Расчет теплообменника на УППБ

Часть дипломной работы (главы 1 и 3)

     1. Литературный обзор

 1.1 Физико –химические основы процесса

Сырьем установки является конденсат газовый стабильный (КГС), поступающий с технологических ниток установки стабилизации конденсата.

Установка получения дизельного топлива первой очереди включает в себя:

–         ректификационные колонны К-1;

–         отпарные колонны К-2;

–         технологические печи П-1;

–         теплообменные аппараты Т-1, Т-2;

–         аппараты воздушного охлаждения ВХ-1, ВХ-2;

–         емкости Е-1, Е-2, Е-3, ЕС-1;

–         площадку отключающей арматуры;

–         узел хранения и подачи раствора пенообразователя.

Продукцией установки является:

–         топливо дизельное по ГОСТ 305-82;

–         топливо для реактивных двигателей марки ТС-1 высший сорт по               ГОСТ 10227-86.

В процессе получения дизельного топлива выделяются побочные продукты:

–         ШДФ широкая дистиллятная фракция;

–         СТФ смесь тяжелых фракций.

Чаще всего  на практике применяются восемь основных типов испарителей: горизонтальные с кипением в межтрубном пространстве, вертикальные с короткими трубами, типа «корзины», вертикальные с длинными трубами, с подъемной циркуляцией, с опускной циркуляцией, с кипением в горизонтальных трубах.

В большинстве случаев в горячем теплоносителе протекает процесс конденсации.

Все испарители, за исключением пластинчатых, являются трубчатыми теплообменными аппаратами, и во всех, за исключением горизонтальных, кипение происходит в трубах.

Циркуляция может быть естественной за счет разности плотностей кипящей жидкости и вновь поступающей в испаритель, вынужденной, которая обеспечивается насосами, и смешанной.

Основными элементами испарителя являются:

- кожух (корпус);

-  трубный пучок;

-  камеры-крышки;

-  патрубки;

- опоры.

Кожух аппарата сваривают в виде цилиндра из одного или нескольких, обычно стальных листов. Толщина стенки кожуха определяется максимальным давлением рабочей среды в межтрубном пространстве и диаметром аппарата.

 Днища камер могут быть сферическими сварными, эллиптическими штампованными и реже – плоскими. Толщина днищ не должна быть меньше толщины корпуса.

Предпочтительнее вертикальное расположение корпуса и всего теплообменника, так как в этом случае уменьшается площадь, занимаемая аппаратом, и более удобно расположение его в рабочем помещении.

В зависимости от расположения аппарата относительно пола помещения (вертикальное, горизонтальное) к корпусу должны быть приварены соответствующие опоры [6].

Испаритель с неподвижными решетками в горизонтальном исполнении представлен на рисунке 1.1, в вертикальном – на рисунке 1.2.

[pic 1]

Рисунок 1.1 –  Теплообменник с неподвижными трубными решетками:

1,6 – крышки; 2– кожух; 3 – трубы; 4 – поперечные перегородки;

5 – трубные решетки; 7 – опоры;  8 – распределительная камера

        [pic 2]

Рисунок 1.2 –  Теплообменник с неподвижными трубными решетками:

1,6 – крышки; 2– кожух; 3 – трубы; 4 – поперечные перегородки;

5 – трубные решетки; 7 – опоры;  8 – распределительная камера

Преимущества испарителей данного типа:

- простота конструкции;

- сравнительно небольшая стоимость.

Недостатки:

- невозможность очистки наружной поверхности труб от загрязнений, поскольку трубные решетки жестко связаны с корпусом – поэтому в межтрубное пространство рекомендуется направлять чистый теплоноситель;

- возможно возникновение температурных напряжений в корпусе и трубах аппарата в связи с жесткостью конструкции – возникающие напряжения могут привести к устойчивой деформации, вплоть до разрушения аппарата [7].