Наличие - неконденсирующийся газ
Cтраница 2
Наличие этих газов служит препятствием для конденсации греющего пара и снижает эффективность работы подогревателей. Особенно вредно наличие неконденсирующихся газов в корпусах вакуумных подогревателей, где они оказывают решающее влияние на коэффициент теплопередачи. Поэтому необходимо удалять газы из ПНД, греющий пар которых имеет давление ниже атмосферного. Удаление газов целесообразно производить из зоны наи большей концентрации, расположенной на высоте 100 - 200 мм над уровнем конденсата в подогревателе. Для этого необходимо обеспечить четкую работу регуляторов уровня в ПНД, которые бы поддерживали заданное расстояние между трубопроводом отсоса и уровнем конденсата в корпусе. Удаляют воздух из подогревателей с помощью наружных или внутренних кольцевых коллекторов отсоса с отверстиями. Большое значение имеет режим работы отсосных устройств и их пропускная способность. [16]
Из полученных опытных данных следует, что при конденсации пара в твердое состояние в вакууме у поверхности конденсата не образуется слоя, насыщенного неконденсирующимся газом, как это происходит в случае конденсации в жидкость при давлениях выше тройной точки. Однако этой гипотезы недостаточно для объяснения того факта, что-при наличии неконденсирующихся газов скорость конденсации в твердое состояние при данном парциальном давлении пара выше скорости-конденсации чистого пара при том же давлении. Поэтому можно предположить, что в рассматриваемом случае молекулы газа являются как бы переносчиками молекул пара из объема к поверхности конденсации. Такой процесс представляется возможным, поскольку молекулы неконденсирующегося газа, отраженные от поверхности сублимационного льда, становятся при известных условиях центрами адсорбции молекул пара или даже ассоциированных групп; при этом образуются-так называемые комплексные молекулы. Комплексная молекула продолжает свое движение в объеме конденсатора, сталкиваясь с другими молекулами, и при определенных условиях достигает охлаждаемой поверхности, где распадается на молекулы пара и газа. При этом молекула пара воссоединяется с кристаллами льда, а молекула газа отражается от поверхности. [17]
Конденсация смеси имеет два отличия от конденсации чистого пара: во-первых, температура, при которой происходит конденсация, изменяется по конденсатору; во-вторых, имеют место эффекты переноса массы кроме переноса теплоты. Эти два отличия проиллюстрированы ниже, сначала для конденсации однокомпонентного пара при наличии неконденсирующегося газа. [19]
При рассмотрении возможности применения термосифонов на установке АВТ для доохлаждения примотанного бензина установлено, что прямогонный бензин представляет собой двухфазную смесь в виде жидкого бензина и многокомпонентных углеводородных паров и неконденсирующихся газов. При охлаждении этой смеси происходит частичная конденсация углеводородных паров с переменной температурой в присутствии неконденсирующихся газов. Наличие неконденсирующихся газов существенно снижает коэффициенты теплоотдачи. При частичной конденсации паров, поскольку образуется слой газа, через который приходится диффундировать молекулам пара, чтобы попасть на холодную поверхность термосифонов. Замечено, что из-за конденсации паров скорость движения их через пучок снижается. Кроме того дополнительной особенностью теплоотдачи является влияние стекающего или срываемого конденсата с поверхности ребер и трубы конденсата. Об этом свидетельствуют результаты экспериментов. Конденсат стекает не только сплошной пленкой, но и в виде капель, которые вызывают разбрызгивание и турбулизацию пленки. В связи с этим расчет теплоотдачи намного осложняется, так как коэффициент теплоотдачи для каждого ряда термосифонов зависит от параметров местных значений: температурного напора, давления, скорости и состава многокомпонентной углеводородной смеси, перемещения ( удаления) неконденсирующихся газов, характер изменения которых по рядам заранее неизвестны. [20]
При конденсации чистого пара интенсивность конденсации с увеличением давления пара растет до определенного предела. Чем больше молекул пара падает на охлаждаемую поверхность, тем больше пара конденсируется на ней, но вместе с тем и больше молекул испаряется с данной поверхности. Если теплота фазового превращения не отводится мгновенно, то она мгновенно расходуется на разрушение только что образовавшихся кристаллов льда. Наличие неконденсирующегося газа в паре меняет картину: добавление газа в пар приводит к изменению относительного количества спонтанно испаряющихся молекул пара с движущейся границы конденсата вследствие циркуляционного движения паро-газовой смеси в объеме конденсатора. [21]
Отдельные дестиллаты смазочных масел конденсируются за счет ввода орошения и отбираются сбоку колонны; проходя через теплообменники и холодильники, дестиллаты поступают в приемники. Пары наиболее легкого дестиллата - тяжелого газойля - отводятся вместе с водяным паром сверху колонны. Эти пары поступают в вакуумный конденсатор, где конденсируются и через вакуумный сепаратор отводятся к приемнику. Несконденсировавшийся водяной пар и частично в незначительном количестве увлеченные пары дестиллата отсасываются пароструйным эжектором и нагнетаются последним в барометрический конденсатор. Этот пароструйный эжектор, называемый б у-с т е р о м, служит для обеспечения более совершенного отсасывания паров из вакуумной колонны и создания более высокого вакуума; благодаря его применению основные недостатки в работе барометрического конденсатора, вызываемые наличием неконденсирующихся газов и содержанием воздуха в питательной воде барометрического конденсатора, приводящие к значительному снижению вакуума, отпадают. Однако громадные размеры бустера и эксплоатационные расходы, вызываемые его работой, заставляют в ряде случаев отказываться от него, предпочитая потерю вакуума увеличению эксплоатационных расходов. Поэтому из сравнительно большого количества вакуумных установок, имеющихся в СССР, лишь одна установка Баджера ( в Баку) имеет бустер. Однако бустер и на этой установке выключен. [22]
Мазут насосом 5 прокачивается через ряд теплообменников 6 и подогретым поступает в вакуумную трубчатую печь /, где ему сообщается дополнительное тепло, необходимое для испарения. Из трубчатой печи нагретый мазут поступает в эвапорационную часть вакуумной колонны 2, где испаряется, и пары вместе с вводимым перегретым водяным паром проходят вверх по тарелкам колонны. Отдельные де-стиллаты смазочных масел конденсируются за счет ввода орошения и отбираются сбоку колонны; проходя через теплообменники 6 и холодильники 7, дестиллаты поступают в приемники. Пары наиболее легкого дестиллата - тяжелого газойля - отводятся вместе с водяным паром сверху колонны. Эти пары поступают в вакуумный конденсатор 3, где конденсируются, и через вакуумный сепаратор отводятся к приемнику. Этот пароструйный эжектор, называемый бустером, служит для обеспечения более совершенного отсасывания паров из вакуумной колонны и создания более высокого вакуума. Благодаря его применению основные недостатки в работе барометрического конденсатора, вызываемые наличием неконденсирующихся газов и содержанием воздуха в питательной воде барометрического конденсатора, приводящие к значительному снижению вакуума, отпадают. Однако громадные размеры бустера и эксплоатационные расходы, вызываемые его работой, заставляют в ряде случаев отказываться от него, предпочитая потерю вакуума увеличению эксплоатационных расходов. [23]
Страницы: 1 2