Теплообменники с горячим источником в окружающей среде
Теплообменники – холодильники холодильного цикла, в которых реализуется теплообмен с горячим источником в окружающей среде, бывают различного типа соответственно с природой этого источника – водой или воздухом:
- если используется вода, это теплообменники классического типа с трубным пучком (вода циркулирует по трубкам пучка);
- если используется воздух, это батареи воздушных холодильников (АВО – аппараты воздушного охлаждения).
Использование морской воды в качестве горячего источника широко распространено на расположенных на берегу моря заводах сжижения газа на экспорт. Особые меры защиты должны быть приняты для теплообменников против коррозии или морских отложений (специальные покрытия, катодная защита, хлорирование морской воды и т.д.), также как и для устройств водозабора.
ВИТЫЕ ТЕПЛООБМЕННИКИ
Широкое распространение витых теплообменников в криогенной технике, обусловленное их относительной компактностью и эффективностью (коэффициенты теплоотдачи в витых теплообменниках в среднем в 1,5-2 раза выше, чем в кожухотрубных) послужило предпосылкой для их применения на заводах СПГ. В частности, они использованы на заводах СПГ Skikda-1,2,3 в Брунее и Ливии, использующих однопоточный каскадный цикл (ОКЦ) и ОКЦ с предварительным пропановым охлаждением.
Схема витого теплообменника:
1 – прокладка, 2 – сердечник, 3 – трубная доска.
Принципиальных отличий от общеизвестных конструкций эти теплообменники не имеют. Как и все подобные теплообменники, они изготовляются путем намотки труб на сердечник. Между слоями труб и между отдельными трубами с помощью прокладок оставляются небольшие зазоры. Трубы и прокладки между слоями выполняются из алюминия, трубные доски и корпуса – из алюминия или нержавеющей стали.
Однако изготовить витые теплообменники для крупных заводов СПГ может незначительное количество фирм как из-за размеров этого вида оборудования, так и из-за особенностей распределения потоков хладагента в межтрубном пространстве.
Эффективность витых теплообменников может быть существенно увеличена путем покрытия труб пористым слоем, который наносится газопламенной металлизацией. Применение теплообменников с пористой поверхностью в установках СПГ производительностью 625 тыс.м3 газа/ч позволяет снизить общую площадь поверхности теплообмена в 3,8 раза (со 149 до 39 тыс.м2), а площадь поверхности испарителей-конденсаторов ОКЦ в 5,4 раза (со 135 до 25 тыс.м2).Пористые поверхности интенсифицируют процесс парообразования при кипении хладагента. При этом толщина металлизированного слоя составляет 0,25-0,5 мм при пористости 50-65% по объему. Металлизированный слой может наноситься на трубы из любых материалов. Ухудшение свойств слоя в течение нескольких лет эксплуатации не наблюдается. В выборе напыляемого материала мнения исследователей расходятся. Так, фирмы США Linde Division of Union Carbide Corporation и Wolverine Tube division of Universal Oil Products из числа испытанных материалов: алюминия, меди, чугуна, нержавеющей стали – выбрали медь. При этом отмечено увеличение скорости парообразования в 6 раз. Имеются указания на целесообразность применения алюминия.
Процесс металлизации достаточно прост, может быть реализован даже в полукустарных условиях и широко применяется для нанесения защитных антикоррозионных и антифрикционных покрытий на различные конструкции и их элементы. Поэтому можно предположить, что в ближайшие годы он получит распространение при изготовлении витых теплообменников-испарителей и конденсаторов установок СПГ.
Монтаж
Монтаж пластинчатого теплообменника, как наиболее распространенного, осуществляется по трем вариантам:
- параллельному;
- смешанному двухступенчатому;
- последовательному двухступенчатому.
При параллельном монтаже требуется установить терморегулятор. Этот способ экономит пространство, время, а также не требует больших затрат. Двухступенчатая смешанная схема обеспечивает значительную экономию теплоносителя. Это достигается благодаря использованию обратного тока теплой воды для обогрева потока с более низкой температурой.
Использование последовательной схемы применяет разделение входящего потока на две ветки. Одна из них проходит сквозь регулятор, другая – сквозь подогреватель. Далее оба потока смешиваются, после чего попадают в отопительный блок. Это экономит теплоноситель. Полная автоматизация оборудования невозможна.
Теплообменники закрепляются на стене с помощью крепежной ленты, консоли и уголка, прикрепленного к нижней части устройства. После этого требуется провести установку фильтров. Минимальное условие – присутствие фильтрующей системы в системе теплоцентрали. Перед установкой стоит подготовить краны и американки – резьбовые разъемные соединительные компоненты. Каждый из них включает в состав накидную гайку, прокладку и два фитинга
Важно правильно подбирать запчасти, чтобы они подходили к диаметру системы подключения. Тогда монтаж не вызовет затруднений
Внешний вид пластинчатого теплообменника
(голосов пока нет)
Загрузка...