Машини та апарати хімічних та нафтопереробних виробництв

Призначення, будова, принцип дії, переваги та недоліки машин та апаратів, що використовуються в хімічних і нафтопереробних виробництвах. Вентилятори, компресори, насоси, машини для переміщення рідин та газів. Теплообмінні та випарні апарати, сушарки.

Рубрика Производство и технологии
Вид курс лекций
Язык украинский
Дата добавления 25.12.2015
Размер файла 3,0 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

“Київський Політехнічний Інститут”

Кафедра машин та апаратів хімічних та нафтопереробних виробництв

КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ

Машини та апарати хімічних та нафтопереробних виробництв

Виконала:

ст. Ражик Н. В. о група ХД-31, ХТФ е

Перевірив: Новохат О. А.

Київ 2015

Розділ І. «Вентилятори, компресори, насоси, машини для переміщення рідин та газів»

1.1 Гвинтовий компресор

Рисунок І.1 Схема гвинтового компресора

1, 2 - ротори; 3 - корпус.

Будова. Гвинтовий компресор має два ротори 1 і 2 з паралельними осями, що обертаються в корпусі 3. Ротор 1 являє собою циліндр з декількома зубцями (зазвичай 3-4), розташованими на циліндрі по гвинтовій лінії. На роторі 2 є заглиблення, також розташовані по гвинтовій лінії, і які відповідають по формі зубцям ротора 1.

Принцип дії. При обертанні ротора 1 гвинтові зуб'я входять в зціплення з заглибленнями на роторі 2 і витісняють газ, що знаходиться в порожнинах, обмежених поверхнями роторів і корпуса.

Переваги:

Компактність;

Чистота газу.

Швидкохідність.

Недоліки:

Складність виготовлення гвинтових роторів;

Великий шум при роботі.

1.2 Одноступінчатий відцентровий насос

Рисунок І.2. Схема відцентрового насосу

1 - всмоктуючий трубопровід; 2 - робоче колесо; 3 - корпус; 4 - лопатки; 5 - нагнітальний трубопровід

Призначення. Для більшості хімічних підприємств, де необхідні властивості вказані в перевагах.

Принцип дії. В відцентрових насосах всмоктування та нагнітання рідини відбувається рівномірно та безперервно під дією відцентрової сили, що виникає при обертанні робочого колеса з лопатками, що міститься в спіралеподібному корпусі.

В одноступінчастому відцентровому насосі (див. рис. І.1) рідина зі всмоктуючого трубопроводу 1 поступає вздовж вісі робочого колеса 2 в корпус 3 насосу та, попадаючи на лопатки 4, набуває обертального руху. Відцентрова сила відкидає рідину в канал змінного перерізу міх корпусом та робочим колесом, в якому швидкість рідини зменшується до значення, рівного швидкості в нагнітальному трубопроводі 5. При цьому, як слідує з рівняння Бернуллі, відбувається перетворення кінетичної енергії потоку рідини в статичний напір, що забезпечує підвищення тиску рідини. На вході в колесо створюється понижений тиск, і рідина з приємної ємкості безперервно поступає в насос.

Тиск, що розвивається відцентровим насосом, залежить від швидкості обертання робочого колеса. Внаслідок значних зазорів між колесом та корпусом насосу розрідження, що виникає при обертанні колеса, недостатньо для підйому рідини по всмоктуючому трубопроводу, якщо він і корпус не залитті рідиною. Тому перед пуском відцентровий насос заливають рідиною, що перекачується. Щоби рідина не виливалася із насосу та всмоктуючого трубопроводу при заливці насосу чи при короткочасних його зупинках, на кінці всмоктуючої труби, зануреному в рідину, встановлюють зворотній клапан, оснащений сіткою (на рисунку не показаний).

Напір одноступінчастих відцентрових насосів обмежений і не перевищує 50 м.

Переваги:

Висота всмоктування відцентрових насосів значно вища, аніж поршневих, так як відсутні втрати на подолання сил інерції.

Відцентрові насоси компактні та мають безпосередній привід від двигуна. Відносно низька вартість їх виготовлення та встановлення.

Велика продуктивність при відносно невеликому напорі.

Гарна пристосованість для перекачування рідин, що містять тверді взвішенні речовини, так як в цих насосах відсутні клапани, що легко засмічуються.

Недоліки. Необхідність заливання лінії всмоктування перед пуском рідиною, а якщо тиск всередині насосу стане рівним тиску парів рідини при даній температурі, то в ньому відбувається інтенсивне пароутворення, виділення розчиненого в рідині повітря і відрив рідини від лопаток колеса. Наступає явище кавітації, спряжене з різким падінням продуктивності та ККД насосу і виникненням ударів, що руйнують колесо і корпус насосу. Для запобігання кавітації необхідно правильно підбирати висоту всмоктування, знижувати температуру рідини і створювати підпір при перекачуванні гарячої рідини.

1.3 Водокільцеві компресори

Рисунок І.3 Схема ротаційного водокільцевого компресора (а) і схема його установки для відкачування газів (б)

1 - корпус; 2 - ротор; 3 - всмоктуючий отвір; 4 - нагнітальний отвір; 5 - бачок; 6 - переливна труба для заповнення вакуум-насосу рідиною

Призначення. Для отримання помірного розрідження (до 90-95%) і переміщення агресивних, вибухонебезпечних і вологих газів і парів на хімічних підприємствах, а також в якості газодувок і вакуум-насосів.

Принцип дії. Перед пуском компресор заповнюється приблизно на половину водою, яка при обертанні ротору відкидається до периферії і утворює водяне кільце, співвісне з корпусом компресора і ексцентричне по відношенню до ротору. Кількість рідини, що заливається в компресор, повинна бути такою, щоби кінці всіх лопаток були занурені в водяне кільце. Між лопатками ротору і водяним кільцем утворюються комірки, об'єм яких за час першої половини оберту ротору збільшується, а за час другої половини -зменшується. Газ засмоктується в комірки, об'єм яких зростає, через отвір 3 в торцевій кришці компресора. При подальшому обертанні ротору газ стискається внаслідок зменшення об'єму комірок і в кінці оберту виштовхується в нагнітальний отвір 4 в кришці компресора. Пристрій оснащений бачком 5 і переливною трубою 6 для заповнення компресора водою.

В компресорах такого типу рідинне кільце грає по суті роль поршня; за допомогою кільця змінюється об'єм робочих камер. Тому ці компресори називаються також компресорами з рідинним поршнем.

Переваги. Володіють перевагами відцентрових машин в порівняні з поршневими (див одноступінчасті відцентрові насоси).

Недоліки. Ротаційні водокільцеві компресори створюють дуже невеликий надлишковий тиск, мають менший ККД за поршневі компресори.

1.4 Одноступінчасті турбогазодувки

Рисунок І.4. Схема турбогазодувки

1 - корпус; 2 - робоче колесо; 3 - напрямний апарат; 4 - всмоктуючий патрубок; 5 - нагнітальний патрубок

Призначення. Турбогазодувки застосовуються там, де є підвищені вимоги до чистоти газу, не забрудненого мастилом. Вони розповсюджені в виробництві сірчаної кислоти, синтетичного аміаку, азотної кислоти, кисню тощо.

Будова. В корпусі 1 турбогазодувки обертається робоче колесо 2 з лопатками, подібними лопаткам відцентрового насосу.

Принцип дії. Колесо зазвичай розміщують всередині напрямного апарату 3, в якому відбувається перетворення кінетичної енергії газу в потенційну енергію тиску. Напрямний апарат являє собою два кільцевих диска, з'єднаних між собою лопатками з нахилом, протилежним нахилу лопаток робочого колеса. Газ поступає в турбогазодувку через патрубок 4 виходить з нагнітального патрубка 5.

Ступінь стиснення в турбогазодувках не перевищує 3-3,5, тому газ в турбогазодувках не охолоджують.

Переваги. Відрізняються компактністю, простотою будови, рівномірністю подачі, відсутність інерційних зусиль і швидкохідність дозволяють монтувати турбогазодувки на більш легких фундаментах з безпосереднім приєднанням до приводу (як правило, до газової чи парової турбіни), або через підвищуючу число обертів передачу до електродвигуна, так як швидкість обертання електродвигуна часто недостатня.

Недоліки. Турбогазодувки за значенням ККД значно поступаються поршневим.

1.5 Монтежю

Рисунок І.5. Схема монтежю

1 - корпус; 2-6 - крани; 7 - труба для перетискування

Призначення. Для перекачування забруднених, хімічно агресивних та радіоактивних рідин.

Будова. Монтежю являє собою горизонтальний чи вертикальний резервуар 1, в якому для перекачування рідини використовується енергія стисненого повітря чи інертного газу. Монтежю працює періодично.

Принцип дії. Рідина поступає в монтежю по трубі наповнення через відкритий кран 2, для чого відкривають кран-повітряник 3 (якщо наповнення відбувається під атмосферним тиском) чи кран 4, що з'єднує монтежю з вакуум-лінією (якщо наповнення відбувається під вакуумом). При перетисканні рідини закривають крани 2,3 і 4 й відкривають кран 6 на нагнітальній трубі 7 і кран 5 для подачі стисненого газу, тиск якого контролюється по манометру. Після випорожнення монтежю закривають крани 5 і 6 та відкривають кран 3 для сполучення монтежю з атмосферою.

Переваги. Відсутність в монтежю рухомих частин, які швидко руйнуються із-за стирання та корозії. Це і обумовлює область застосування монтежю.

Недоліки. Громіздкість, вимога постійного спостереження та низький ККД - не вище 15-20%. Низька продуктивність періодично працюючих монтежю (до 45 м3/год), а подача рідини при безперервній роботі відбувається нерівномірно.

1.6 Струйні насоси

Рисунок І.6 Схема струйного насосу

Призначення. Струйні насоси використовується для підняття рідин, що допускають змішування їх з конденсатом водяної пари. Такі насоси часто застосовуються для подання води в парові котли.

Принцип дії. В струйних насосах для переміщення рідин і створення напору використовують кінетичну енергію іншої рідини, яку називають робочою. В якості робочих рідин зазвичай застосовують пару чи воду. Робоча рідина І поступає з великою швидкістю із сопла І через камеру змішування 2 в дифузор 3, захоплюючи за рахунок поверхневого тертя рідину, що перекачується ІІ. В найбільш вузькій частині дифузора, виконаного у вигляді труби Вен тури, швидкість суміші робочої та перекачуємої рідини досягає найбільшого значення, а статичний тиск потоку, в відповідності з рівнянням Бернуллі, стає найменшим. Перепад тисків в камері змішування та дифузорі забезпечує подачу рідини ІІ в камеру змішування із всмоктуючої лінії. В частині дифузора, що розширюється, швидкість потоку зменшується, але збільшується потенційна енергія тиску, і рідина під напором поступає в нагнітальний трубопровід.

Переваги.

1. Простота конструкції.

2. Можуть бути виготовлені з хімічно стійких матеріалів.

Недоліки.

1. Низький ККД;

Використання можливе тільки в тому випадки, якщо робоча рідина і перекачувана рідина можна змішувати.

1.7 Повітряні підйомники (ерліфти)

Рисунок І.7 Повітряний підйомник

1 - труба для подачі стисненого повітря; 2 - змішувач; 3 - підйомник; 4 - відбійник; 5 - приймач

Призначення. Повітряні підйомники застосовують для підйому самих різноманітних рідин, в тому числі і кислот.

Принцип дії. Дія повітряного підйомника заснована на принципі сполучених посудин, заповнених рідинами з різною густиною.

Якщо в трубу 3, заповнену рідиною, через трубу 1 меншого діаметру ввести знизу під тиском повітря, то його пузирі будуть насичувати рідину, остання внаслідок зменшення густини піднімається по трубі 3 і повітряно-рідина суміш на виході з неї буде огинати відбійник 4. При цьому із суміші виділяється повітря, а рідина поступає в приймач 5. Для того щоб, забезпечити задану висоту підйому рідини, необхідний деякий надлишковий тиск, що відповідає глибині занурення Н підйомної труби 3.

Стиснене повітря подається зазвичай від компресора по трубі 1 в підйомну трубу 3 через змішувач 2, який для уникнення витікання стисненого повітря встановлюють на 1-1,5 м вище нижнього краю труби 1.

Після початку роботи такого насосу на відкачуванні води із свердловини рівень рідини понижується від статичного горизонту а-а до динамічного b-b; відповідно зменшується глибина занурення змішувача до величини Н.

Переваги. Основною перевагою повітряного підйомника в порівняні являється простота пристрою та відсутність любих механізмів і рухомих частин. Окрім цього, повітряні підйомники працюють в умовах підвищених температур, тобто тоді, коли відцентрові насоси не можуть всмоктувати рідини.

Недоліки. Повітряні підйомники мають порівняно низький ККД (не більше 25-35%) та малу продуктивність, вимагають наявності компресорної станції для стисненого повітря і повинні встановлюватися із значним заглибленням. Для того щоб зменшити заглиблення, застосовують багатоступеневі повітряні підйомники, але це пов'язано із збільшенням витрати повітря.

1.8 Пластинчасті компресори

Рисунок І.8 Схема ротаційного пластинчастого компресора

A,B,C,D,E - нерівні за об'ємом камери; 1 - корпус; 2 - ротор; 3 - ковзаючі пластини

Принцип дії. В корпусі 1 компресора, обертається ротор 2, ексцентрично розташований відносно внутрішньої поверхні корпуса. Пластини 3 вільно переміщуються в пазах ротора і при його обертанні викидаються відцентровою силою із пазів. Ця ж сила щільно притискає пластини до внутрішньої поверхні корпуса. Таким чином, серповидний робочий простір між ротором і корпусом розділяється за допомогою пластин на ряд нерівних по об'єму камер.

Газ поступає із всмоктуючого патрубка і заповнює порожнини камер.

В камері, що знаходиться в положенні В, всмоктування припиняється (так як вона відділена від всмоктуючого простору) і починається стиснення газу. При обертанні камери вправо об'єм її зменшується і газ, що знаходиться в ній, стискається. Стиснення газу закінчується, коли камера досягає положення С. В цьому положенні порожнина камери сполучається з нагнітальним трубопроводом, після чого відбувається нагнітання газу. В положенні D газ повністю витісняється з робочої камери. Зазор між ротором і циліндром в нижній частині утворює мертвий простір Е. від положення D до положення А відбувається розширення газу в мертвому просторі. В точці А починається всмоктування газу. Згодом цикл повторюється.

Переваги:

Призначений для в'язких рідин, що не містять твердих домішок;

Можливість використання насоса при високому тиску.

Недоліки:

Невеликі подачі рідини (не вище 5-6 м3/мин.).

1.9 Осьові вентилятори

Рис. І.9 Схема осьового вентилятора

1 - корпус;

2 - робоче колесо;

3 - лопатки;

4 - рама.

Призначення. Осьові вентилятори застосовуються для переміщення великих кількостей газу при незначному опорі мережі.

Будова. Такий вентилятор має корпус 1 в вигляді короткої ділянки циліндричної труби, в якій розміщено робоче колесо 2 - пропелер з лопатками 3, вигнутими по гвинтовій поверхні. Вентилятор кріпиться в рамі 4.

Принцип дії. При обертанні робочого колеса лопатки захоплюють газ і переміщують його вздовж вісі колеса.

Переваги. Внаслідок низького опору, виявляємим вентилятором рухомому потоку газу, і незначності втрат на тертя о лопатки, ККД осьових вентиляторів значно вищий, ніж у відцентрових.

Недоліки. Напір, що розвивається осьовими вентиляторами, в 3-4 рази менший, ніж у відцентрових.

1.10 Одногвинтові насоси

Рис. І.10 Схема одногвинтового (героторного) насосу

1 - корпус;

2 - циліндр;

3 - гвинт;

4 - всмоктуючи порожнина;

5 - напірний трубопровід.

Призначення. Ці насоси можуть бути використані для перекачування забруднених і агресивних рідин, розчинів і пластмас з високою в'язкістю, якщо їх обойми виготовлені із різноманітних корозійностійких матеріалів.

Будова. В корпусі 1 насосу, в якому міститься циліндр 2 з внутрішньою профільованою гвинтовою поверхнею, що називається обоймою, встановлюється однозахідний гвинт 3.

Принцип дії. Між обоймою і гвинтом утворюються замкнені порожнини, що заповнюються при роботі рідиною; при обертанні гвинта вони переміщуються вздовж вісі насосу.

В довільному перерізі насосу, в тому числі і в перерізі, що відповідає входу рідини в насос, при обертані гвинта об'єм порожнини 4 не залишається постійним, змінюючись від 0 до деякого максимального значення (при певному куті повороту гвинта). Із збільшенням об'єму порожнини 4 відбувається всмоктування рідини, яка захоплюються гвинтом і переміщується в осьовому напрямку до напірного трубопроводу 5.

Переваги. Ці насоси значно економніші за відцентрові насоси малої продуктивності, якщо тиск нагнітання перевищує 10 ат.

Недоліки. Область застосування одно гвинтових (героторних) насосів обмежена продуктивністю 3,6-7 м3/год та тиском 10-25 ат.

РОЗДІЛ II. «Теплообмінні апарати»

2.1 Кожухотрубний одноходовий теплообмінник

Рисунок 2.1 Кожухотрубчастий одноходовий теплообмінник

1 - корпус; 2 - трубні решітки; 4 - кришки; 5 - перегородки в кришках;

6 - перегородки в міжтрубному просторі

Призначення. Це найбільш часто використовуваний поверхневий теплообмінник. Раціонально використовувати, коли швидкість процесу визначається величиною коефіцієнта тепловіддачі в міжтрубному просторі, а також в процесі випаровування рідин.

Принцип роботи. В кожухотрубчастому теплообміннику одне з середовищ, що обмінюються теплом, рухається всередині труб (в трубному просторі) - 1, а інша 2 - у міжтрубному просторі. Середовища направляють противотоком одне до одного. При цьому середовище, що нагрівається, спрямовують знизу вгору, а середовище, що віддає тепло - згори вниз. Цей напрям співпадає з напрямом, в якому прагне рухатись дана рідина під впливом зміни її густини при нагріванні чи охолодженні, а також дає більш рівномірне розподілення швидкостей і ідентичні умови теплообміну по площі поперечного перерізу апарату. В протилежному випадку, наприклад, при подачі рідини, що нагрівається, зверху, більш нагріта, а значить і більш легка частина рідини, може збиратися у верхній частині апарату, утворюючи так звані «застійні» зони. При порівняно невеликих витратах рідини її швидкість в трубах одноходових теплообмінників невелика, а значить, коефіцієнти тепловіддачі невеликі. Для збільшення останніх при даній поверхні теплообмінника можна збільшити висоту (довжину) труб, зменшивши їх діаметр.

Переваги. Дозволяють отримувати достатньо високі швидкості в трубах при великих об'ємних витратах рухомого в них середовища.

Недоліки. Низькі коефіцієнти тепловіддачі, при порівняно невеликих витратах рідини.

2.2 Кожухотрубний теплообмінник з лінзовим компенсатором

Рисунок 2.2 Кожухотрубний теплообмінник з лінзовим компенсатором

І, ІІ - різні середовища, 1 - корпус, 2 - трубні решітки, 3- труби, 4 - кришки, 5 - компенсатор

Призначення. Для зменшення температурних деформацій, обумовлених великою різницею температур труб і кожуха(> 500?), значною довжиною труб. різницях температур труб і кожуха > 500?, оскільки такі теплообмінники нежорсткої конструкції допускають деяке переміщення труб відносно кожуха апарата.

Принцип роботи. Аналогічний кожухотрубному одноходовому теплообміннику жорсткої конструкції. На корпусі розміщений лінзовий компенсатор 5, який підлягає пружній деформації.

Переваги. Простота конструкції.

Недоліки. Застосування лише при невеликих надлишкових тисках в міжтрубному просторі.

2.3 Кожухотрубний теплообмінник з U-подібнними трубами

Рисунок 2.3 Кожухотрубний теплообмінник з U-подібними трубами

І, ІІ - різні середовища, 1 - корпус, 2 - трубна решітка, 3 - кришки, 4 - перегородки до кришок, 5 - U-подібні труби

Призначення. При різницях температур труб і кожуха, більше 500С, або при значній довжині труб, застосовують кожухотрубні теплообмінники нежорсткої конструкції, яка допускає деяке переміщення труб відносно кожуха апарата.

Принцип роботи. В кожухотрубному теплообміннику з U-подібними трубами самі труби 5 виконують функцію компенсуючих пристроїв. При цьому спрощується та полегшується конструкція апарата, який має лише одну нерухому трубну решітку.

Переваги. Спрощена конструкція, зовнішня поверхня труб може бути легко очищена при виїмці всієї трубчатки з корпуса апарата. Крім того, в теплообмінниках такої конструкції, які є дво- або багатоходовими, досягається досить сильний теплообмін.

Недоліки. Важкість очистки внутрішньої поверхні труб, важкість розміщення великої кількості труб в трубній решітці.

2.4 Кожухотрубний теплообміник з подвійними трубами

Рисунок 2.4 Кожухотрубчастий теплообмінник з подвійними трубами

1,3 - трубна решітка; 2 - внутрішні труби; 4 - зовнішні труби

Призначення. Застосовуються в контактно-каталітичних та реакційних процесах.

Принцип роботи. З одної сторони апарата розміщено дві трубні решітки, причому в решітці 1 закріплений пучок труб 2 меншого діаметра, відкритих з обох кінців, а в решітці 3 - труби 4 більшого діаметра з закритими лівими кінцями, встановлені концентрично відносно труб 2. Рідина 1 рухається по кільцевим просторам між трубами 2 і 4 та виводиться з міжтрубного простору теплообміннику по трубам 2. Друга рідина 2 рухається зверху вниз по міжтрубному простору корпуса теплообмінника, омиваючи труби 4 ззовні.

Переваги. В теплообмінниках такої конструкції труби можуть подовжуватися під дією температури незалежно від корпуса теплообмінника.

Недоліки. Дорогий та більш важкий процес монтажу.

2.5 Двотрубний теплообмінник

Рисунок 2.5 Двотрубний теплообмінник

1 - внутрішні труби; 2 - зовнішні труби; 3 - калач; 4 - патрубок

Призначення. В контактно-каталітичних та реакційних процесах, що відбуваються при високих температурах, і коли необхідно забезпечити вільне подовження всіх труб.

Принцип роботи. Теплообмінники такої конструкції, які називають також теплообмінниками типу «труба в трубі» включають декілька розташованих один над одним елементів, причому кожен елемент складається з двох труб: зовнішньої труби 1 більшого діаметру і концентрично розташованої усередині неї труби 2. Внутрішні труби елементів сполучені один з одним послідовно; так само зв'язані між собою і зовнішні труби. Один теплоносій рухається по внутрішніх трубах 1, а інший - по кільцевому зазору між внутрішніми 1 та зовнішніми 2 трубами. Внутрішні труби (зазвичай діаметром 57-108 мм) з'єднуються калачами 3, а зовнішні труби, які мають діаметр 76-159 мм, - патрубками 4.

Переваги.

1) високий коефіцієнт теплопередачі унаслідок великої швидкості обох теплоносіїв;

2) простота виготовлення;

3) ефективна робота при невеликих витратах теплоносіїв, а також при високих тисках.

4) можливість збільшення поверхні теплообміну, за рахунок приєднання в ці апарати декількох паралельних секцій.

Недоліки.

1) громіздкість;

2) висока вартість зважаючи на велику витрату металу на зовнішні труби, що не беруть участь в теплообміні;

3) трудність очищення міжтрубного простору.

2.6 Зрошувальний теплообмінник

Рисунок 2.6 Зрошувальний теплообмінник

1 - секції прямих труб; 2 - калачі; 3 - розподілювальний жолоб; 4 - піддон

Призначення. Використовуються для охолодження або нагрівання сильно агресивних середовищ.

Принцип роботи. Такий теплообмінник представляє собою змійовики 1 з розміщених один над одним прямих труб, які з'єднані між собою калачами 2. Труби зазвичай розміщені в вигляді паралельних вертикальних секцій (на рис.2.9 показана лише одна секція) з загальними колекторами для подачі та відводу охолоджуюючого середовища (води). Згори змійовики зрошуються водою, рівномірно розділюваною в вигляді крапель та струменів за допомогою жолоба 3 з зубчатими краями. Відпрацьована вода відводиться з піддона 4, встановленого під змійовиками.

У зв'язку з випаровуванням води, що підсилюється при недостатньому зрошуванні, теплообмінники цього типу частіше за все встановлюють на відкритому повітрі; їх огороджують дерев'яними решітками (жалюзі), головним чином для того, щоб звести до мінімуму розповсюдження бризок води.

Недоліки. Зрошувальні теплообмінники працюють при невеликих теплових навантаженнях та коефіцієнти теплопередачі в них не високі, громіздкі, нерівномірність змочування зовнішньої поверхні труб, корозія труб киснем повітря, наявність крапель та бризок, які попадають в навколишній простір.

Переваги. Відносно мала витрата води, простота конструкції, легкість очищення зовнішньої поверхні труб, придатні для процесів теплообміну при високих тисках.

2.7 Спіральний теплообмінник

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Рисунок 2.7 Спіральний теплообмінник

1,2 - листи, звернуті в спіралі; 3 - перегородка; 4,5 - кришки

Призначення. Застосовуються головним чином для нагріву та охолодження газів та конденсації парів.

Принцип роботи. В спіральному теплообміннику поверхня теплообміну утворюється двома металевими листами 1 і 2, звернутими по спіралі. Внутрішні кінці листів приварені до глухої перегородки 3, а їх зовнішні кінці зварені один з одним. З торців спіралі закриті встановленими на прошарках плоскими кришками 4 та 5. Таким чином, всередині апарата утворюються два ізольованих один від іншого спіральних канала (шириною 2-8 мм), по яким, зазвичай противотоком, рухаються теплоносії. Як показано на рис.10, теплоносій 1 надходить через штуцер та видаляється через боковий штуцер в правій кришці теплообмінника, а теплоносій 2 входить в верхній штуцер та видаляється через боковий штуцер влівій кришці.

Переваги. Спіральні теплообмінники досить компактні, працюють при високих швидкостях тепоносіїв (для рідин 1-2 м/сек) та мають при рівних швидкостях середовищ меншим гідравлічним опором, ніж трубчасті теплообмінники різних типів.

Недоліки. Складні в виробництві та працюють при обмежених надлишкових тисках, які не перевищують 10 атм, оскільки намотка спіралей ускладнюється зі збільшенням товщини листів; крім того, виникають труднощі при створенні щільного з'єднання між спіралями та кришками.

2.8 Блочні теплообмінники

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Рисунок 2.8. Блочний теплообмінник з графіту.

1 - графітові блоки;2 - вертикальні круглі канали; 3 - горизонтальні круглі канали; 4 - бокові переточні камери;5 - торцева кришка.

Призначення. Для процесів теплообміну, які протікають в хімічно агресивних середовищах.

Принцип роботи. Блочний теплообмінник з графіту складається з окремих графітових блоків 1, які мають наскрізні вертикалні канали 2 круглого перерізу та перпендикулярні їм канали 3. Теплоносій 1 рухається по вертикальним каналам, а теплоносій 2 - по горизонтальним каналам 3, проходячи послідовно всі блоки, як показано на рис. 11. Горизонтальні канали різних блоків з'єднуються одне з одним через бокові переточні камери 4. Графітові камери ущільняються між собою прошарками з резини або тефлону та стягуються торцевими кришками 5 на болтах.

Переваги. Високий коефіцієнт теплопровідності 92-116 вт/(м*град).

Недоліки. Робочий тиск не перевищує 3 ат.

2.9 Шнекові теплообмінники

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Рисунок 2.9 Шнековий теплообмінник

1 - корпус; 2 - рубашка; 3,4 - порожнисті шнеки; 5 - сальники порожнистих валів

Призначення. При тепловій обробці високов'язких рідин та сипучих матеріалів, котрі володіють низькою теплопровідністю, тепловіддача може бути інтенсифікована шляхом безперервного оновлення поверхні матеріала, який дотикається зі стінками апарату. Це досягається при механічному перемішуванні та одночасному переміщенні матеріала за допомогою шнеків.

Принцип роботи. Матеріал надходить в одному кінці корпуса 1 з рубашкою 2 та перемішується обертаючимися назустріч один одному шнеками 3 і 4, які транспортують його до протилежного, розвантаженого кінця корпуса. Іноді для збільшення поверхні теплообміну шнеки виробляють порожнистими і в них через порожнисті вали, оснащені сальниками 5, теплоносій надходить в порожнисті витки шнеків.

Переваги. Інтенсифікація процесу за рахунок безперервного оновлення поверхні матеріалу.

Недоліки. Складність виробництва апаратів.

2.10 Регенеративні теплообмінники

Рисунок 2.10 Схема роботи регенераторів з нерухомою насадкою

1,2 - регенеративні теплообмінники з насадкою; 3,4 - клапани;

І і ІІ - холодний та гарячий теплоносії.

Призначення. В хімічній промисловості для нагрівання рідин та газів.

Принцип роботи. Регенеративні теплообмінники зазвичай складаються з двох апаратів циліндричної форми, корпуси яких заповнюють насадкою в вигляді звернутої в спіраль гофрованої металевої стрічки, цегли, шматків шамоту, листового матеріалу та інших матеріалів. Ця насадка поперемінно нагрівається при дотиканні з гарячим теплоносієм, потім, віддає йому свою теплоту.

В період нагріву насадки через апарат 1 пропускають гарячий газ, який охолоджується та надходить на подальшу обробку, а через інший апарат 2 - холодний газ, який віднімає теплоту в насадки, розігрітої в попередньому циклі. Кожний цикл, таким чином, складається з двох періодів: розігріву насадки та її охолодження. Переключення апаратів після кожного періода нагрівання та охолодження, котре триває зазвичай по декілька хвилин, відбувається автоматично за допомогою клапанів 3 та 4.

Переваги. Компактність, дешевизна матеріалів, з яких він виготовляється.

РОЗДІЛ ІІІ. «Випарні апарати»

3.1 Змієвиковий випарний апарат

Призначення. Випарювання розведених розчинів. Можливе випарювання невеликих кількостей хімічно агресивних речовин.

Принцип дії. В корпусі 1 такого апарата розміщені парові змійовики 2, а в паровому просторі встановлено бризкоуловлювач 3. При проходженні крізь бризко-уловлювач потік вторинної пари змінює напрямок свого руху, і з нього виділяються унесені внесені парою краплі рідини.

Переваги. Велика поверхня теплообміну. Можливість випарю-вання хімічно агресивних речовин. Компактніші, порівняно з випарними апаратами з рубашкою і відрізняються дещо більшою інтенсивністю тепловіддачі.

Недоліки. Очистка і ремонт змійовиків значно ускладнені.

3.2 Випарний апарат з горизонтальною трубчатою нагрівальною камерою і вертикальним циліндричним корпусом

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Призначення. Випарювання розведених розчинів.

Принцип дії. В нижній частині корпуса 1 таких апаратів знаходиться нагріваюча камера 2, що складається з пучка горизонтальних труб, по яким рухається гріюча пара. Верхня частина корпусу слугує сепаратором 3, призначеного для зменшення механічного унесення рідини парою.

Переваги. Даний тип випарних апаратів вигідно відрізняється від вертикальних меншою висотою шару розчину, що випарюється, що значно знижує температурні втрати внаслідок гідростатичної депресії. Крім того горизонтальні апарати мають більший об'єм парового простору, що полегшує випарювання в них розчинів, які сильно піняться.

Недоліки. Громіздкість і металоємність конструкції. Непридатність для випарювання розчинів, що кристалізуються із-за складності механічної очистки зовнішньої поверхні труб. Невисокі коефіцієнти тепловіддачі в горизонтальних парових трубах (всередині котрих збирається шар конденсату).

3.3 Випарний апарат з внутрішньою нагрівальною камерою і центральною циркуляційною трубою

Призначення. Випарювання роз-ведених розчинів.

Принцип дії. В нижній частині вертикального корпуса 1 знаходиться нагріваюча камера 2, що складається з двох трубних решіток, в яких закріплені, частіш за все розвальцьовані, кип'ятильні труби 3 (довжиною 2-4 м) і циркуляційна труба 4 великого діаметру, встановлена по вісі камери. У між трубний простір нагрівальної камери подається гріюча пара.

Розчин потрапляє в апарат над верхньою трубно. решіткою і опускається по циркуляційній трубі униз, потім підіймається по кип'ятильним трубам і на деякій відстані від їх нижнього краю закипає. Тому на більшій частині довжини труб проходить рух вгору паро рідинної суміші, вміст пара в якій збільшується по мірі її руху. Вторинна пара потрапляє у сепараційний (паровий) простір 5, де за допомогою бризкоуловлювача 6, що змінює напрямок руху парового потоку, від пари під дією інерційних сил відділяється унесена їм волога. Після цього вторинна пара видаляється крізь штуцер зверху апарата.

Випарений розчин видаляється крізь нижній штуцер конічного дна апарата в якості проміжного або кінцевого продукту.

Переваги. В результаті невимушеної циркуляції покращується теплопередача і зменшується утворення накипу на поверхні теплообміну.

Недоліки. Циркуляційна і кип'ятильні труби обігріваються паром, що знижує різницю густин розчину і паро-рідинної суміші і може призводити до небажаного пароутворення в самій циркуляційній трубі. Жорстке кріплення кип'ятильних труб, що не допускає значної різниці теплового видовження труб і корпуса апарата.

3.4 Випарний апарат з внутрішньою нагрівальною камерою і центральною циркуляційною трубою

Призначення. Випарювання роз-ведених розчинів.

Принцип дії. Нагрівальна камера 1 має власну обичайку і вільно встановлена в нижній частині корпуса 2 апарата. Гріюча пара подається крізь трубу 3 і потрапляє у між трубний простір нагрівальної камери, знизу якої відводиться конденсат. Розчин, що подається на випарювання, опускається вниз по каналу кільцевого поперечного перерізу, що утворений стінками обичайки підвісної камери і стінками корпуса апарата. Розчин підіймається по кип'ятильним трубам, і, таким чином, випарювання проходить при невимушеній циркуляції розчину.

Вторинна пара проходить бризкоуловлювач 4 і видаляється зверху апарата. Відокремлена від вторинної пари рідина зливається по трубах 5. Для періодичної промивки апарата в нього підводиться вода, яка роз приділяється за допомогою перфорованої труби 6.

Переваги. Циркуляційний кільце-вий канал має великий поперечний переріз і знаходиться за межами нагрівальної камери, що має позитивний вплив на циркуляцію розчину. Завдяки вільному підвісу нагрівальної камери усувається небезпека порушення щільності з'єднання кип'ятильних труб з трубними решітками внаслідок різності теплових видовжень труб і корпуса апарата. Підвісна камера може бути досить легко знята і замінена на нову.

Недоліки. Ускладнення конструкції. Витрата матеріалу на одиницю поверхні теплообміну для цих апаратів вища, ніж для апаратів з центральною циркуляційною трубою.

Інтенсивність циркуляції в апаратах з підвісною нагрівальною камерою недостатня для ефективного випарювання високов'язких і особливо розчинів, що кристалізуються, обробка яких призводить до частих і довготривалих зупинок цих апараті для очистки робочих поверхонь.

3.5 Випарний апарат з виносною циркуляційною трубою

Призначення. Випарювання роз-ведених розчинів.

Принцип дії. При розміщенні циркуляційних труб за межами корпуса апарата діаметр нагрівальної камери 1 може бути зменшений порівняно з камерою попереднього апарата., а циркуляційні труби 2 компактно розміщені навколо нагрівальної камери. Відцентровий бризкоуловлювач 3 для осушки вторинної пари також винесений за межі сепараційного (парового) простору 4 апарата.

Переваги. Невимушена циркуляція розчину посилюється за рахунок того, що розчин на низхідній ділянці циркуляційного контуру лише охолоджується. Більш інтенсивна тепловіддача і менші витрати металу на квадратний метр поверхні нагріву порівняно з апаратами з підвісною нагрівальною камерою або центральною циркуляційною трубою.

Недоліки. Збільшується складність конструкції. Неможливість випарювання розчинів, що кристалізуються.

3.6 Випарний апарат з виносною нагрівальною камерою

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Призначення. Випарювання роз-ведених розчинів.

Принцип дії. Вихідний розчин подається під нижню трубну решітку нагрівальної камери і, піднімаючись по кип'ятильним трубам, випарюється. Іноді подачу вихідного розчину проводять, як показано на рисунку, в циркуляційну трубу. Вторинна пара відокремлюється від рідини в сепараторі 2. Рідина опускається по циркуляційній трубі 3, яка не обігрівається, змішується з вихідним розчином, і цикл циркуляції повторюється знову. Вторинна пара, пройшовши бризкоуловлювач 4, видаляється зверху сепаратора. Випарений розчин відбирається крізь боковий штуцер в конічному дні сепаратора.

Переваги. При розміщенні нагрівальної камери за межами корпуса апарата є можливість збільшити інтенсивність випарювання не тільки за рахунок збільшення різниці густин рідини і паро-рідинної суміші в циркуляційному контурі, але і за рахунок збільшення довжини кип'ятильних труб.

Виносна нагрівальна камера 1 легко відділяється від корпуса апарата, що полегшує і прискорює її чистку. Ревізію та ремонт нагрівальної камери можна проводити без повної зупинки апарата, якщо приєднати до його корпуса дві камери.

Швидкість циркуляції в апаратах з виносною нагрівальною камерою може досягати 1,5 м/с, що дозволяє випарювати в них концентровані розчини і розчини що кристалізуються, не побоюючись занадто швидкого забруднення поверхні теплообміну. Завдяки універсальності, зручності експлуатації і гарній теплопередачі апарати такого типу отримали широке поширення.

Недоліки. Складність та дорожнеча конструкції. Неможливість випарювання розчинів, що кристалізуються.

3.7 Випарний апарат з горизонтальною виносною нагрівальною камерою

Призначення. Для випа-рювання концентрованих роз-чинів, а також розчинів що кристалізуються.

Принцип дії. Кипіння розчину в такому апараті проходить в горизонтальних трубах, приєднаних до корпуса 1 нагрівальної камери 2. В між трубному просторі камери рухається гріюча пара. Вторинна пара видаляється зверху корпуса апарата, пройшовши бризко-уловлювач 3, а випарений роз-чин - крізь штуцер в нижній частині конічного дна корпуса апарата. Якщо випарювання проводяться одночасно з кристалізацією то з конічного дна видаляються кристали і апарат з'єднується зі збірником чи фільтром.

Переваги. Можливість легкого від'єднання нагрівальної камери, встановленої на візку, для чистки, ремонту та заміни.

Недоліки. Умови кипіння розчину в трубах не є сприятливими, оскільки в них утворюються застійні зони, що знижують інтенсивність циркуляції і зменшують теплопередачу, а іноді призводять до місцевої кристалізації речовин. Громіздка конструкція апарата. Очистка U-подібних ускладнена, а витрати металу на одиницю поверхні нагріву значні.

РОЗДІЛ ІV. «Сушарки»

4.1 Камерні сушарки

Рисунок 4.1. Схема камерної сушарки

1 - сушильна камера; 2 - вагонетки; 3 - козирки; 4, 6, 7 - калорифери; 5 - вентилятор; 8 - шибер

Призначення. Ці сушарки є апаратами періодичної дії, які працюють при атмосферному тискові.Вони використовуются в виробництвах невеликого маштабу для матеріалів, які допускають невисоку температуру сушки, наприклад красителів.

Принцип дії. Матеріал в цих сушарках сушиться на лотках (противнях), встановлених на стелажах або вагонетках, які знаходяться всередині сушильної камери 1 (рис.1). На каркасі камери між вагонетками 2 встановлені козирьки 3, які немовби ділять простір камери на три розміщені один над одним зони, вздовж яких послідовно рухається сушильний агент. Свіже повітря, нагріте в зовнішньому калорифері 4, засасується вентилятором 5 та подається вниз камери сушарки. Тут він рухається (шлях повітря показаний на рисунку стрілками), два рази змінюючи напрям та двічі нагріваючись в проміжних калориферах 6 и 7. Частина відпрацьованного повітря за допомогою шибера 8 прямує на змішування зі свіжим.

Переваги. Cушарка працює з проміжним підігрівом та частковою рециркуляцією повітря, тобто по варіанту, який забезпечує низьку температуру та більш м'які умови сушки.

Недоліки. Внаслідок сушки в нерухомому товстому шарі сушарки цього типу володіють низькою продуктивністю та тривалість сушки в них велика. Крім того, сушка в них нерівномірна через нерівномірності температур в камері, які виникають за рахунок часткового переходу повітря в вищерозміщенні зони найкоротшим шляхом (через затори). Обслуговування камерних сушарок потребує великих затрат ручної праці.

4.2 Тунельні сушарки

Рисунок 4.2 Схема будови тунельної сушарки

1 - камера; 2 - вагонетки; 3 - вентилятори; 4 - калорифери

Призначення. Використовуются для сушки великих кількостей штучних матеріалів, наприклад керамічних виробів.

Принцип дії. Ці сушарки (рисунок 2) відрізняються від камерних тим, що в них з'єднані один з одним вагонетки повільно переміщуються на рельсах вздовж дуже довгої камери прямокутного перерізу (коридора). На вході та виході коридор має герметичні двері, які одночасно періодично відкриваються для загрузки та вигрузки матеріала: вагонетка з висушеним матеріалом видаляється з камери, а з протилежного кінця в неї надходить нова вагонетка з вологим матеріалом. Переміщення вагонеток відбувається за допомогою троса та механічної лебідки. Сушильний агент рухається прямострумом або протиструмом до висушуваючого матеріалу.

Переваги. Працюють з частковою рециркуляцією сушильного агента.

Недоліки. По інтенсивності мало відрізняються від камерних: довга та нерівномірна сушка, ручне обслуговування.

4.3 Стрічкові сушарки

Рисунок 4.3 Схема будови стрічкової сушарки

1 - камера сушарки; 2 - безкінцева стрічка; 3 - ведучі барабани; 4 - ведомі барабани; 5 - калорифер; 6 - джерело; 7 - опорні ролики

Призначення. Безперервна сушка матеріалів при атмосферному тиску.

Принцип дії. В камері 1 сушарки (рис.3) шар висушуваного матеріалу рухається на безкінцевій стрічці 2, натягнутій між ведучим 3 та ведомим 4 барабанами. Вологий матеріал подається на один кінець стрічки, а підсушений видаляється з іншого кінця. Сушка здійснюється гарячим повітрям або топочними газами, які рухаються протиструмом або перехрестним струмом по напряму руху матеріала.

В однострічкових сушарках з суцільною стрічкою зазвичай спостерігається нерівномірне висушування матеріала: в внутрішній частині шару, повернутої до стрічки, кінцева вологість вище, ніж в його зовнішній частині, що омивається газами або повітрям.

Більш ефективне застосування багатострічкових сушарок з стрічками з металевої сітки.

Переваги. В них сушильний агент рухається перпендикулярно площині стрічки через матеріал що в ній знаходиться (перекрестний струм). При пересипанні матеріалу з стрічки на стрічку збільшується поверхня його дотику з сушильним агентом, що сприяє збільшенню швидкості та рівномірності сушки. Стрічкові сушарки можуть працювати по різним варіантам сушильного процесу.

Недоліки. Стрічкові сушарки громіздкі (подібно тунельним сушаркам) та складні в обслуговуванні, головним чином через перекоси та розтягнення стрічок; їх питома продуктивність (на 1 кв.м поверхні стрічки) невелика, а питомі витрати тепла (на 1 кг випареної вологи) досить високі. Крім того, вони непридатні для сушки пастоподібних матеріалов, тому для цієї мети їх використовують в комбінації з вальцовими сушарками.

4.4 Багатокамерні сушарки

Рисунок 4.4 Двохкамерна сушарка з киплячим шаром

1 - верхня камера; 2 - нижня камера; 3 - розрихлювач

Призначення. Для висушування полімерних матеріалів.

Принцип дії. Складаються з двох та білльше камер, через які послідовно рухається висушуваний матеріал. Камери розміщуються або поруч, або одна над іншою (рисунок 5).

Гаряче повітря з більшою швидкістю (60-70 м/сек) подаєтся через отвори решітки, розміщеної в нижній частині кожної камери. Матеріал надходить в верхню камеру 1, підсушується в ній та пересипається в нижню камеру 2, з якої видаляється висушений матеріал. Повітря подається в кожну камеру окремо та відводиться з камер в загальний коллектор для очистки від пилу, після чого викидується в атмосферу. Над решіткою верхньої камери встановлено механічний розрихлювач 3 для комкуючогося висушуваного материалу.

Переваги. В них зручно поєднувати процеси сушки та охолодження матеріалу.

Недоліки. Багатокамерні сушарки більш складні по конструкції (та відповідно в експлуатації), ніж однокамерні, потребують більших питомих витрат сушильного агента та електроенергії. Крім того, процес в них складніше піддається автоматизації. Застосування багатокамерних сушарок доцільно лише для матеріалів із значним опором внутрішньої дифузії вологи, потребуючих довгої сушки, а також для матеріалів, потребуючих регулювання температурного режима сушки (для запобігання перегріву)

4.5 Пневматичні сушарки

Рисунок 4.5 Пневматична сушарка

1 - бункер; 2 - джерело; 3 - труба; 4 - вентилятор; 5 - калорифер; 6 - збірник - амортизатор; 7 - циклон; 8 - розвантажувальний пристрій; 9 - фільтр

Призначення. Для сушки в зваженому стані зернистих (незлипаючихся) та кристалічних матеріалів.Для сушки матеріалів з великими частинками, а також для видалення з матеріалу зв'язаної вологи їх комбінують з сушарками інших типів.

Принцип дії. Сушка здійснюється в вертикальній трубі довжиною до 20 м. Частинки матеріалу рухаються в потоці нагрітого повітря (або топочних газів), швидкість якого перевищує швидкість витання частинок та складає 10 - 30 м/сек. В подібних трубах - сушарках, процес сушки триває секунди та за такий короткий час з матеріалу вдається випарувати тільки частину вільної вологи.

В пневматичній сушарці (рис. 10) матеріал з бункера 1 подається джерелом 2 в трубу 3 та захоплюється потоком повітря, яке нагнітається вентилятором 4 та нагрівається в калорифері 5. Повітря виносить висохший матеріал в збірник - амортизатор 6 та потім в циклон 7, де відділяється від частинок матеріалу. Висушений матеріал видаляється за допомогою розвантажувального пристрою 8. Відпрацьоване повітря для остаточної очистки від пилу проходить через фільтр 9, після чого удаляється в атмосферу.

Переваги. Компактність та простота пристрою.

Недоліки. Витрати енергії значні, причому вони знижаються зі зменшенням розміру частинок матеріалу, який не повинен перевищувати 8 - 10 мм. Сфера застосування сушарок обмежена умовами.

4.6 Двохвальцева сушарка

Рисунок 4.6 Двохвальцева сушарка

1 - кожух; 2 - ведомий полий валець на рухомих підшипниках; 3 - ведучий полий валець (встановлений нерухомо); 4 - сифонні трубки для відводу конденсата; 5 - привід; 6 - ножі, розміщенні вздовж утворюючої вальіов; 7 - верхні досушувателі; 8 - нижні досушувателі

Призначення. В цих сушарках здійснюється безперервна сушка рідин та текучих пастоподібних матеріалів при атмосферному тиску або при розрідженні. Найбільш часто застосовується в хімічних виробництвах.

Принцип дії. Основною частиною двухвальцових сушарок (рис. 12.) є вальці - 2 і 3, що повільно обертаються в кожуху 1 назустрічу одне одному. Зверху між вальцями безперервно подається висушиваємий матеріал. Гріючий пар надходить через полу цапфу всередину кожного з вальців, паровий конденсат відводиться через сифонну трубку 4. Ввід пара та вивід конденсату відбувається зі сторони, протилежної приводу 5. Вальці можуть також обігріватися гарячою водою або високотемпературними органічними теплоносіями.

Матеріал покриває поверхню вальців тонкою плівкою, товщина якої визначається величиною зазора між вальцями. Зазвичай ширина зазора не перевищує 0,5 - 1 мм та регулюється шляхом переміщення ведомого вальця 2, що має рухомі підшипники, відносно нерухомо встановленого ведучого вальця 3. Висушування матеріала відбувається інтенсивно в тонкому шарі протягом одного неповного оборота вальців. Плівка підсушеного матеріала знімається ножами 6, розміщенними вздовж утворюючої кожного вальця. Чим тонше шар матеріала на вальцях, тим швидше та рівномірніше він сушиться.

В сушилці на рисунку 9 матеріал після вальців послідовно проходить спочатку верхній досушиватель 7, потім нижній досушиватель 8.

Переваги. Висока інтенсивність сушіння.

Недоліки. Внаслідок малої тривалості сушки частo потребується досушка материала,що здійснюється в горизонтальних лотках з паровим обігрівом (досушивателях), в яких обертаються вали з гребками.

4.7 Високочастотні (діелектричні) сушарки

Рисунок 4.7 Високочастотна (діелектрична) сушарка.1 - ламповий високочастотний генератор; 2 - сушильна камера; 3, 4 - пластини конденсаторів; 5, 6 - нескінченні стрічки, на яких знаходиться матеріал, що висушується; 7 - випрямляч

Призначення. Висушування товстошарових матеріалів, пластмас та інших матеріалів, що володіють діелектричними властивостями.

Принцип дії. Високочастотна сушарка складається з лампового високочастотного генератора та сушильної камери 2. Змінний струм з мережі поступає в випрямляч 7, згодом в генератор, де перетворюється в змінний струм високої частоти. Цей струм підводиться до пластин конденсаторів 3 і 4, між якими рухається на стрічці висушуваний матеріал. Дана сушарка має дві стрічки 5 і 6, на яких послідовно висушується матеріал. Під дією електричного поля високої частоти іони та електрони в матеріалі (що містить зазвичай деяку кількість електроліту, наприклад розчину солей) змінюють напрямок руху синхронно зі зміною знаку заряду пластин конденсатору; дипольні молекули набувають обертального руху, а неполярні молекули поляризуються за рахунок зміщення їх зарядів. Ці процеси, що супроводжуються тертям, призводять до виділення теплоти та нагріванню висушуваного матеріалу.

Переваги. Швидка та рівномірна сушка товстошарових матеріалів.

Недоліки. Великі питомі витрати енергії.

хімічний нафтопереробний машина апарат

4.8 Петельна сушарка

1 - поживлювач вологого матеріалу; 2 - валки, що обігріваються для втискування матеріалу у сітку; 3 - нескінченна сітчаста стрічка; 4 - цепний конвеєр для переміщення петель сітчастої стрічки; 5 - ударний механізм; 6 - бункер із шнеком

Рисунок 4.8 Петельна сушарка

Призначення. Для сушки матеріалів при атмосферному тиску.

Принцип дії. Поживлювач 1 подає матеріал на нескінченне гнучку сітчасту стрічку 3, яка проходить між вальцями 2, які підігріваються парою, що вдавлюють пасту всередину комірок стрічки. Стрічка з упресованим матеріалом потрапляє в сушильну камеру, де утворює петлі. Це досягається з допомогою шарнірно з'єднаних ділянок стрічки і розташованих на ній через деякі проміжки поперечних планок, що спираються на ланцюговий конвеєр 4. За допомогою напрямляючого ролика стрічка відводиться до автоматичного ударного пристрою 5, за допомогою якого висушений матеріал скидається до бункеру 6 з розвантажувальним шнеком. Сушильний агент рухається впоперек стрічки.

Сушка відбувається в шару невеликої товщини при двобічному омиванні стрічки гарячим повітрям і прогрівання запресованого матеріалу металевим каркасом (сіткою), що нагріта вальцями.

Переваги. Велика швидкість сушки.

Недоліки. Ці сушарки мають складну конструкцію і потребують значних експлуатаційних витрат.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Машинно-тракторний парк ТОВ "Агрофірма "Маяк". Призначення мельничного комплексу, його технічна характеристика. Будова та опис технологічного процесу млина. Підготовка мельниці до роботи. Призначення і будова оббивальної машини. Розрахунок проводу машини.

    дипломная работа [535,5 K], добавлен 07.06.2012

  • Вимоги до теплообмінних апаратів. Принцип роботи спіральних теплообмінних апаратів. Схема руху середовища в апараті. Ущільнювання торців каналів. Вертикальний спіральний апарат на лапах зі сліпими каналами. Виготовлення спіральних конденсаторів.

    реферат [232,1 K], добавлен 14.02.2011

  • Галузь застосування пластинчастих теплообмінних апаратів. Конструкції розбірних, нерозбірних та напіврозбірних пластинчастих теплообмінних апаратів. Теплообмінні апарати зі здвоєними пластинами. Класифікація пластинчастих теплообмінних апаратів.

    реферат [918,3 K], добавлен 15.02.2011

  • Загальні відомості про насоси. Основні параметри, напір, висота всмоктування. Поршневі, відцентрові насоси: принцип дії й типи. Порівняння й області застосування насосів різних типів. Конструкції насосів, які застосовуються в хімічній промисловості.

    контрольная работа [857,3 K], добавлен 20.01.2010

  • Призначення і конструкція м’ясорубки. Огляд існуючих типів машин для нарізання м'яса, їх будова, позитивні сторони, недоліки. Розрахунки основних конструктивних елементів, потужності двигуна. Опис спроектованої машини, принцип дії, правила експлуатації.

    курсовая работа [1,7 M], добавлен 11.02.2012

  • Перший проект швацької машини, що належав Леонардо да Вінчі та залишився не втіленим. Патент на машину для шиття взуття. Одна з перших швацьких машин човникового стібка фірми "Зайдель і Науманн". Призначення човника у швацьких машинах та його установка.

    практическая работа [3,9 M], добавлен 19.01.2011

  • Складові частини, технічна характеристика та призначення чесальної машини. Відмінності видових модифікацій цих пристроїв та техніко-економічні показники й надійність устаткування. Принцип роботи та послідовність виконання операцій на чесальних машинах.

    реферат [23,7 K], добавлен 02.05.2009

  • Насоси як гідравлічні машини призначені для переміщення рідини під тиском, історія їх виникнення і розвиток. Ознаки і причини несправності електродвигуна. Ремонт вузла електрообладнання. Технічні способи і засоби захисту від враження електричним струмом.

    курсовая работа [695,4 K], добавлен 30.10.2014

  • Машини для дроблення твердих матеріалів. Дробарки, їх види, класифікація: щокові з коливанням рухомої щоки, конусні, валкові, ударної дії; глинорізальна машина. Устаткування для помелу твердих матеріалів: млини барабанного, струминного, вібраційного типу.

    курс лекций [6,3 M], добавлен 25.03.2013

  • Технічні вимоги і норми точності деталі, які витікають зі службового призначення машини. Характерні особливості будови корпусу механізму переміщення пінолі. Суттєві ознаки переміщення пінолі задньої бабки. Формула максимального розміра проміжного кільця.

    реферат [455,7 K], добавлен 12.07.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.