МИНОБРНАУКИ РОССИИ РГУ НЕФТИ И ГАЗА (НИУ) ИМЕНИ И.М. ГУБКИНА
Отделение Проектирования, сооружения и эксплуатации систем
трубопроводного транспорта
Кафедра Термодинамики и тепловых двигателей
Оценка комиссии: Рейтинг:
Подписи членов комиссии:
(подпись) |
(фамилия, имя, отчество) |
(дата)
РЕФЕРАТ
по дисциплине Теплообменные аппараты топливно-энергетического
комплекса
на тему |
|
Ребойлеры: схемы, характеристики, область применения, |
||||
|
|
|
преимущества |
|
|
|
«К ЗАЩИТЕ» |
|
ВЫПОЛНИЛ: |
|
ВН-17-01 |
||
|
|
|
|
Студент группы |
|
|
|
|
|
|
|
|
(номер группы) |
|
|
|
|
Филатов В.А. |
||
|
(фамилия, имя, отчество) |
|
(фамилия, имя, отчество) |
|||
|
|
|
|
|
||
|
|
(подпись) |
|
(подпись) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(дата) |
|
|
(дата) |
Москва, 2020
|
Содержание |
|
Введение |
3 |
|
1. |
Термосифонный ребойлер |
4 |
2. |
Ребойлер с вынужденной конвекцией |
5 |
3. |
Ребойлер с паровым пространством |
6 |
4. |
Конструктивные элементы |
7 |
Заключение |
9 |
|
Список литературы |
10 |
2
Введение
Название Ребойлер произошло из английского Reboiler, где при произношении есть звук «и», но так же произносить это слово по русски неправильно. Reboiler состоит из глагола boil (кипеть) и приставки re (повторять действие).
Ребойлер - испаритель с паровым пространством. Направление использования - превращение жидкости в пар высокого давления.
Этот вид теплообменника обычно используется в качестве подогревателя низа и поддержания процесса, ректификационных колонн. Выполняет функцию выпаривания части физических и химических растворов с помощью пара.
Конструктивно ребойлер состоит из 2-х зон: трубная и межтрубная. Различаю следующие виды ребойлеров:
•Термосифонный;
•С вынужденной циркуляцией;
•Ребойлер с паровым пространством (кипятильник); Далее рассмотрим более подробно каждый вид.
3
1. Термосифонный ребойлер
Он работает благодаря естественной циркуляции жидкости. Кипение происходит в трубах при вертикальном исполнении, или в кожухе при горизонтальном исполнении аппарата (см. Рисунок 1).
В вертикальном термосифоне, жидкость циркулирует благодаря различию плотности парожидкостной смеси (двухфазный поток) выходящей из аппарата плотностью жидкости поступающей в аппарат из колонны.
Преимущества:
•наиболее экономичный вариант, поскольку не требуется насос. Недостатки:
•не подходит для высоковязкой жидкости ;
•возможно увеличение стоимости при установке на необходимую высоту для получения эффекта термосифона ;
•не подходит для низкого температурного напора из-за повышения точки кипения, возникающей из-за статического напора вертикального столба жидкости.
Рис. 1. Термосифонный ребойлеры в вертикальном и горизонтальном исполнении.
4
2. Ребойлер с вынужденной конвекцией
Вынужденная циркуляция в ребойлере происходит посредством насоса. Аппарат с такой циркуляцией может иметь вертикальное или горизонтальное исполнение. Ребойлер с вынужденной циркуляцией аналогичен вертикальному термосифонному ребойлеру за исключением того, что сообщение с колонной происходит за счет работы насоса (см. Рисунок 2).
Расчет коэффициента теплопередачи в данном аппарате предполагает, что, тепло передается только вынужденной конвекцией. Поэтому методика теплогидравлического расчета будет аналогична, как для кожухотрубного аппарата.
Преимущества:
•подходит для вязких и сильно загрязняющих теплообменную поверхность жидкостей.
Недостатки:
•высокие затраты на перекачку и обслуживание;
•требуется насос для сообщения с колонной.
Рис. 2. Ребойлер с вынужденной конвекцией в вертикальном исполнении
5
3. Ребойлер с паровым пространством
Пучок труб данного аппарата находится постоянно погруженным в поступающую из колонных жидкость. Это обусловлено наличием переливной перегородки, которая обеспечивает постоянный уровень в аппарате. Высота перегородки, как правило, на 5 – 15 см выше пучка, чтобы обеспечить гарантированное затопление труб. Кожух аппарата имеет гораздо больший размер диаметра по отношению к пучку по сравнению со стандартными кожухотрубными теплообменниками. Диаметр пучка составляет 40-60% от диаметра кожуха (парового пространства) (см. Рисунок 3).
Преимущества:
•подходит для работы под вакуумом;
•подходит для высокой скорости испарения (до 80% от поступающего потока).
Недостатки:
•теплопередача ниже по сравнению с другими типами ребойлеров;
•не подходит для потоков с высокой склонностью к загрязнению.
Рис. 3. Ребойлер с паровым пространством
6