Siguranța la foc a proceselor de încălzire cu abur
aburul saturat este utilizat în general la presiuni de până la 1,0 - 1,2 MPa, ceea ce corespunde temperaturii de încălzire până la 190 ° C Aplicarea acestei metode de încălzire a cauzat multe avantaje de abur saturat ca agent de răcire, între care este necesar de menționat coeficientul de transfer termic ridicat; mare cantitate de căldură eliberată în timpul condensării; încălzirea uniformă; posibilitate de reglare fină a temperaturii de încălzire prin modificarea presiunii aburului; capacitatea de a transfera un cuplu de pe distanțe lungi.
Principalul dezavantaj al aburului restrângerea aplicării practice, - o creștere semnificativă a presiunii cu creșterea temperaturii. Prin urmare, utilizarea de abur saturat în cazurile în care temperaturile ridicate necesare pentru a obține o presiune scăzută este dificilă.
Atunci când încălzirea vaporilor de apă saturați distinge „acute“ și perechile „oarbe“. După încălzire cu abur „acută“ (Figura 3.1), aburul este introdus direct în produsul încălzit. Această metodă de încălzire este utilizată în cazurile în care este cazul mediu încălzit amestec cu abur condensat format în condensare. Atunci când încălzirea cu abur „acută“ entalpie abur mai bine utilizate, deoarece abur condensat este amestecat cu lichidul încălzit, aducând temperatura egalizat. Mai mult decât atât, atunci când intră aburul „acut“ prin barbotor (tub închis la capătul situat în partea de jos a aparatului, și prevăzut cu un număr mare de găuri mici), nu este numai fluidul de încălzire, ci și agitarea ei intensivă.
Figura 3.1 - Aparate de încălzit lichide cu abur „acut“:
și - încălzitor duză noiseless (1 - duză; 2 - amestec difuzor); b - barbotor de abur.
Încălzire a fost „ascuțit“ în procesele de abur sunt rar folosite, deoarece în majoritatea cazurilor, amestecarea condensatul și încălzit cu abur este inacceptabilă. În practică, în mod semnificativ mai încălzire, vapori saturați se realizează prin peretele de separare, așa-numitul „tubular“ abur (Figura 3.2). În acest caz, vaporii de apă nu este în contact cu un mediu încălzit, în timp ce transferul de căldură de la aburul la mediul trece prin peretele de separare. În această metodă, încălzirea aburului în contact cu peretele rece este condensat pe acesta, iar condensul curge ca o peliculă pe suprafața peretelui. Aburul este aproape întotdeauna introdusă în partea superioară a aparatului, iar condensatul care rezultă este retrasă din partea inferioară a acesteia, printr-o capcană cu abur.
Figura 3.2 - dispozitiv de încălzire Schema „tubular“ abur:
1 - manta de abur; 2 - capcană; 3 - linia de by-pass; 4 - țeavă pentru drenarea produsului.
Pentru a efectua încălzire „abur surd“ aparate sau schimbatoare de caldura WIDE termice utilizate. Schimbătoarele de căldură sunt împărțite în funcție de forma formei de transfer de căldură de suprafață, procesul de transfer de căldură. În conformitate cu cele mai recente indicarea suprafața lor pot fi clasificate în (recuperativ) amestecarea (de contact) și de regenerare.
Grupul cel mai important și important de schimbătoare de căldură utilizate în procesele de încălzire, sunt bobine de suprafață. Căldura de suprafață de transfer de fluide schimbător de căldură separate printr-un perete, în care căldura este transferată prin suprafața peretelui. De la suprafață schimbătoare de căldură sunt schimbător cele mai frecvente. Figura 3.3 prezintă un schimbător shelltube căldură vertical cu plăci tubulare fixe 2 care sunt fixate pe carcasa 3. Tubul 1 cu ajutorul șuruburilor 6 și garniturile 7 sunt montate capacul 4 și un fund 5. Mediul termic I curge prin conductele și agentul de răcire II - pe inelul circular. Căldura lichidului de răcire de la un altul este transmis prin suprafața pereților conductei. lichid de răcire încălzit este alimentat de dedesubt și se răcește lichidul de răcire - de sus în jos în contor. O astfel de mișcare promovează transferul de căldură de transfer mai eficient de căldură, ca astfel, există o coincidență a direcției de deplasare a fiecărui agent de răcire cu direcția în care agentul de răcire tinde să se deplaseze sub influența unei modificări a densității sale prin încălzire sau răcire.
Dacă diferența de temperatură de tuburi și carcasa este suficient de mare (mai mare de 50 ° C), tubul și carcasa sunt extinse considerabil inegale, ceea ce duce la tensiuni considerabile în foile de tub, perturbarea compușilor tuburi de densitate cu plăci tubulare, iar acest lucru poate duce la amestecarea coolants sau tuburi de deformare . De aceea, când diferențele de temperatură și conductele mantalei de 50 ° C și o lungime considerabilă de țevi schimbătoare de căldură utilizate construcții nerigidă, în care posibila deplasarea tuburilor în raport cu unitatea de locuit.
Figura 3.3 - Shell și schimbător de căldură tubular al structurii rigide.
Figura 3.4 prezintă niște schimbătoare de căldură și de coajă de construcții tub cu alungiri de temperatură de compensare dissimilarity țeavă și carcasa. Figura 3.4 (a) prezintă un circuit schimbător de căldură cu obiectivul compensatorul 3 pe carcasă. În acest aparat, temperatura compensata tensiuni de compresiune axială sau compensatorului expansiune. Schimbător de căldură cu compensatoarele lentile utilizate pentru temperaturi mici deformații (nu mai mult de 10 - 15 mm) și presiuni joase în spațiul inelar (nu mai mult de 0,5 MPa). Schimbătorul de căldură cu un cap plutitor (figura 3.4, b) se utilizează în deplasări relative considerabile de conducte și locuințe, deoarece este una dintre tubesheets nu este conectat la carcasă și se poate deplasa liber de-a lungul axei la alungirile temperatura. Schimbătorul de căldură și Tuburile (figura 3.4, c) ambele capete ale tuburilor sunt fixate într-o foaie de tub, care permite tuburile să alungi liber. La dispozitivele de acest tip, precum și în aparatul cu un cap plutitor, peretele exterior al tubului destul de ușor de curățat de depuneri și contaminare în timpul îndepărtării întregului carcasei încălzitorului țevii. Cu toate acestea, acest dispozitiv este pozare conducte de complicat, greu de curățat pereții interiori.
Figura 3.4 - Shell și căldură tub schimbătoarele cu alungiri de temperatură de compensare dissimilarity țeavă și carcasa:
I, II - transfer de căldură; 1 - carcasă; 2 - țeavă; 3 - lentile compensatorului; 4 - cap plutitor.
Dublu-tub schimbătoarele de căldură de tip este adesea numit „tub în tub“, schimbătoare de căldură. Ele sunt un set de elemente cuplate în serie, format din două țevi dispuse concentric (Figura 3.5). Lichid de răcire I se mișcă pe tubul interior 1, lichidul de răcire II - în spațiul inelar dintre țevile interioare și exterioare 2. Tubul interior 1 sunt conectate prin kalaches 3 și exterior - prin conductele de racordare 4. Deoarece secțiunile țevii interioare și fanta inelară este mică, viteza atinsă de transfer de căldură semnificativ (până la 3 m / s), în aceste schimbătoare, ceea ce duce la o creștere a coeficientului de transfer termic și sarcini termice, încetinind depunerile de grăsime și murdăria de pe pereții conductelor.
Figura 3.5 - bitubular schimbător de căldură „tub în tub“.
Principalul element de schimb de căldură este un schimbător de căldură serpentină coil-pipe. Figura 3.6 (a, b) prezintă schimbătoare de căldură submersibile cu una (a) și (b) mai multe bobine de spirală I, care se mișcă de răcire. Bobinele sunt scufundate în lichidul (lichid de răcire II), situate pe unitate. Adesea, în schimbătoarele de căldură montate pe bobine submersibile de țeavă dreaptă 1 (Figura 3.6 in) kalatches conectate.
Figura 3.6 - Dispozitivele cu schimbătoarele de căldură de imersie.
Utilizate pe scară largă în domeniu sunt schimbătoare de căldură cu bobinele exterioare (figura 3.7), a căror utilizare permite să opereze procedeul la presiune ridicată (6 MPa).
Figura 3.7 - Unitatea cu bobina exterior:
1 - corp aparat; 2 - bobine; 3 - garnitură metalică.
Pentru încălzire (răcire) navelor pentru efectuarea reacțiilor chimice utilizând un aparat cu o manta de încălzire (Figura 3.8). Ei lucrează sub excesiv. Pentru a asigura un transfer mai termic intens de la perete la conținutul dispozitivului în interiorul unui agitator mecanic. Corpul 1 este prevăzut cu un dispozitiv cu o latură exterioară cu manta 2 în care este furnizat un agent de încălzire sau de răcire a lichidului de răcire. Presiunea în mantaua de lichid de răcire poate fi 0.6-1.0 MPa.
Figura 3.8 - Aparat cu o manta de încălzire.
În timpul funcționării normale, volumul intern al tuturor tipurilor de schimbătoare de căldură este complet umplut cu lichid de răcire și încălzind produsul care elimină formarea unui fluid combustibil în interiorul unor astfel de dispozitive. Lichidul combustibil poate fi format numai schimbătoare de căldură în interior sau în exterior atunci când deteriorat, datorită formării efectelor crescute ale tensiunii, temperatură și coroziune.