Теплообменник пар-газ, Подвод пара к кожухотрубчатому теплообменнику. Опции

[Bonjansky]

Добрый день, сталкиваюсь с проблемой впервые, хотелось бы получить немного советов.

Исходные данные: пар (насыщенный 135-150 или перегретый 250 - на выбор, все при давлении 3 кгс изб), газ - продукт сепарации бензина после выхода из колонны (температура 70 давление 2 кгс изб, расход 300 кг/ч, плотность 4,2 кг/м3).
Задача: подобрать кожухотрубчатый теплообменник (по кожуху - одноходовой, по трубному пучку - двухходовой), горячий теплоноситель в трубном пучке, холодный теплоноситель в кожухе.

Нет опыта в подводе/отводе пара, с какими параметрами заводить и с какими отводить. Проштудировал литературу, из чего стало ясно что при одноходовом (по кожуху) теплообменнике температуру пара/конденсата на выходе ниже чем выходящая температура нагреваемого продукта - не получить, то есть должно быть не ниже 120, кроме того графики температура/расстояние для паровых кожухотрубчатых теплообменников и примеры расчетов для них же показывают что температура пара в таких теплообменниках вообще остается постоянной, то есть если завожу 145 на выходе тоже буду получать 145 (конденсат).

Имею на руках хайсис последней версии со встроенным модулем расчета ТО, закинул на ТО пар с давлением 3 и температурой 145, завел-отвел нагреваемый с 70 до 120 газ. Расчеты свелись. Программа показывает что для нагрева 300 кг/ч газа с 70 до 120 нужно всего лишь 12 кг/ч пара (на выходе получаю конденсат с давлением 2,9, температурой 143 в количестве около 12 литров), теплообмен - 7,1 кВт. Мне кажется что то не то по пару....

Рассматривал схемы обвязки ТО - увидел что перед ТО по пару ставят редуцирующие клапана. Для чего нужно сбивать давление пара перед заходом в ТО ? Может в этом моя ошибка, я то завожу как котел дает - 145 при 3 кгс изб.

[Bonjansky]

Добрый день, сталкиваюсь с проблемой впервые, хотелось бы получить немного советов.

Исходные данные: пар (насыщенный 135-150 или перегретый 250 - на выбор, все при давлении 3 кгс изб), газ - продукт сепарации бензина после выхода из колонны (температура 70 давление 2 кгс изб, расход 300 кг/ч, плотность 4,2 кг/м3).
Задача: подобрать кожухотрубчатый теплообменник (по кожуху - одноходовой, по трубному пучку - двухходовой), горячий теплоноситель в трубном пучке, холодный теплоноситель в кожухе.

Нет опыта в подводе/отводе пара, с какими параметрами заводить и с какими отводить. Проштудировал литературу, из чего стало ясно что при одноходовом (по кожуху) теплообменнике температуру пара/конденсата на выходе ниже чем выходящая температура нагреваемого продукта - не получить, то есть должно быть не ниже 120, кроме того графики температура/расстояние для паровых кожухотрубчатых теплообменников и примеры расчетов для них же показывают что температура пара в таких теплообменниках вообще остается постоянной, то есть если завожу 145 на выходе тоже буду получать 145 (конденсат).

Имею на руках хайсис последней версии со встроенным модулем расчета ТО, закинул на ТО пар с давлением 3 и температурой 145, завел-отвел нагреваемый с 70 до 120 газ. Расчеты свелись. Программа показывает что для нагрева 300 кг/ч газа с 70 до 120 нужно всего лишь 12 кг/ч пара (на выходе получаю конденсат с давлением 2,9, температурой 143 в количестве около 12 литров), теплообмен - 7,1 кВт. Мне кажется что то не то по пару....

Рассматривал схемы обвязки ТО - увидел что перед ТО по пару ставят редуцирующие клапана. Для чего нужно сбивать давление пара перед заходом в ТО ? Может в этом моя ошибка, я то завожу как котел дает - 145 при 3 кгс изб.

[gilepp]

В теплообменных процессах используют предпочтительно насыщенный пар, нежели перегретый, поэтому, если у вас есть возможность работать на насыщенном и расчет теплообменника это подтвердит, то лучше так.

Обвязка парогазовых ТО ничем не отличается от обвязки иных подобных приложений, таких как пар-вода или пар-воздух. Во вложении пример. Но тут могут быть варианты, в зависимости от того, куда и как предполагается отводить конденсат. Если противодавдение в конденсатной линии сравнимо с давлением пара, то вместо КО нужен или перекачивающий КО, или насос. Я привел только пример, так как типовых решений на все случаи жизни тут нет, многое зависит от конкретных ТУ.

Редукторы рекомендованы не всегда, а только, если ТО не может работать на паре ВД и/или когда давление пара нестабильно и по прочим причинам.

Прикрепленные файлы

 Scan19.pdf ( 242,5 килобайт ) Кол-во скачиваний: 53

 

[tric1]

gilepp, а почему вы рисуете ОК только за к/о с чем это связано? экономия на арматуре или еще с чем-то?
СП Тепловые пункты
4.56 В случаях когда имеется противодавление в трубопроводах для сбора конденсата, должна предусматриваться установка обратного клапана на конденсатопроводе после обводного трубопровода. Обратный клапан должен быть установлен на обводном трубопроводе, если в конструкции конденсатоотводчика предусмотрен обратный клапан

[gilepp]

Разные правила, разные требования. Где-то написано что чугунную арматуру на пар применять нельзя, но 90% пользователей ее ставят, если ТУ позволяют, где-то написано что запас по пропускной способности КО должен быть 10%, но здравый смысл и мировой опыт показывает что менее 50% это риск и пр. Да, можно поставить так, можно на обводной линии также предусмотреть обратник. По моему опыту - это на живучесть системы практически не влияет, а между тем, случись чего с обратником, его можно перекрыть и работать без него некоторое время на байпасе, не останавливая систему.

[tric1]

Ясно. Да таки в том же СП запас на к/о небольшой дается, те же 10%.
А вот встречали что к/о без ОК работают вопреки правилам? что с ними происходит?

[gilepp]

Да, конечно видел. В принципе проблема только в одном. Не в работе КО, а в том что, при останове системы или снижении давление перед КО (например регулирующий клапан прикрылся до уровня, когда давление за ним сравнялось с противодавлением), конденсат может потечь обратно через КО. Это все замедлит последующий разогрев и может спровоцировать гидроудары (в зависимости от ситуации). Конденсатоотводчкику-то все равно, а система будет работать хуже.

Если обратника нет, а перепад давления на КО положительный, то все работает хорошо. Но такое редко бывает, что на КО всегда есть положительный перепад. Всегда есть пуски, остановы, переходные режимы.

Сообщение отредактировал gilepp - 26.4.2017, 15:04

[T-rex]

1. А почему Вас смущают данные расчета хайсиса по расходам? Оцените ручками тепло нагрева газа и теплоту конденсации. Если исходники правильные, хайсис не ошибется.
2. Клапаны на входе пара точно редцирующие, а не регулирующие?

Тихо, топик для ветки технологов

[tric1]

Так же с перегретым паром для теплообменника - не все так однозначно.

В том же справочнике химика (том 5) говорится, что при температуре стенки ниже температуры насыщения теплоотдача перегретого пара считается как для насыщенного. Может при нагреве газа и может быть выше как-то , но при нагреве жидкости врятли. Почему-то бесплатные программы расчетов ПТО на перегретый дают сразу большие поверхности, может дурят просто )

Либерман писал, что сам как-то поотключал ОУ перед ребойлерами - падения их производительности не было.

Сообщение отредактировал tric1 - 26.4.2017, 17:00

[Bonjansky]

1. А почему Вас смущают данные расчета хайсиса по расходам? Оцените ручками тепло нагрева газа и теплоту конденсации. Если исходники правильные, хайсис не ошибется.
2. Клапаны на входе пара точно редцирующие, а не регулирующие?

Тихо, топик для ветки технологов

1. Да считал уже Qнг=2000 Дж/кгК*50К*0,082 кг/с=8200 Дж/с=8,2 кВт - столько нужно чтобы нагреть газ.
Dпара=8200 Дж/с / 2132700 Дж/кг = 0,0038 кг/с = 13,84 кг/ч - расход пара. Сходится с программой в принципе.
2. По этому и спросил, какой нужен.

Где же их найдешь)) ? Бабки с дедами старой коммунистической закалки уже давно на пенсии, а молодежь (в том числе и меня) такому не учили. Можем там трубу нарисовать и пару задвижек...

[Ludvig]

1. Теплоемкость паров бензина непривычно мала. Поэтому сомнения.
2. Насчет редуцирования пара до перепада до 4 кг/см2 можно ваще не беспокоиться, да и про сухопарник тоже не особо напрягаться. Поищите ТРВ под регулятор.

Главное, подобрать теплообменник по площади теплообмена, т-ре и передаче тепла (не помню в каких единицах это сейчас пишут) и пойти утвердить у начальства. Возможно придется узнать что такое трубная доска. С запасом подобрать конденсатный горшок.

Сообщение отредактировал Ludvig - 26.4.2017, 21:36

[Bonjansky]

1. Теплоемкость паров бензина непривычно мала. Поэтому сомнения.
2. Насчет редуцирования пара до перепада до 4 кг/см2 можно ваще не беспокоиться, да и про сухопарник тоже не особо напрягаться. Поищите ТРВ под регулятор.

Главное, подобрать теплообменник по площади теплообмена, т-ре и передаче тепла (не помню в каких единицах это сейчас пишут) и пойти утвердить у начальства. Возможно придется узнать что такое трубная доска. С запасом подобрать конденсатный горшок.

1. проверил еще раз - около 2000. Состав прикладываю  ______.JPG ( 56,28 килобайт ) Кол-во скачиваний: 12

2. сухопарник ставить не буду, хотя такую идею продумывал, но погонял в модели - сухопарник ничего не ловил. Что такое ТРВ ? В подборе теплообменника проблем не стоит, есть модуль EDR там гоняю по нескольку раз, добавляю перегородки, регулирую к-во и диаметр труб - вообщем смотрю по факту - в живую, по графикам и изменениям температуры.

Про начальство удивили конечно, начальство есть на то чтобы начальствовать, то есть давать указы и за процессом следить. Начальству быть осведомленным по теме предмета и его особенностям, собственно, над чем начальство поставлено начальствовать - совсем не обязательно и в принципе, к сожалению, так оно и есть.

[Ludvig]

ТРВ - терморегулирующий вентиль. От того что вы гоняете варианты в программе, от этого теплообменник не материализуется в нужном месте. от вас материализация марки теплообменника и его изготовителя, с этим пойдете к начальнику, если он у вас есть.

[T-rex]

1. Согласно Рудину (карманный справочник) теплоемкость паров бензина при 100 градусах около 1850 Дж/кг. Для легких фракций побольше, так что тут все нормально.
2. Клапан на входе пара быстрее всего регулирующий с коррекцией по температуре нагреваемого потока

Про технологов я имел в виду ветку технологии на этом форуме. И если кого оскорбило мое "тихо", то извините, это было "имхо" до автозамены