъ

 

 

 

 

 

Пр«

! к > 4

соответственно

 

 

 

 

б'"-' frr^r

 

rFT

W

g-l,_ r°jr^r-°<4l!k)fr£«fi,

 

£rfr t£.P,

 

 

T -

fT fr+£«£*

Если суммарные осевые напряхення в корпусе н в трубках аппарата

не превышант допускаемых, то конструкции теплообменника следует

принимать хесткус.

 

 

 

 

 

 

 

 

Для надѳхности развальцовки необходимо проверить плотность

развальцовки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

£ г Ут+ f r ' «г/ I

»

 

 

 

 

И Ttântt

 

<'t4

 

 

где

£ - допускаемая нагрузка,

приходящаяся на единицу услов­

ной поверхности вальцевки, Для

стальных

труб

и стальной рѳметкх

f = 150 кГ/см

р

 

 

 

 

 

 

О

, для

гладковальцованных труб f = ЗОО кГ/ см ,

для труб, завальцованных в пазы

 

£

=400 кГ

.

 

 

 

 

 

 

 

 

см2

 

Ч - число труб}

4

-

глубина для развальцовки труб жесткой

конструкции.

 

 

 

 

 

 

 

 

- 78 -

Г Л А В А Ц

л ш ш *

Создание промысленных установок для непрерывней варки делли­ лоза и пояуцелдвлозн является значительным достижением в производ­ стве целлюлозы во второй половине 20 века.

Непрерывная установка имеет ряд преимуществ перед периодиче­ ской варкой, а именно: высокая производительность единичны*;устано­ вок, возможность полученія целлюлозы равномерного качества, меньВБЯ удельная потребность объема и площади производственного помеаення, мѳвьвна удельные расходы - материала для корпуса и комму­ никации тепловой и электроэнергии, количества обслуживающего персонала; возможность полной автоматизация производственных про­ цессов и другие,

Между тем установка непрерывной варки требует особых условий для нормальной работы ; бесперебойное обеспечение щепой, варочным реагентом, паром, электроэнергией, высококвалифицированным обслужи­ вающим пѳроонадоы; строгое соблюдение графиков планово-предупреди­ тельного ремонта отдельных узлов и в целом установки, как меха­ нической службы, так и службы электропривода комплектующего обору­ дования, КИП и автоматики. Строгое соблюдение технологического ре­ жима работы установки в целом.

Неплановая остановка установки нарушает ритм не только самой установка, но и всего предприятия в целом,так как неплановый вы­ ход аз строя установки большой мощности (350-800 т/е а более)

невозможно пополнить без ухудшения качественных показателей про­ дукции, Поэтому нельзя допускать неплановую остановку установка непрерывной варки целлюлозы.

Для нормальной эксплуатации установки все тщательно заранее должно быть подготовлено по всем видам службы установки. По оконча­ нии монтажа установки, должна быть разработаны подробные правила экслуатацни установки по всем видан службы.

Для нормальной и безперебойной работы установка должна бить обеспечена не временным, а капитальным потоком подачи щепы, вароч­ ного реагента, пара, эксплуатации, отвода сваренной целлюлозе.

- 79 -

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ