3 Описание конструкции и принципа действия вспомогательного оборудования

Кожухотрубчатые теплообменники. Они достаточно просты в изго­товлении, отличаются возможностью развивать большую поверх­ность теплообмена в одном аппарате, надежны в работе.

Рассмотрим вертикальный кожухотрубчатый теплообменник с непо­движными трубными решетками, в которых закрепляются трубы. К кожуху с помощью болтов и прокладок крепятся крышка и днище.

Один из теплоносителей проте­кает по трубам, другой - по меж­трубному пространству. Теплота от одного теплоносителя другому пере­дается через поверхность стенок труб. Обычно нагреваемый теплоно­ситель подается снизу, а охлаждае­мый теплоноситель - сверху вниз противотоком. Такое движение теп­лоносителей способствует более эф­фективному переносу теплоты, так как при этом происходит совпадение направления движения каждого теп­лоносителя с направлением, в котором стремится двигаться данный теплоноситель под влиянием изменения его плотности при нагревании или охлаждении. Наибо­лее распространенный способ размещения труб в трубных решет­ках - по вершинам правильных шестиугольников. При­меняются и другие способы размещения труб. Важно выбрать способ размещения, который обеспечит максимально воз­можную компактность поверхности теплообмена в аппарате.

Для обеспечения хорошей герметизации теплообменников, что предотвращает смешение теплоносителей, разработан ряд способов крепления труб в трубных решетках. Наибольшее рас­пространение получил способ крепления развальцовкой. Способ крепления труб с помощью сальниковых уплотнений сложен и дорог, поэтому широкого распространения не получил. Сваркой трубы крепятся в случае, если мате­риал, из которого они изготовлены, не поддается развальцовке, а также при большом давлении теплоносителя в межтрубном пространстве теплообменника.

Центробежные насосы

Принцип действия и типы насосов. В центробежных насосах всасыва­ние и нагнетание жидкости происходит равномерно и непрерывно под действием центробежной силы, возникающей при вращении рабочего колеса с лопатками, заключенного в спиралеобразном корпусе.

В одноступенчатом центробежном насосе жид­кость из всасывающего трубопровода поступает вдоль оси рабочего ко­леса в корпус насоса и, попадая на лопатки, приобретает вращательное движение.

Центробежная сила отбрасывает жидкость в канал пере­менного сечения между корпусом й рабочим колесом, в котором скорость жидкости

уменьшается до значения, равного скорости в нагнетательном трубопроводе. При этом происхо­дит преобразование кинетической энергии потока жидкости в статиче­ский напор, что обеспечивает повышение давления жидкости. На входе в колесо создается пониженное давление, и жидкость из приемной ем­кости непрерывно поступает в насос.

Давление, развиваемое центробежным насосом, зависит от скорости вращения рабочего колеса. Вследствие значительных зазоров между колесом и корпусом насоса разре­жение, возникающее при вращении колеса, недостаточно для подъема жид­кости по всасывающему трубопроводу, если он и корпус насоса не залиты жид­костью. Поэтому перед пуском центро­бежный насос заливают перекачивае­мой жидкостью. Чтобы жидкость не выливалась из насоса и всасывающего трубопровода при заливке насоса или при кратковременных остановках его, на конце всасывающей трубы, погру­женном в жидкость, устанавливают об­ратный клапан, снабженный сеткой (на рисунке не показан).

Напор одноступенчатых центробеж­ных насосов (с одним рабочим ко­лесом) ограничен и не превы­шает 50 м. Для создания более вы­соких напоров применяют много­ступенчатые насосы, имеющие несколько рабочих колес в общем корпусе, расположенных последовательно на одном валу. Жидкость, выходящая из первого ко­леса, поступает по специальному отводному каналу в корпусе насоса во второе колесо (где ей сообщается дополнительная энергия), из второго ко­леса через отводной канал в третье колесо и т. д. Таким образом, ориентировочно (без учета потерь) можно считать ti-y что напор многоступенчатого насоса равен напору одного колеса, умножен­ному на число колес. Число рабо­чих колес в многоступенчатом насосе обычно не превышает пяти.

Конденсаторы. Одной из самых распростроненных конструкций конденсаторов смешения являются сухой полочный барометрический конденсатор, работающий при противоточном движении воды и пара. В цилиндрический корпус с сегментными полками снизу через штуцер поступает пар. Вода подается через другой штуцер и каскадно перетекает по полкам, имеющим невысокие борта. При соприкосновении с водой пар конденсируется.

Смесь конденсата и воды сливается самотеком через штуцер в барометрическую трубу и далее – в барометрический ящик. Барометрические труба и ящик играют роль гидравлического затвора, препятствующего попадание наружного воздуха в аппарат. Из барометрического ящика вода направляется в канализацию через проливной штуцер.