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

ния 22 м2. Трубная решетка закрывается сферической крыш­ кой 4, имеющей одну перегородку и два патрубка для подвода и отвода охлаждаемого конденсата. Другие концы труб вваль-

со

Рис. VI—45. Охладитель конденсата паров бензина в уста­ новке НД-1250.

Работа охладителя протекает обычным путем, т. е. конденсат поступает в переднюю крышку, а затем проходит в трубки. Бла­

Охладитель конденсатора рассчитывают, как обычный тепло­ обменник, работающий без изменения агрегатного состояния потоков.

Для определения количества потребной охлаждающей воды составим тепловой баланс охладителя.

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 бензиновых паров из конден­ сатора предварительного дистиллятора,

401

2. Тепло, вносимое конденсатом бензиновых паров из конден­ сатора окончательного дистиллятора,

где Б 2— количество бензина, испаряемое в зоне самоиспарения окончательно­ го дистиллятора;

£>з— количество бензина, отгоняемое острым паром в окончательном дистилляторе;

сб— удельная теплоемкость жидкого бензина при температуре t6;

—температура бензина, выходящего из конденсатора окончательного дистиллятора.

3. Тепло, вносимое конденсатом острого пара из конденса­ тора окончательного дистиллятора,

где Do.п — количество острого пара, подаваемое в окончательный дистиллятор.

4. Тепло, вносимое конденсатом бензиновых паров из конден­ сатора шнекового испарителя,

где 0 ,4GC.B— количество бензина, испаренное из шрота в шнековом испари­ теле;

сб — удельная теплоемкость бензина при температуре t j;

t 1 — температура конденсата, выходящего из конденсатора в шне­

ковый испаритель.

5. Тепло, вносимое конденсатом водяных паров из конденса­ тора шнекового испарителя,

Ра с х о д

1.Тепло, уносимое охлажденным конденсатом бензиновых паров,

2. Тепло, уносимое охлажденным конденсатом водяных па­ ров,

4 0 2

3. Тепло, уносимое охлаждающей водой,

И т о г о : Qj + Q s + Q9 .

Приравнивая приход и расход теплового баланса, находят потребное количество охлаждающей воды.

* *

*

Потребную поверхность охлаждения определяют обычным путем. Чтобы определить критерий Нуссельта, нужно установить характер движения смеси конденсата и охлаждающей воды; для этого находят критерий Рейнольдса. По величине критерия Рей­ нольдса судят о характере движения потока (ламинарный, тур­

Если оба потока (смесь конденсата и охлаждающей воды) движутся ламинарно, то для определения коэффициентов тепло­ передачи рационально воспользоваться графо-аналитическим способом, как это сделано при расчете поверхности нагрева предварительного дистиллятора.

ВОДООТДЕЛИТЕЛЬ

Водоотделитель установки НД-1250 отличается по устройству от водоотделителя установки НД-1000.

Водоотделитель (рис. VI—46) представляет собой цилиндри­ ческий резервуар 1 с коническим днищем; общая емкость его 800 л. Внутри цилиндрической части водоотделителя имеется вер­ тикальная перегородка 2 высотой 950 мм, которая делит ци­

4 0 3

Техническая характеристика водоосадителя

ОБОРУДОВАНИЕ К ЭКСТРАКТОРУ СИСТЕМЫ «ДЕ-СМЕТ» (ДС-130)

ПОДОГРЕВАТЕЛЬ БЕНЗИНА

Как и в рассмотренных схемах, бензин, поступающий в экст­ рактор, подвергается подогреву до 40—50° С в вертикальном теп­ лообменнике типа «труба в трубе» обычной конструкции. Бензин течет по внутренней трубе, а пар подается в межтрубное прост­ ранство. Чтобы определить количество потребного пара для ра­ боты подогревателя бензина, составим его тепловой баланс.

ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ПОДОГРЕВАТЕЛЯ

П р и х о д

1. Тепло, вносимое бензином,

4 0 4

где D — количество пара, поступающее в подогреватель; гп— энтальпия пара.

Итого : Qj -bQ2-

Ра с х о д

1.Тепло, уносимое нагретым бензином,

где сб— теплоемкость бензина при температуре t2\

t2— температура бензина, выходящего из подогревателя.

2. Тепло, уносимое конденсатом глухого пара,

3. Теплопотери, принимаемые в размере 2% от тепла, вноси­ мого глухим паром,

Приравнивая проходную и расходную части баланса, полу­ чаем уравнение с одним неизвестным D, которое и определяем.

Потребную поверхность нагрева определяют обычным путем. Для нахождения коэффициента теплоотдачи от конденсирующе­ гося пара к вертикальной трубе следует воспользоваться урав­ нением Нуссельта

(VI—189)

Для определения коэффициента теплопередачи от стенки к текущему бензину нужно вначале определить характер его дви­ жения по трубе: для этого находят критерий Рейнольдса и по этой величине судят о характере движения бензина. В зависи­ мости от характера движения бензина выбирают критериальное уравнение для определения критерия Нуссельта. Чаще всего это бывает турбулентный поток, поэтому следует воспользоваться уравнением Краусольда (VI —107).

КОНДЕНСАТОРЫ К ДИСТИЛЛЯТОРУ

В установке системы «Де-Смет» схема включения конденса­ торов несколько отличается от схемы включения конденсаторов

4 0 5

рассмотренных установок. Это обусловливается тем, что конден­ саторы данной установки работают при различном вакууме.

Вакуум в конденсаторе затрудняет конденсацию паров из-за уменьшения разности между температурой конденсирующегося пара и температурой охлаждающей воды. Во избежание указан­ ного затруднения вакуум в установке ДС-130 создается паро­

Так как при этом давлении температура конденсации бензина составляет всего 37° С, то в конденсаторе II не происходит пол­ ной конденсации, и оставшиеся пары бензина и воды будут уда­ лены инжектором 3 и сжаты в нем до давления 0,08 МПа; пос­ ле этого они направляются для дальнейшей конденсации в кон­ денсатор /.

Пары бензина и воды из шнекового испарителя проходят че­ рез экономайзер, где отдают часть своего тепла мисцелле. По вы­ ходе из экономайзера пары поступают на конденсацию в кон­ денсатор III, который работает под атмосферным давлением. Несконденсировавшиеся пары направляются в окончательный конденсатор IV, работающий также при атмосферном давлении.

Из конденсатора I несконденсировавшиеся пары отсасыва­

4 0 6

ются инжектором 1 и сжимаются в нем до атмосферного давле­ ния; после этого они направляются в окончательный конденса­ тор. Пары, не сконденсировавшиеся в конденсаторе IV, поступа­ ют в дефлегматоры. Образующийся конденсат из всех конденсаторов собирается и поступает в водоосадитель. Охлаж­ дающая вода проходит через все конденсаторы, т. е. по воде они все соединены последовательно.

Конденсатор к предварительному дистиллятору (рис. VI—48) представляет собой вертикальный теплообменник, по трубам ко-

правление своего движения; при этом до­ стигается более полный контакт между паром и поверхностью

охлаждения. Во втором ходе для паров, кроме того, установле­ ны четыре поперечные перегородки 6 также для создания луч­ шего контакта между паром и поверхностью охлаждения.

Верхняя трубная решетка закрыта чугунной крышкой 7 с пе­ регородкой внутри и двумя патрубками для подвода и отвода охлаждающей воды. Таким образом, вода совершает по трубам два хода.

Техническая характеристика конденсаторов приведена

втабл. VI—5.

Всвязи с особенностью схемы конденсации в этой установке и неизученностью процесса теплопередачи в зоне охлаждения

4 0 7

конденсата конденсатор рассчитать нельзя. Определяют только суммарный расход охлаждающей воды на все конденсаторы; для этого составляется тепловой баланс их.

ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС КОНДЕНСАТОРОВ К ДИСТИЛЛЯТОРУ

Пр и х о д

1.Тепло, вносимое парами бензина из обоих предваритель­ ных дистилляторов,

где Б1и Б2— количество бензина, испаренное в первом и во втором предва­ рительных дистилляторах;

1б — энтальпия паров бензина при давлении и температуре в сепара­ торах предварительного дистиллятора.1

2. Тепло, вносимое парами бензина и воды из перегревателя крепкой мисцеллы и окончательного дистиллятора,

где Бз — количество бензина, испаренное в перегревателе мисцеллы; 5 4 — количество бензина, испаренное в зоне самоиспарения окончательно­

го дистиллятора; Бъ — количество бензина, отогнанное водяным паром в окончательном дис­

тилляторе;

ig — энтальпия паров бензина, рассчитанная как для перегретых паров по

температуре и давлению в окончательном дистилляторе;

D0.п — количество острого пара, подаваемого в окончательный дистиллятор; in — энтальпия паров воды.

4 0 8

3. Тепло, вносимое парами бензина и воды, выходящими из экономайзера,

t i — т е м п е р а т у р а п о с т у п а ю щ е й о х л а ж д а ю щ е й в оды .

И Т О Г О : Q l + Q2 + Q3 + Q4-

Ра с х о д

1.Тепло, уносимое конденсатом бензиновых паров из пред­ варительного дистиллятора,

г д е с6 — т е п л о е м к о с т ь ж и д к о г о б е н зи н а п р и т е м п е р а т у р е t 2 5

t2 — т е м п е р а т у р а к о н д е н с а т а , в ы х о д я щ е г о и з к о н д е н с а т о р а .

2. Тепло, уносимое конденсатом бензина и воды из конден­ сатора, перегревателя мисцеллы и окончательного дистиллятора,

t2 — т е м п е р а т у р а к о н д е н с а т а , в ы х о д я щ е г о и з к о н д е н с а т о р а .

3. Тепло, уносимое конденсатом бензиновых и водяных паров из конденсатора и экономайзера,

г д е t2 — т е м п е р а т у р а о х л а ж д а ю щ е й в о д ы , о т х о д я щ е й и з к о н д е н с а т о р о в .

И т о г о : Q5 + Q e + Q 7 + Q«-

Приравнивая приходную и расходную части теплового ба­ ланса, определяем неизвестное количество потребной охлаждаю­ щей воды W.

Остальные конденсаторы дистилляционной установки имеют такое же устройство, как и вышеописанный конденсатор 1, но от­ личаются только размером поверхности охлаждения и габари­ тами.

МОКРАЯ ШРОТОЛОВУШКА И РЕКУПЕРАТОР ШЛАМОВЫХ ВОД

Выходящие из шнекового испарителя пары, как указывалось выше, уносят значительное количество мелких частиц шрота, ко­ торые отлагаются на поверхности охлаждения теплообменников

и тем самым ухудшают их работу. Для улавливания таких ча­ стиц шрота между шнековым испарителем и экономайзером ус­ танавливают мокрую шротоловушку.

Мокрая шротоловушка (рис. VI—49) представляет собой вер­ тикальный цилиндр 1 с коническим днищем. Внутрь цилиндра вставлен другой цилиндр 2 меньшего диаметра для отвода обра­ ботанных паров. В промежутке между внутренним и наружным цилиндрами установлено шесть форсунок 3 для подвода и рас­ пыления воды. В конусной части вварено небольшое колено 4 для отвода шламовых вод. Пары подводятся в цилиндрическую часть наружного цилиндра.

Работает мокрая шротоловушка следующим образом. Пары воды и бензина из шнекового испарителя поступают внутрь мокрой шротоловушки в кольцевое пространство между наруж­

4 1 0