2.2.4.Конденсаторлар мен тоңазытқыштар
Мұнай өңдеу өнеркәсібінде екі типті конденсаторлар қолданылады: беттік және араластыру. Олардың жұмыс істеу принциптері әртүрлі. Араластыру конденсаторлары салыстырмалы түрде қолданылуы шектеулі. Қарастырылып отырған аппаратта буды конденсациялауды салқындатқыш агент жүзеге асырады.
Беттік конденсаторлар. Жылу алмасу процесі екі ағынның арасында өтетін аппараттарға қарағанда, конденсаторда ағындардың бірінің физикалық жағдайы өзгеріске ұшырайды: бу конденсатқа айналады. Сондықтан жылу беру жағдайлары жылу алмасу бетінен ары жылдам өзгереді. Жылудың конденсаторларында және будистиллятты регенераторларында жалпы жағдайда жылу алмасудың келесі сипатты бөлімшелергк ажыратылады: қыздырылған буды конденсацияның басталу температурасына дейін салқындату, жеке конденсация және конденсатты салқындату[4].
Бірінші бөлімше температураның үлкен ауытқуымен ерекшеленеді, бірақ жылу беру коэффициенті аз. Конденсация бөлімшесіндегі температуралардың өзгеруі шамалы, әсіресе қысымның аздаған өзгеруі кезінде, ал конденсацияланатын булар неғұрлым немесе аз біртекті зат болып табылады, алайда көрсетілген бөлімшеде жылу беру коэффициенті барынша жоғары. Салқындатқыш бөлімшеде жылу беру процесі екі сұйық орта арасындағы қалыпты жылу алмасудан айырмашылығы жоқ.
Беттік аппараттар ректификациялық немесе буландыру колонналарының үстінен бөлінетін буды конденсациялау үшін қолданылады. Бұл булар қаныққан мұнай және қыздырылған су буларының қоспасы болып табылады. Бұл жағдайда конденсация процесі мынадай кезеңдерді қамтиды:
су буларын конденсация температурасына дейін салқындату және бір мезгілде мұнай буларын ішінара конденсациялау;
су және мұнай буларын бірлескен конденсациялау;
конденсатты салқындату;
Бу ағынының арнайы таратқыштарының болуымен және бу фазасын енгізу үшін штуцерлердің үлкен диаметрімен кәдімгі сұйық қаптама түтікті жылу алмастырғыштардан ерекшеленеді. Аппараттың құбыр кеңістігіне салқындатқыш су, ал құбыраралық бу беріледі. Буды енгізу учаскесінде бу ағынының бу түтігінің эрозиясын азайту үшін олардың үстінен қорғаныш күнқағарлар орнатылады, ал кейде штуцер корпусқа кеңірек жасалады[4].
Конденсатор құбырларының сыртқы беті тазалауды қажет етпейді, сондықтан жылу алмасу құбырлары тең қабырғалы үшбұрыштардың шыңдарына орналастырылады. Жылу алмасудың ең жақсы шарттарын жасау үшін көлденең корпуста құбыр шоғыры әрбір қатарда құбыр орталықтарының желісі горизонтқа жоғары бұрышпен орналасатындай етіп орнатылады. Нәтижесінде әрбір жоғарғы құбырдан ағатын конденсат барлық емес, тек төменгі құбыр бетінің бөлігін жуып, қалған бөлікке жылу беру шарттарын өзгеріссіз қалдырады.Конденсаторлар айтарлықтай коррозия жағдайында жұмыс істейді. Құбыраралық кеңістіктің тозу күкірт сутегімен және хлорлы сутегімен,ал құбырларда сумен туындайды.
Конденсатор-тоңазытқыштар салқындатылатын су үздіксіз келіп түсетін металл тікбұрышты жәшікке батырылған құбырлы жыланша. Жыланшаларда конденсацияланатын немесе салқындатылатын орта беріледі. Жыланша конденсаторлары үшін коллектор арқылы бірнеше параллель ағындармен қосылады. Тоңазытқыштар үшін барлық құбырларды салқындатылатын сұйықтықтың санына байланысты бір немесе екі жыланшаны жинайды.
Тікбұрышты су жәшігі қарапайым конструкцияға ие. Оның тік қабырғалары су бағанасының гидростатикалық қысымына ұшырайды және иіліп жұмыс істейді. Бұл қабырғалардың қаттылығы оларға дәнекерленген, үстіңгі ұшына болат шыбық-тартпалармен тартылған тіреулермен қамтамасыз етіледі.
Су резервуардың түбіне жеткізіледі және коллектормен таратылады. Су ағызу үшін жәшік бүкіл ені бойынша қалтамен жабдықталған. Жәшіктегі су деңгейі құйылатын пластинамен, оның бортына бұрандалармен бекітілген кезде змеевиктің жоғарғы құбыры 50мм кем емес тереңдікке түсірілетіндей етіп реттейді. Су қатты желден оның беті толқыған кезде төгілмеуі үшін су деңгейі жәшіктің жоғарғы шетінен 150-200 мм төмен болуы тиіс.Суды жеткізу және бұру жәшіктің қарама-қарсы жағынан ұйымдастырылған. Тексеру және жөндеу кезінде оны шлам канализациясының коллекторына жалғанған түсіру штуцері арқылы судан босатады.
Конденсаторлар мен тоңазытқыштардың құбырлы шойын жыланшалары құйма құбырлар мен қосындылардан тұрады.Ұзындығы 3000мм және диаметрі 80 немесе 100мм құбырлардың ұштары бойынша төртбұрышты фланецтері болады, олар өзара түйіседі немесе біреуі екіншісімен қосқыштар арқылы қосылады. Шойын жыланшалар 250°С дейінгі температурада және 10кгс/см2 дейінгі қысымда қолданылады. Жоғары жұмыс параметрлері кезінде шаршы фланцтарда немесе дәнекерлеу жолымен жинайтын болат жыланшалар пайдаланылады[5].
|
Сурет 2.7 Салқындатқыш конденсатор секциясы: І-өнімді енгізу; ІІ-өнімді шығару; 1-кесілмеген құбырлы тор; 2-қақпақтар; 3-кесілген құбырлы тор; 4-көлденең аралық тор.
|
Секциялық батырылатын конденсатор-тоңазытқыштар жеке секциялардан тұрады (сурет 2.7). Әр секцияға диаметрі 38мм және ұзындығы 6000мм болатын 144 құбыр кіреді, жылу алмастырғыштың бумаларына ұқсас жанышталған құбыр тақталарына кіреді. Бұл тақтайлар әрбір секциядағы жүріс санын анықтайтын ішкі қалқандары бар қақпақтармен жабылады. Секция құбырларының температуралық деформациясы ағынның температурасының төмендеуіне байланысты өнім барысы бойынша азаяды. Құбырлардағы температуралық күштерді азайту үшін құбыр торынан бос құбыр торын екі бөліктен дайындайды. Суыту суының қозғалыс жылдамдығын арттыру үшін, конденсатор секциясының жылу алмасу әсерін арттыру үшін бүйірінен болат табақтармен қаптауға болады, бірақ бұл ретте секцияларды кірден және басқа шөгінділерден механикалық тазалау қиындайды. Су тікбұрышты жәшікке 10-12секцияға дейін орнатылады, әрбір жылу алмасу беті 100м2 тең[4].
Ауамен салқындату аппараттары пайдалануға ыңғайлы, оларды тазалау және жөндеу үлкен еңбек шығындарын талап етпейді. Жылу алмасудың сыртқы бетінің салқын агентпен ластануы олардың тозаңданған ауамен үрлеу жағдайында да байқалмайды.
Сурет 2.8-де АВГ конденсаторы келтірілген. Ол бу тәрізді конденсация және сұйық ортаны салқындату үшін арналған. Аппарат көлденең жаңғақ бар құбырлармен үш көлденең секциядан тұрады.
Сурет 2.9-да конденсатордың қырлы алты қатарлы секциясының конструкциясы келтірілген. Жан-жағы тең үшбұрыштардың ұштары бойынша орналасқан ұзындығы 4 немесе 8м қырлы құбырлары жаншу немесе дәнекерлеу жолымен құбыр торларында бекітілген. Торларға коллекторлық қақпақтар бекітіледі, оларға жеткізуші және бұру құбырлары қосылады. Барлық секциялар аппараттың тірек тіректерінде орнатылған металл рамаға бекітіледі. Соңғылары өз кезегінде іргетаста құрастырылып, анкерлік бұрандамалармен бекітілген. Рама мен тіректерге коллектор бекітіледі, құбыр секцияларының қабырғалы бетіне ауа ағынын бағыттайтын диффузор мен желдеткіш арқылы ауаны сорады.
|
Сурет 2.8
Ауа салқындату конденсаторы АВГ: 1-аппарат секциясы; 2-дефлектор; 3-электрқозғалтқышы; 4-диффузор; 5-металл конструкциясы; 6-желдеткіш коллекторы;7-желдеткіш доңғалағы; 8-сақтандыру секциясы; 9-ылғалдатқыш ауа; 10-бұрыштық редуктор
|
Түтікшенің ішінде өнім ауамен салқындатылады,ол әрбір секцияның құбыраралық кеңістігі арқылы желдеткішпен айдалады.
|
Сурет 2.9 Ауамен салқындату конденсаторының алты қатарлы секциясы:
1-қырлы құбыр;
2-металл жолақтар; 3-құбыр тор;
4-қақпақ.
|
Желдеткіш өз бетінше рамада аппаратпен соосно орнатылған. Ол қозғалтқыш, бұрыштық редуктор және сегіз қалақты доңғалақтан тұрады. Желдеткіш жұмысының сипаттамасын 10-25°шегінде дөңгелектің алюминий қалақтарын орнату бұрышын өзгерту арқылы өзгертуге болады. Екі жылдамдықты электрқозғалтқыштарын қолдану конденсатордың жұмыс режимін кең шектерде өзгертуге мүмкіндік береді.Ауа температурасы соншалықты төмен болған жағдайда, конденсацияланған сұйықтықтың суыту қаупі туындайды, желдеткіш ауаны жоғарыдан сорады, ол үшін желдеткіштің электрқозғалтқышын реверсиялау мүмкіндігі қарастырылған. Қажет болған жағдайда конденсация және суыту қарқындылығы құбыр секцияларының үстінде орнатылатын жалюздер арқылы ауа ағынының өзгеруін реттеуге болады. Ауа температурасын төмендету үшін, желдеткішпен суару құрылғысының форсункалары арқылы айдалатын, шашыраған суды беруге болады. Жазғы уақытта диффузордағы ауа температурасын 2-10°С төмендетеді. Ауа салқындату аппараттары 6, 10,16, 25, 40 және 64кгс/см2 қысымына есептелген[1].
Достарыңызбен бөлісу: |