Основы расчета нефтезаводских процессов и аппаратов - Эмирджанов Р.Т.
Скачать (прямая ссылка):
Характер потоков
между трубками
Бензиновый дистиллат
Лигроиновый
9
Керосиновый
Веретенный Автоловый Цилиндровый Парафиновый Цилиндровый Машинный Гудрон E100-Бензиновые и
к
U
(E50= (E50=
;Eioo
і*
• *
3) 17)
=6)
1,88)
=3) ,
8)
5.8)
водяные пары
Соляровые и водяные пары
Температура потоков, °С
горячего
на на
входе выходе
68 22
35 15
91 32
125 36
141 41
128
193 26
225 44
296 56
249 73
55 48
246 84
2.9 93
344 167
92 42
203 71
холодного
на входе
И
11
16
24
16
24
14 16 16 16 14
4
5 16
11 19
на
выходе
30 28 24
42 50 35 27 29 40 29 45 9 41 40
35 55
Скорость потоков, м\сек
в
трубках
0,004
0 002
0,32
0,14
0,32
0,462
Ы1 0,175
1Л
0,5
0,38
0,059
0,188
0,02
0,017
0,013
0,025
между трубками
0.003 0,003 0,0^
0,06 0.047
0,083
0 027
0 0^,9
0.041
0.015
0.07
0,07
0,167
0,004
0,88
а-к
от о m
ss s
H
О
T
id
О)
с о
с
(L) H
H
Я
U
о
а*
t
59 92
133
93
232 64
137 98
244 62 60 42
100 70 95 68 75
н и е. Под номерами 15, 16 и 17 даны конденсатор
ы; остальные—холодильники.
8
термическое сопротивление— загрязнения зависят от ряда
факторов, трудно поддающихся учету, как-то: характер сырья, температурные условия, скорость потока, конструктивные особенности аппарата, условия коррозии поверхности теплообмена, условия эксплуатации—применение периодической продувки теплообменной аппаратуры паром, своевременность и качество очистки поверхности теплообмена от грязевых отложений и т. п.
Вопрос усложняется тем, что даже небольшой слой загрязнения оказывает решающее влияние на величину общего коэффициента теплопередачи. Это объясняется очень малой теплопроводностью грязевых отложений, а следовательно относительно большим термическим сопротивлением их. Например, в условиях примера 12 (стр. 247) наличие с обеих сторон тепло-передающей поверхности загрязнений толщиной по 0,5 мм уменьшает общий коэффициент теплопередачи с 303 до 120 ккалім.2 час. °С, т. е., примерно, на 60%.
Характер загрязнения теплообменной поверхности может быть различным. Загрязнения можно разбить на три группы: твердые отложения (н-акипь от воды и другие соли, твердый кокс, ржавчина, окалина), пористые отложения (пористый кокс, пористая накипь и др.) и свободные отложения (грязь, тина, сажа и др.).
Термическое сопротивление — твердых отложений впол-
не определяется их толщиной и коэффициентом теплопроводности вещества, из которого состоит это твердое отложение.
Удаление твердых отложений можно производить механическим способом (металлическими прутьями, скребками, сверлами, приваренными к длинным стальным стержням, шарошками, пескоструйным аппаратом и т, д.) или химическими реагентами (например, для очистки от некоторых солевых отложений применяется соляная кислота с добавками, предотвращающими коррозию металла).
Термическое сопротивление пористых отложений значительно выше, чем твердых отложений, так как поры заполняются жидкостью, которая обычно имеет более низкую теплопроводность, чем твердый материал.
Термическое сопротивление свободных отложений почти целиком определяется теплопроводностью жидкости, находящейся в порах этих отложений. Осаждение большинства свободных отложений можно предотвратить, если принять достаточно высокие скорости потока (выше 1,2 м/сек). Свободные отложения легко удаляются путем механической очистки,
гр
246
а также во многих случаях продувкой паром, промывкой горячей водой или горячим нефтепродуктом и т. д.
Выбор расчетного значения величины термического сопротивление загрязнения і — | является весьма ответственным
X
гр
и затруднительным делом и поэтому этот выбор необходимо производить весьма осторожно, учитывая каждый раз конкретные условия работы теплообменной аппаратуры—скорости и температуры потоков, загрязненности поверхности аппаратов, периодичности чистки и т. д.
В случаях, когда усиленное отложение солей, парафина и кокса исключено, можно приближенно считать, что термическое Сопротивление загрязнений, для одной стороны поверхно-
/ 8 "
сти нагрева, составляет — ) ^0,0005—0,003 мглас. °С\ккал
(меньшие значения для сравнительно чистых жидкостей и больших скоростей потоков, большие значения—для загрязненных жидкостей и малых скоростей), см. табл. 38, [39]
Таблица 38
E
мо пор. Характер загрязнения | , ( -~- J , м2. час. 0CJkKUA ^ Х /гр
1 2 3 4 Обычное загрязнение...... Слой парафина, кокса, накипи или t 0,0001 N 0,0004 > 0,001—0,002 j до 0,01
7
Пример 12. Во внутреннюю трубу теплообменника типа „труба в трубе" поступает горячий мазут в количестве 0=28000 кГ/час с температурой 7^—3000C По межтрубному пространству прокачивается противотоком нефть в количестве 60000 кГ\час, с температурой tn ~ 125° С. Диаметр ннутренней трубы—10SX5 мм, наружной—168X5 мм.
Характеристика потоков:
20
нефть rff=0,878; ^30 мазут df^
=0,175 см?Iсек \ n50=0,088 см?\сек 0,920; 450^2,56 см%\сек\ v10u= 0,253 см^/сек.
Определить необходимую поверхность нагрева, если мазут в данном теплообменнике охлаждается до 7^=220° С.
