Способы подвода тепла и способы создания орошения в колонне

Для создания орошенияи поддержания температурного режима в верхней части колонны используют следующие методы:

Для подвода тепла в куби поддержания температурного режима в нижней части колонны используют следующие методы:

Ректификация многокомпонентных смесей

Для разделения многокомпонентных смесей можно использовать ряд последовательно соединенных простых колонн, позволяющих разделить смесь на два продукта (дистиллят и остаток) или использовать сложные колонны.

В газопереработке, например, используют ряд последовательно соединенных простыхколонн, количество которых на единицу меньше числа выделяемых компонентов. Этот принцип реализуется, например, на газофракционирующих установках.

Сложныеколонны позволяют разделить многокомпонентную смесь в одном аппарате; при этом помимо верхнего (D_III) и нижнего (W_I) продукта отбирают ряд боковых фракций по высоте колонны (на рис. – две боковые фракции)cполучением соответствующих продуктов (W_IIиW_III). Это используется, например, в нефтепереработке (процессы атмосферной перегонки нефти и вакуумной перегонки мазута). Такие аппараты работают совместно с отпарными колоннами (стриппингами).

Теплообменники

Классификация:

Теплообменные аппараты - теплообменники предназначены для проведения процессов теплообмена, т.е. для нагревания или охлаждения, а также для испарения или конденсации потоков рабочих сред. В аппаратах осуществляется теплообмен между двумя потоками, имеющими различную температуру; в результате один поток нагревается, а другой – охлаждается.

Подвод и отвод тепла обеспечивается подачей в аппарат теплоносителей – нагревающих или охлаждающих агентов (хладагентов).

Кожухотрубчатые теплообменники

Кожухотрубчатые теплообменники – это наиболее распространенная разновидность теплообменных аппаратов. Преимущество аппаратов данного типа, это: простота изготовления и эксплуатации; надежность и универсальность в работе; аппараты данного типа можно использовать в широком диапазоне температур и давлений, и при любом сочетании теплоносителей.

Стальные кожухотрубчатые аппараты выполняют пяти видов:

• Н – аппараты с неподвижными трубными решетками (наиболее распространены)

• К – теплообменники с компенсатором на кожухе

• У – аппарат с U-образными трубами

• П – теплообменник с плавающей головкой

• ПК – теплообменник с плавающей головкой и компенсатором на ней

Двухходовой теплообменник:

Рис. 2.1. Теплообменник с неподвижными трубными решетками: : 1,6 – крышки; 2– кожух; 3 – трубы; 4 – трубные решетки; В) эскиз: 1,6 – крышки; 2 – кожух; 3 – трубы; 4 – поперечные перегородки; 5 – трубные решетки; 7 – опоры; 8 – продольная перегородка для разделения ходов; 9 – распределительная камера; 10– стяжка

Преимуществатеплообменников данного типа определяются простотой конструкции и сравнительно небольшой стоимостью.

Недостатки связаны с жесткостью конструкции; к ним можно отнести:

1) Невозможность очистки наружной поверхности труб и внутренней поверхности кожуха от загрязнений, поскольку трубные решетки жестко связаны с корпусом. Загрязнения и отложения на поверхности теплообмена, как известно, приводят к снижению коэффициента теплопередачи и эффективности процесса теплообмена в целом. В этой связи в межтрубное пространство рекомендуется направлять чистый и не дающий отложения теплоноситель.

2) Чувствительность к температурным напряжениям в кожухе и трубах аппарата. Для предотвращения возникновения температурных деформаций рекомендуется использовать теплообменники типа Нпри разности температур средне более 50°Си соблюдать порядок пуска.

Если разница температур теплообменных сред больше 50°С, то рекомендуется использовать теплообменники с компенсацией температурных напряжений. Здесь выделяют аппаратыс частичнойкомпенсацией (аппараты типаКиПК) и аппаратыс полнойкомпенсацией температурных напряжений (теплообменники типаУ,П).