Жоғары температуралы жылу тасымалдағыштармен қыздыру

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 7 бет
Таңдаулыға:

БАЯНДАМА

«Жоғары температуралы жылу тасымалдағыштармен қыздыру»

Орындаған:

Қабылдаған

Жоғары температуралы жылу тасымалдағыштармен қыздыру

Қатты қыздырылған сумен жылыту. Қыздырғыш ретінде 374 ° C температураға сәйкес келетін [22, 1 Мн/м2 (225 апг) ] қысымға жеткен кезде қатты қыздырылған су пайдаланылады. Сондықтан, қатты қыздырылған суды пайдалану арқылы материалдарды шамамен 350 ° C-тан аспайтын температураға дейін қыздыруға болады. Алайда, қатты қыздырылған сумен жылыту жоғары қысымды қолданумен байланысты, бұл жылу қондырғысының құнын едәуір қиындатады және арттырады және оны пайдалану құнын арттырады. Сондықтан қазіргі уақытта оны басқа да жоғары температуралы салқындатқыштармен жылытудың үнемді әдістері қолданылуда.

Асқын қыздырылған сумен және басқа сұйық салқындатқыштармен жылыту үшін табиғи және мәжбүрлі айналымы бар қондырғылар қолданылады.

Табиғи айналымы бар жүйеде (1а-сурет) сұйық пешті түтін газдарымен қыздырылған 1 ирек түтіктен тұратын жылу жүйесін, ал көтергіш 3 және төменгі құбыр арқылы жалғанған 4 жылуды пайдаланатын қондырғыдан тұрады. Ирек түтікте қызады да, сұйықтық құбыр арқылы 3, аппараттарда 2 қыздырылған ортаға жылуды береді және өзі салқындатылады. Сонымен бірге оның тығыздығы артып, сұйықтық пешке ирек түтікте 1 кейіннен қыздыру үшін құбыр 4 арқылы қайтып келеді. Осылайша, сұйықтың жабық айналым циклінде жылытылатын және салқындатылған сұйықтық арасындағы тығыздық айырмашылығының әсерінен болады.

Құбырлардың коррозиясын азайту және жылу тасымалын нашарлататын конденсацияланбайтын газдардың шығарылуын болдырмау үшін бүкіл жылу жүйесі дистилденген сумен толтырылады, бұл су толтырылған және қызған кезде жүйеге ауаның кіруіне жол бермейді.

Қыздырылған сумен жылытқышқа қарағанда, одан да жоғары температураны қысымсыз немесе аздаған ғана қысыммен алуға мүмкіндік беретін жылу ұстағыштармен жылыту қарапайым және үнемді. Бұл салқындатқыштарға минералды майлар мен басқа да органикалық сұйықтықтар жатады.

Минералды маймен жылыту. Минералды майлар әртүрлі өнімдерді біркелкі жылыту үшін қолданылатын ең көне аралық салқындатқыштардың бірі. Жылыту агенттері ретінде майлар пайдаланылады, олар ең жоғары жану нүктесімен сипатталады - 310 ° C дейін (цилиндр, компрессионды, ауыр цилиндр) . Сондықтан маймен қыздырудың жоғарғы шегі 250-300 ° C температурамен шектеледі.

Минералды маймен қыздыру жылу қондырғысын пешке маймен толтырылған қыздыру қондырғысын қою арқылы жүзеге асырылады, немесе жылу майын жағу газдары арқылы майға жібереді немесе майлы жейде ішіне электр жылытқыштар орнатады.

Салқындатқышты жейдеде қыздыру алынып тасталған жағдайларда (өндірістің өрт және жарылыс қаупіне байланысты), табиғи және мәжбүрлі айналымы бар қондырғыларда жылу жылу беретін аппараттардан тыс қыздырылады.

Бұл параметрлер суреттегі схемаларға қарағанда кейбір өзгешеліктермен ерекшеленеді (1-сурет) . Сонымен, қыздырылған кездегі майдың көлемін едәуір артуына байланысты жылу алмастырғыштың артында кеңейту ыдысы орнатылады (және одан жоғары деңгейде), суық тұтқыр майға арналған резервуарлар бу жылытуымен қамтамасыз етіледі, ал ауамен жанасқанда майдың тотығуынан қорғайтын «жастық» құру үшін оларға инертті газ беріледі және т. б. Көрсетілген ерекшеліктер органикалық жылу тасымалдағыштары қолданылатын жылу қондырғыларының көпшілігіне тән (төменде қараңыз) .

Майлар - бұл ең арзан органикалық жоғары температуралы салқындатқыш. Дегенмен, олардың айтарлықтай кемшіліктері бар. Қолданудың салыстырмалы төмен температуралық шекараларынан басқа, минералды майлар жылу өткізгіштік коэффициенттеріне ие, олар майлардың термиялық ыдырап, тотығуы арқылы азаяды. Олардың тотығуы және жылу алмасу бетінің ыдырау өнімдерімен ластануы майлардың жану температурасына жақын температурада жақсарады және жылу берудің едәуір нашарлауына әкеледі. Сондықтан жеткілікті жылу жүктемелерін алу үшін май мен қызған өнім арасындағы температура айырмашылығы 15-20 градустан төмен болмауы керек. Осы кемшіліктерге байланысты минералды майларды тиімдірек жоғары температуралы жылу ұстағыштармен ығыстырылады.

Жоғары қайнаған органикалық сұйықтықтармен және олардың буларымен жылыту. Жоғары температуралы органикалық жылу ұстағыштар тобына жеке органикалық заттар кіреді: глицерин, этиленгликоль, нафталин және оның орнын басатындар, сонымен қатар хош иісті көмірсутектердің кейбір туындылары (дифенил, дифенил эфирі, дифенилметан, дитолилметан және т. б. ), дифенол хлоринациясы өнімдері және көп компонентті заттар, мысалы дифенил мен дифенил эфирінің эвтектикалық қоспасын білдіретін дифенил қоспасы.

26, 5% дифенил және 73, 5% дифенил эфирінен тұратын дифенил қоспасы ең үлкен өнеркәсіптік қолдануға ие болды (бұл жылу ұстағыш Даутерм А, динил және басқа атаулармен де белгілі) . Дифенил қоспасы оның құраушыларына қарағанда үлкен жылу тұрақтылығына және төмен балқу температурасына ие (+ 12, 3 ° C) . Дифенил қоспасын кристалданудан қорықпай жақсы оқшауланған құбырлар арқылы тасымалдауға болады. Дифенил қоспасының атмосфералық қысымдағы қайнау температурасы 258 ° C құрайды. Сондықтан, сұйық түрінде ол шамамен 250 ° C-тан аспайтын температураға дейін қыздыру үшін қолданылады (p = 1 ат) . Сұйық қоспаны қолданудың максималды температурасы жүйеде артық қысымның 0, 81 барға (0, 8 бар) артуымен 280 ° C құрайды.

Жылу ұстағыш ретіндегі дифенил қоспасының басты артықшылығы - жоғары қысымды қолданбай жоғары температураны алу мүмкіндігі.

Дифенил қоспасының, сондай-ақ басқа да органикалық салқындатқыштардың кемшілігі - буланудың төмен қызуы.

Бу күйінде дифенил қоспасы 380 ° C-тан аспайтын температураға дейін қыздыру үшін қолданылады (қысқа мерзімді жылыту үшін, шамамен 400 ° C дейін) . Жоғары температурада дифенил қоспасының айқын ыдырауы орын алады. Ол - жанғыш, бірақ іс жүзінде жарылысқа төзімді және адам ағзасына жұмсақ уытты әсер етеді.

Дифенилді қоспа арқылы жылыту температурасын реттеу бу қазандығының қуатын өзгерту арқылы ғана емес, сонымен бірге жылу кіретін құрылғыға кіретін буды қысу арқылы, сонымен қатар жылу қолдайтын құрылғылардың жейделеріндегі конденсат деңгейін өзгерту арқылы да мүмкін.

Балқытылған тұздармен жылыту. Химиялық технологияда көбінесе өнімді органикалық сұйықтық үшін рұқсат етілген температурадан асатын температураға дейін қыздыру қажет. Мұндай жағдайларда біркелкі жылыту үшін бейорганикалық сұйық жылу ұстатқыштар - балқытылған тұздар және сұйық металдар қолданылады.

Жоғары температураға дейін қыздыру үшін қолданылатын әртүрлі бейорганикалық тұздар мен олардың қорытпаларының ішінде нитрит-нитратты қоспасы ең тиімді болып табылады - (үш өлшемді) эвтектикалық қоспасы (салмағы бойынша) 40% азотқышқылды натрий, 7% азотты қышқылды натрийден және 53% азотқышқылды калийден (қоспалар балқу температурасы 142, 3°C) . Бұл қоспаны атмосфералық қысымда 500-540 °C дейін қыздыру үшін қолданады. Қоспа іс жүзінде шамамен 450 °C жоғары емес температурада көміртекті болаттардың коррозиясын тудырмайды. Жоғары температурада жұмыс істейтін жабдықтар мен құбырларды өндіру үшін хром және хром-никельдік болаттар қолданылады. Сонымен қатар, құбырлар бу жылытуымен қамтамасыз етіледі (тұз құбырының жанына салынған және оған жылу оқшаулаудың жалпы қорабына салынған бу құбырларының көмегімен) .

Қоспа тек қана арнайы мәжбүрлі айналыммен жылыту үшін қолданылады, ол арнайы пропеллер түріндегі сорғылардың көмегімен (вертикальды) немесе безендірілмеген центрифугациялық сорғылармен жүзеге асырылады. Қоспадан жылу беру коэффициенттері қызып кететін суға қарағанда төмен, бірақ мәжбүрлі айналыммен жылудың айтарлықтай қарқынды жүруіне қол жеткізіледі.

Нитрит-нитрат қоспасы - күшті тотықтырғыш. Сондықтан, жарылыс қауіпсіздігі үшін оның жоғары температурада органикалық заттармен, сондай-ақ қара және кейбір түсті металдардың (алюминий, магний) үгінділермен жанасуына жол берілмейді.

Сынап және сұйық металдармен жылыту. 400-800 ° С және одан жоғары температураға дейін қыздыру үшін сынапты, сондай-ақ натрий, калий, қорғасын және басқа да төмен балқитын металдар мен олардың қорытпаларын жоғары температуралы жылу тасымалдағыш ретінде тиімді пайдалануға болады. Бұл жылу ұстағыштар жоғары тығыздықпен, жылу тұрақтылығымен, жақсы жылу өткізгіштікпен және жоғары жылу өткізгіштік коэффициенттерімен сипатталады. Алайда, сұйық металдар мен олардың қорытпалары Прандтль өлшемінің өте аз мәндерімен сипатталады (Pr <0. 07) . Осыған байланысты сұйық металдардан жылу беру коэффициенттерін арнайы формулалар арқылы есептеу керек. Металл салқындатқыштардың көпшілігі отқа және жарылысқа төзімді және жұмсақ және легирленген болаттарға әсер етпейді. Ерекшеліктері калий мен натрий болып табылады, олар өте жоғары химиялық белсенділігімен ерекшеленеді, тот баспайтын болаттарды қолдануды талап етеді және жарылыс кезінде тұтанбайды.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.