книги из ГПНТБ / Масликов, В. А. Технологическое оборудование производства растительных масел учеб. пособие

где 0,4G C.B— количество бензина, испаряемого из шрота в шнековом испа­ рителе;

('б — энтальпия поступающих паров бензина; его рассчитывают как энтальпию перегретых паров по уравнению (V I— 129).

2. Тепло, вносимое влагой, испарившейся из шрота,

где — количество испарившейся влаги;

i'n — энтальпия паров воды, находимая по таблице в зависимости от давления в шнековом испарителе и температуры уходящих па­ ров t Ух-

S. Тепло, вносимое острым паром,

где D 0 . n — количество острого пара, подаваемое в шнековый испаритель;

!п— энтальпия острого пара.

4.Тепло, вносимое охлаждающей водой,

где IV— количество воды, подаваемое в конденсатор; О — температура поступающей воды.

Ра с х о д

1.Тепло, уносимое конденсатом паров бензина,

где t 2 — температура отходящей воды.

Приравнивая приходную и расходную части баланса, полу­ чаем уравнение с одним неизвестным W, которое и определяем.

Потребную поверхность охлаждения рассчитать нельзя по причинам, изложенным выше (стр. 390).

О Х Л А Д И Т Е Л Ь КО Н Д ЕН СА Т А ОК-22

Выходящая из конденсатора смесь воды и бензина имеет температуру до 40° С; поэтому упругость паров бензина доста­ точно велика. Если эту смесь направить для разделения в водо­

отделитель, то большое количество бензина испарится и потери его будут очень высокими. Для уменьшения потерь бензина при испарении конденсат подвергают дополнительному охлаждению, чтобы снизить упругость паров бензина.

Охладитель конденсата (рис. VI—42) представляет собой горизонтальный противоточный теплообменник с плавающей го­ ловкой. Корпус теплообменника 1 выполнен из листовой стали

Рис. V I—42. Охладитель конденсата ОК-22.

в виде цилиндра диаметром 600 мм и длиной 1900 мм. К лево­ му торцу корпуса прикреплена трубная решетка 2, в которую ввальцовано 146 трубок диаметром 29/25 мм и длиной 1965 мм. Правые концы трубок ввальцованы в другую трубную решетку 3, диаметр которой меньше диаметра внутреннего корпуса тепло­ обменника. Эту трубную решетку закрывает глухая крышка 4, и вся система вдвигается в корпус теплообменника.

Левая трубная решетка прикрывается чугунной крышкой 5 с двумя патрубками; один патрубок подводит, а другой отво­ дит конденсат. В межтрубном пространстве установлены три го­ ризонтальные перегородки 6 для удлинения пути и изменения направления движения охлаждающей воды. Снизу корпуса имеется патрубок 8 диаметром 120 мм для подвода охлаждаю­ щей воды и штуцер для воздушного крана. Сверху имеется па­ трубок 7 для отвода охлаждающей воды диаметром 250 мм.

В крышках, прикрывающих трубные решетки, имеются пере­ городки, образующие четыре хода для проходящего конденсата.

Работает теплообменник следующим образом. Конденсат бен­ зиновых и водяных паров из дистиллятора и шнекового испа­ рителя поступает к подводящему патрубку охладителя. Затем конденсат проходит по трубам, совершая четыре хода, и через

3 9 2

выводной патрубок выводится из него. Конденсат охлаждается водой, которая противотоком поступает в межтрубное простран­ ство охладителя, и, совершая четыре хода, уходит из него.

При расчете охладителя конденсата определяют требуемое количество охлаждающей воды и потребную поверхность ох­ лаждения.

Для определения потребного количества охлаждающей воды составим тепловой баланс теплообменника.

т е п л о в о й б а л а н с о х л а д и т е л я

Пр и х о д

1.Тепло, вносимое конденсатом паров бензина,

Б2— количество бензина, испаренное в зоне самоиспарения окончатель­ ного дистиллятора;

Бз — количество бензина, отогнанное острым паром в окончательном

Ра с х о д

1.Тепло, уносимое охлажденным бензином в смеси конден­

сата,

Q 4 [Б=, + Б 2 + £ 3 + c'60 t2,, 4 G C ( BV ) I - 1

где сб— теплоемкость бензина при температуре t2,

t2— температура уходящего охлаждающего конденсата.

2. Тепло, уносимое водой в смеси конденсата,

3 9 3

4. Теплопотери принимаем равными 1% от тепла, вносимого охлаждающей водой,

Приравнивая правую и левую части баланса, получим урав­ нение с одним неизвестным W, которое и определяем.

*

* *

Для определения частных коэффициентов теплоотдачи нуж­ но установить характер движения воды в межтрубном прост­ ранстве и характер движения конденсата в трубах; затем соот­ ветственно режиму движения выбирают критериальное урав­ нение для определения критерия Нуссельта.

ВОДООТДЕЛИТЕЛЬ ВО

Смесь бензина и воды разделяется в водоотделителе; он представляет собой прямоугольный резервуар 1 (рис. VI—43) размером 1,4X3,6X1.4 м и общей емкостью 6,55 м3 с наклонным днищем. Резервуар закрыт крышкой 2, которая имеет патрубки для подвода смеси конденсата 3, холодной воды 4 и отвода га­ зов 5 из него. Снизу резервуара имеется отводная сифонная тру­ ба 6, а на торцевой стенке — патрубок 7 для отвода бензина. Расстояние по вертикали между центром отводного бензинового патрубка и центром сифонной трубы для отвода воды составля­ ет 130 мм.

3 9 4

Работает этот водоотделитель следующим образом. Посту­ пающий конденсат в водоотделителе расслаивается благодаря разности между плотностями воды и бензина. Бензин всплывает вверх и отводится по отводному бензиновому патрубку, а вода

Рис. VI—43. Водоотделитель типа ВО.

собирается внизу и по сифонной трубке отводится из водоотде­ лителя. Чтобы водоотделитель хорошо работал, в него нужно подавать холодную воду.

Техническая характеристика водоотделителя

ОБОРУДОВАНИЕ К ЭКСТРАКТОРУ НД-1250

БЕНЗОПОДОГРЕВАТЕЛЬ И МИСЦЕЛЛОПОДОГРЕВАТЕЛЬ

Бензоподогреватель и мисцеллоподогреватель экстрактора НД-1250 по конструкции не отличаются от этих аппаратов для экстрактора НД-1000, но имеют другое количество трубок.

Техническая характеристика бензоподогревателя

3 95

дистиллятора. В связи с этим расчет описанных аппаратов ана­ логичен расчету бензо- и мисцеллоподогревателя к экстрактору НД-1000.

КОНДЕНСАТОР К ПРЕДВАРИТЕЛЬНОМУ ДИСТИЛЛЯТОРУ

Дистиллятор к экстрактору НД-1250 отличается по конструк­ ции от дистиллятора к экстрактору НД-1000. Поэтому расчет рассматриваемого конденсатора отличается от расчета конден­ сатора к дистиллятору НД-1000.

Конденсатор к предварительному дистиллятору представляет

цовано 660 трубок. Трубная решетка закрывается крышкой, имеющей внутри перегородку и два патрубка для подвода и от­ вода воды. Благодаря перегородкам в крышке охлаждающая во­ да по трубам совершает два хода.

Нижняя часть труб ввальцовывается в трубную решетку, за­

вающих лучший контакт паров с поверхностью охлаждения. Кожух конденсатора имеет вверху патрубок диаметром 400 мм для подвода паров бензина из предварительного дистил­ лятора. В конусной части кожуха сбоку вварен патрубок для от­

3 9 6

Этот конденсатор работает так же, как конденсатор в уста­ новке НД-1000, т. е. в нем также имеется зона конденсации и зо­ на охлаждения конденсата.

При расчете конденсатора определяют только потребное ко­ личество воды для его работы. Рассчитать потребную поверх­ ность охлаждения конденсатора нельзя, так как невозможно оп­ ределить коэффициент теплоотдачи в зоне охлаждения конден­ сата из-за неизученности этого случая теплопередачи.

Для определения потребного количества воды составляем тепловой баланс конденсатора.

ТЕПЛОВОЙ б а л а н с к о н д е н с а т о р а

КПРЕДВАРИТЕЛЬНОМУ ДИСТИЛЛЯТОРУ

Пр и х о д

1.Тепло, вносимое парами бензина,

где Q — тепло, вносимое влажными парами бензина в конденсатор из мисцеллоподогревателя.

2. Тепло, вносимое охлаждающей водой,

где W — количество поступающей воды; tx— температура поступающей воды.

Итого: Qi + Qa-

Ра с х о д

1.Тепло, уносимое конденсатом паров бензина,

где £>! — количество бензина, испаренное в предварительном дистилляторе; Сб — теплоемкость жидкого бензина при температуре h\

t%— температура отходящего конденсата (35—40°С).

2. Тепло, уносимое охлаждающей водой,

Приравнивая приходную и расходную части баланса, полу­ чаем уравнение с одним неизвестным W, которое и определяется.

3 9 7

I

Техническая характеристика конденсатора к предварительному дистиллятору

КОНДЕНСАТОР К ОКОНЧАТЕЛЬНОМУ ДИСТИЛЛЯТОРУ

Конденсатор окончательного дистиллятора не отличается от конденсатора, описанного выше, но работает под вакуумом. Для определения потребного количества воды для этого конденсато­ ра составим тепловой баланс.

ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС КОНДЕНСАТОРА К ОКОНЧАТЕЛЬНОМУ ДИСТИЛЛЯТОРУ

Пр и х о д

1.Тепло, вносимое парами бензина,

где Б2— количество бензина, испаренное в зоне самоиспарения окончательно­ го дистиллятора;

Бз— количество бензина, отгоняемое острым паром в окончательном дис­ тилляторе;

г'б — энтальпия паров бензина, выходящих при температуре /у* из оконча­ тельного дистиллятора.

Так как пары уходят из окончательного дистиллятора пере­ гретыми, то энтальпию их следует рассчитывать по полной фор­

398

где W7 — количество воды, подаваемое в конденсатор;

— температура поступающей воды.

Ра с х о д

1.Тепло, уносимое конденсатом паров бензина,

где Cg — теплоемкость жидкого бензина при температуре t2—температура отходящего бензина (—30° С).

2. Тепло, уносимое конденсатом острого пара,

3. Тепло, уносимое охлаждающей водой,

где ts — температура выходящей воды.

Приравняв приходную и расходную части баланса, можно оп­ ределить потребное количество воды.

МОКРАЯ ШРОТОЛОВУШКА И КОНДЕНСАТОР К ШНЕКОВОМУ ИСПАРИТЕЛЮ

V 39»

Внутри цилиндр имеет вертикальную перегородку 5 длиной 1900 мм, делящую его на две части. Кроме того, в цилиндре име­ ется еще наклонная перегородка 6, образующая с корпусом кар­ ман, из которого отводится вода.

В правой половине цилиндра установлены форсунки 7 для распыливания подводимой воды и образования водяной завесы на пути паров. На уровне форсунок и у конуса имеется два лю­ ка 8 для внутреннего осмотра аппарата. В нижней части конуса вварен патрубок 9 для периодического спуска шлама из аппа­ рата.

Работает мокрая шротоловушка следующим образом. Пары из шнекового испарителя поступают в правую половину ловуш­ ки, где расположены форсунки, и, опускаясь книзу, огибают вер­ тикальную перегородку, переходя в левую половину; отсюда па­ ры поднимаются вверх и уходят из ловушки.

При опускании паров вниз они встречаются с водой, подво­ димой через форсунки, и интенсивно промываются, в результате чего частички шрота увлекаются водой вниз. В конусной части ловушки, где удерживается определенный уровень воды, частич­ ки шрота оседают и отсюда периодически выпускаются.

Техническая характеристика мокрой шротоловушки

Конденсатор для конденсации паров, отходящих из шнековото испарителя, имеет конструкцию, аналогичную конденсатору дистиллятора. Расход воды на конденсатор определяют таким же расчетом, как и для конденсатора к шнековому испарителю установки НД-1000.

ОХЛАДИТЕЛЬ КОНДЕНСАТА ПАРОВ БЕНЗИНА

Конденсат бензиновых паров из конденсаторов предвари­ тельного дистиллятора, окончательного дистиллятора и шнеко­ вого испарителя имеет высокую температуру, а поэтому допол­ нительно охлаждается в специальном теплообменнике-охлади­ теле.

Охладитель конденсата (рис. V I—45) представляет собой го­ ризонтальный трубчатый теплообменник с плавающей головкой.

Кожух охладителя 1 выполнен из листовой стали в виде ци­ линдра диаметром 600 мм и длиной 2000 мм. Одна сторона ко­ жуха закрыта глухой плоской крышкой 2; к другой стороне ко­ жуха крепится трубная решетка 3. В эту решетку ввальцованы трубки диаметром 19/16 мм, образующие поверхность охлажде­

400