Подогреватели секционного типа ПСС и ПТС с увеличенной циркуляцией

Разработан параметрический ряд таких подогревателей для заводов производительностью 1,5…6,0 тыс. т свеклы в сутки. В этих аппаратах при скорости диффузионного сока 3,0…3,5 м/с значительно уменьшается толщина отложений в трубках и процесс теплообмена интенсифицируется по сравнению с подогревателями диффузионного сока типа ПДС.

При увеличении скорости сока значительно возрастает гидросопротивление теплообменника. В существующих конструкциях ускоренное движение сока привело бы к повышению давления, что отрицательно отразилось бы на прочности подогревателя.

В секционных подогревателях гидростатическое давление жидкого продута в отдельных секциях определяется высотой греющих трубок и их диаметром. Переход из секции в секцию происходит плавно и незначительно влияет на общее сопротивление движению жидкости, поэтому общее сопротивление таких подогревателей при  увеличенных значениях скорости жидкости и при одинаковой производительности соизмеримо с сопротивлением  существующих теплообменников.

Теплопередача от конденсирующегося пара интенсифицируется созданием принудительной циркуляции смеси в межтрубном пространстве каждой секции. Это вызвано тем, что для нагревания сока на сахарных заводах используют вторичные пары многокорпусной выпарной установки, которые содержат неконденсирующиеся газы – воздух, аммиак, диоксид углерода и др. Присутствие их в паре снижает эффективность теплопередачи от пара к стенкам трубок.

Для увеличения скорости движения парогазовой смеси относительно теплообменных трубок пар подается в коллектор при помощи эжектора, а затем распределяется между греющими трубками отдельных секций.  

Секционные подогреватели применяют для подогревания диффузионного сока, преддефекиционного сока, сатурационных соков и сока перед выпарной установкой

 

podogrevatel pss

Рис.12.3. Подогреватель секционного типа с увеличенной циркуляцией А2-ПСС-60:

а – общий вид подогревателя: 1 – секция; 2 – переходные колена; 3 – патрубок для отвода аммиачных газов; 4 – трубная решетка; 5 – коллектор; 6 – теплообменные трубы; 7 – патрубок для отвода конденсата; 8 – эжектор; 9 – патрубок для отвода пара; б – греющая камера унифицированной секции  теплообменника: I – секция с плавающим пучком теплообменных труб; II – секция с жестким креплением теплообменных труб; в – варианты различной компоновки секций теплообмена

 

Аппарат типа А2-ПСС-60 для подогревания диффузионного сока (рис. 12.3.а) состоит из шести унифицированных секций 1, последовательно соединенных между собой плавными переходными коленами 2, парового коллектора 5 со вставленным в него паровым эжектором 8. Каждая секция состоит из теплообменных труб 6 размером 33х1,5мм, двух трубных решеток 4, патрубка для отвода конденсата 7, патрубка для отвода аммиачных газов 3, патрубка для отвода пара 9 и запорной арматуры.

Применение стандартных унифицированных секций в конструкции секционных теплообменников позволяет увеличить площадь поверхности нагрева и повысить температуру нагревания продукта, поскольку при последовательном соединении секций I скорость потока сока не снижается и коэффициент теплопередачи остается постоянным. В зависимости от конкретных условий теплообменник можно компоновать в различных вариантах (рис. 12.3. в). В соответствии с производительностью завода подбирают размер секций, а затем согласно тепловому расчету определяют площадь поверхности нагрева. Максимальное число последовательно соединенных секций лимитируются напором насоса, подающего жидкость в теплообменник, геометрической высотой подъема, потерями напора по трассе и сопротивлением входа в трубопроводы.

В связи с тем что греющие трубки корпуса при температурных изменениях могут деформироваться и при длине, равной 5м, значительно деформироваться, их закрепляют в плавающих подшипниках I (рис. 12.3. б) при обычной жесткой конструкции II крепежных узлов.

К недостаткам секционных подогревателей относятся: повышенные потери теплоты в окружающую среду в связи с разобщенностью отдельных секций, относительно большой удельный объем занимаемых производственных помещений.

Основные параметры секционных теплообменников типа А2-ПТС, А2-ППС и А2-ПСС представлены в табл. 12.3.  

 

12.3. Основные параметры секционных теплообменников

Показатель Для нагрева диффузионного сока Для нагрева сока I сатурации Для нагрева сока II сатурации Перед выпарной установкой
I группа нагрева II и III группа нагрева
А2-ПТС-40 А2-ПТС-80 А2-ППС-60 А2-ППС-120 А2-ППС-30-2 А2-ППС-60-2 А2-ПСС-60 А2-ПСС-120 А2-ПСС-60-4 А2-ПСС-120-4
Производительность завода по свекле, т/сут 3000 6000 3000 6000 3000 6000 3000 6000 3000 6000
Число теплообменников 1 1 2 5 1 1 1 1 3 3
Производительность по соку, м3 150 300 150 300 170 340 170 340 170 340
Площадь поверхностей теплообменника, м2 40 80 60 120 30 60 60 120 60 120
Гидравлическое содержание аппарата при нормальном расходе сока, МПа 0,15 0,15 0,21 0,18 0,03 0,22 0,22 0,22 0,06 0,06
Мощность электродвигателя для прокачки сока через аппарат, кВт 10,3 20,6 14,5 29 2,4 4,8 10,9 33,8 4,8 99,6
Габаритные размеры, мм:                    
длина 2030 2475 2790 4020 2000 2700 2790 4020 2520 4200
ширина 1420 1950 1254 1790 1600 2220 1254 1790 1430 2220
высота 6300 6700 6300 6700 6700 7400 6300 6700 6300 7500
Масса, кг 2800 4800 3810 7730 1430 3430 3810 7730 3030 5590