Вот такая интересная задачка.
Имеется технологический процесс. С него возвращается грязная вода с взвесью цемента и длинных волокон асбеста.
Имеется 2 емкости, бак аккумулятор и емкость в которой взвесь активно взмучивается и подается обратно на производство.
Необходимо нагреть ее с 30-40 до 50 С.
Какие будут предложения?

теплообменник "толстая труба в ещё более толстой трубе"

Как чистить?

отстойник перед ТО, очищающий от крупной фазы?

Да в нем оседает большая часть, тем не менее во втором за месяц нарастает до 10 см.
Все останавливают и чистят вручную.

Только
впуском в ёмкость с грязной водой горячей чистой воды подогретой в теплообменнике
или подогрев грязной острым паром если есть пар.

Красивый подход

Чистой воды в балансе менее 10%, все теплопотери она не покроет, (как вариант предполагается ею корректировать итоговую температуру)
пар - категорически отказываются.

При мозговом штурме были выдвинуты идеи:
1. Вынимаемые элементы ТО для очистки.
2. Очищающийся ТО каким либо способом.
3. Самоочищающийся.

Во-первых - выкладывайте ёмкости баков, расходы и вообще о каких количествах идёт разговор.
Во - вторых - состав грязной воды и для каких технологий вода используется
В-третьих - какой энергией обладаете на месте. Есть ли кроме питьевого водопровода технический.
И последнее: Вы пишете на форум специалистов, а не на игру Что, где, когда....поэтому пишите как профи, а не загадывайте пустые загадки.....
Если конечно это в самом деле не пустая загадка.......так у нас тут уже есть такие загадыватели......

Технология: шиферное производство
Вода техническая.
есть газ и теплоноситель до 95 С.
Расход 15м3 на каждый второй бак. (количество 2)
Первичный бак обьемом 25 м3
нагрев с 20 до 50 С
Это не загадка, это подзадача большой задачи.

Ответ неполный:
потребность возвратной воды в м3/час или л/сек
баки грязной воды под давлением или открытые?
грязная вода возвращается в технологию самотёком или насосами

ПС. производство шифера это опасное для здоровья производство. Шиферная пыль очень сильный канцероген и поэтому шифер во многих странах запрещён не только к производству, но и к использованию......вот и думаю, а надо ли Вам помогать?

Есть такое понятие - "незаиляющие скорости". От 0,7 м/сек.

Баки открытые, сообщаются самотеком. с полным циклом еще не ознакомился.
Вода в замкнутом цикле, в каждом расходе 15м3/час восполняется чистой примерно 1,5 м3/час .

jota Вы же грамотный человек, Асбест не является канцерогеном, эта сказка была придуманна чтоб уничтожить добычу и производство Асбеста, т.к. на территории России сосредоточенны месторождения длинноволокнистого асбеста, в отличии от Нового Света где преимущественно коротковолокнистый который имеет вредное воздействие, альтернативные покрытия более экологически грязные, зато за ними стоят деньги, зеленые и пропаганда.

15м3 нагреть с 30*С до 50*С необходимо грубо 350 кВт. Если ваши данные не ошибочны.....и без учёта потерь тепла через стенки и испарением.
Это мощный теплообменник..... Если мечтаете о змеевике, который будете опускать в бак - забудьте - это слишком серъёзное инженерное сооружение.
Выход лучший:
У вас есть газ. Ставите котёл-генератор насыщенного пара и подогрев барботажем острым паром. Это будет самое простое и надёжное решение и не требуещее постоянных чисток.....

От пара хотелось бы уйти, тк паровой котел уже подведомственный и требует водоподготовки.

Есть паровые котлы которым водоподготовка побоку. Тут уже была тема нагрева емкостей. Сошлись на том, что без пара никак, правда там нагрев был посерьёзнее, до 90. Ваш случай похож и тут тоже паром попахивает.

Есть более экзотичский вариант греть воду не паром а непосредственно продуктами сгорания.

Не так все страшно. Например если греть с +40, то с учетом пополнения 95 градусной водой в объеме 1,5 м3/ч теплообменник нужен 270, а не 350 кВт. А при нагреве например на пучке труб при вынужденом движении нагреваемой среды площадь теплообмена будет порядка 7-10 м2 при параметрах нагревающей среды 95/80.
А вообще, лучше обратиться на соответствующую кафедру в институт в котором я учился.
Санкт-Петербургский Государственый Технологический Институт. Не думаю,что для типового производства, на разработано типовое решение.

Эта экзотика уже работает в другом производстве, вполне успешно.
В нашем случае все равно есть необходимость ТО, будет он г.вода/вода или г.вода/воздух не влияет, но при использовании продуктов сгорания возрастает сечение, надо это учитывать.

Если нужен ТО, то его придётся считать и считать сурьёзно. Так понимаю, что Вы хотите змеевивовый подогреватель туда пихать, который питать отдельным контуром от газового котла?

Простейшая задача!
Просчитывается теплообменник в миксере!

пока есть только цель: нагреть воду.
пар - категорически нежелательный вариант
ТО - теоретически возможен но возникает проблема с отложениями/очисткой.
Вот и интересуюсь.


можно поподробней?

Видно предложенный мной вариант слишком экзотичен хотя подобные устройства существуют, поэтому повторюсь: греть воду непосредственно продуктами сгорания и никаких теплообменников.

+ 1, и ... барботаж горячего (теплого) вздуха, как для рыбок в аквариуме. Например, "газовое кольцо" компрессора.

+ 1, и ... барботаж горячего (теплого) вздуха, как для рыбок в аквариуме. Например, "газовое кольцо" компрессора.

Прошу прощения, я по другому понял.

Это имелось в виду? Хм. Интересно. Допустим. где нибудь применяется? Минусы тут вижу в чем:
- нужен какой то компрессор чтоб загнать горячие газы под воду.
- Эффективность теплообмена неясна.
- необходимость вытяжки и сопутствующее
- не выдуем ли мы тепло из воды с теплотой парообразования?

http://www.fips.ru/cdfi/fips.dll?ty=29&docid=2117878

Патент есть такой, устройств что-то не нашёл.

С компрессором подобных устройств я не встречал. Обычно они больше похожи не градирни: продукты сгорания проходят через распылённую форсунками воду, но и поверхность зеркала воды греют тоже неплохо. Ещё один вариант погружная горелка как в выпарных аппаратах. http://www.ngpedia.ru/id103926p3.html

А. Счас прикинул, обидно, не получается без подогрева после компра. При высоте "бочки с жижей" более 15 м - полуцача. Давление нагнетания 1.5 атм - температура нагнетания порядка 80гр.С (мож ошибся в прикиде). Компр желательно центробежный - масло из компра смерть для хижи.

Б. Пластинчатые Т/О - отдыхают.

В. Естественно, достаточно естественной. Здесь, другое - пенообразование, не полезет -ли "жижина пена через край".

Г. Сори, не догоняю.

Приветствую. Тут на соседней ветке идею подкинули. Саму ванну сделать теплообменником. Теплоноситель в трубках Ду20 идёт вдоль ванны от гребёнки к гребёнке... Диаметр труб можно и увеличить. Задачка при таком раскладе становится решаема. Площадь теплопередачи прибора, и вперёд...

Можно и водяную рубашку сделать вокруг бака, но это всё слишком дорого и ненадёжно.....
Единственный, с начала прошлого века, распространённый способ нагрева в технологии грязных смесей это тепломассообмен смешением. Все другие многочисленные предложения не выдержали конкуренции.....

Ну, как сказать... на любых очистных сооружениях, где есть метантенки (во всем мире, в городах от 200 000 человек), первичный нагрев осадка сточных вод (рекуперация тепла сброженного осадка) идет в теплообменнике "труба в трубе". Сложно посчитать количество таких теплообменников

Согласен, что технология теплопередачи в очистных сооружениях используются и теплообменники труба в трубе и спиральные....
На очистных способ тепломассовых передач невозможен т.к. такие теплопередачи нарушат состав стоков и приведёт к гибели бактерий.

Поэтому я и писал о технологии грязных смесей, а не стоков....
Грязная смесь в нашем случае это цементно-асбестовая пульпа. Причём асбест, как указал автор, длинноволоконный - т.е. имеет тенденцию собираться в комки и цеплятся за любую неровность. Добавив сюда цементную взвесь, которая собравшись в массу среди волокон асбеста может затвердеть намертво - это конец (труба) теплообменнику типа труба в трубе (не промыть - только резать и выбросить).....и кошмар для гл. механика этого производства.....

Да я не против эжекции пара, и прекрасно понимаю, почему Вы ее предлагаете

Есть готовые емкости с рубашками. Для нефтянки выпускаются и для химпрома. В рубашке - циркуляция теплоносителя или хладагента.

Коллеги!
В принципе, сделать можно всё.
Вопрос цены.....
Начальные условия: завод шифера. Грязюка, пыль, антисанитарные условия.
Есть баки (уже есть...!) через которые протекает жидкая грязюка...... для технологии она должна быть 40-50* С (точность никому не нужна). В неё, чтоб пожиже была, добавляют ещё 10% воды.....
Вы предлагаете выкинуть нафиг эти баки и сделать другие или с водяной рубашкой и тепловой изоляцией или сделать скоростной (чтоб без осадка) теплообменник. Уверяю вас, что эти красивые штучки поработают пару месяцев, а потом мОлодцы с красными носами весело порежут пропановыми резаками.
Поэтому сунуть шланг с паром в такой бак - самая дешёвая и безотказная штука.
Очень позабавило замечание Автора в первых постах о том, что у них был "мозговой штурм" - давно не слышал уже этой фишки......
Если б сказал - вот мы тута за бутылкой ......было б серъёзней....

Он его боится....

А вот принципиально нагревать воду именно в баках этих? Ведь идёт же в бак труба с производства? Вот и надеть на неё ещё одну трубу и пустить от котла воду противотоком в простанстве мужду трубами, длина, диаметры, теплоизоляция, скорости и температуры - задача классическая. Ничего не остановится и не забьётся. Да и нагрев контролировать нетрудно было бы.

Нельзя. Если что, котел убьете сразу. Надо двойной контур.

Всё правильно....но прикиньте сколько нужно такой трубы, чтобы передать 450 кВт при разности температур 50* и не через тонкую стенку теплообменника, а через толстую стену трубы.....задача классическая....

Это почему это котел убъем???

Если грязная вода попадёт в котел

ах ну да, ну да, чего эт, я, спать короче надо

Смотрю тема понравилась.
Уточняю.
Отказ от пара по 2 причинам:
1. Нежелательно иметь на балансе подведомственный котел
2. пар тянет за собой водоподготовку. (вода изначально очень жесткая)

Мозговой штурм - технически не обработанные решения. Все таки я не технолог. Полезно бывает взглянуть на проблему с другой стороны.
Жижа это уже аппроксима́ция, все таки это грязная вода имеющая свойство отлагть жижу на стенках.

А при такой нагрузке вся эта схема поднадзорна полностью(т.е. не выборочно), поскольку больше 100 000 ккал\час. Ну и Акт допуска и все прочие причиндалы и мероприятия.

Да я не думаю, что так сразу убьём. Труба со смесью безнапорная, а контур в любом случае под давлением, так что если чего, то просто подпиток будет уходить.


Считать надо, сразу не скажу, просто это ж гораздо проще чем теплообменник-змеевик в булькающей жиже. Можно и распараллелить потоки, в любом случае будет проще любого другого варианта, раз уж пар нельзя.

Можно обойтись и без барботажа см. например http://pressmash.miass.ru/index.php?option...0&Itemid=71

Делали как-то испытания опытной установки выпарной установки для утилизации воды и конденсата из газпроводов. Разработка ВНИПИТРАСГАЗ . Установка работает лет 20. Испаряет стоки открытым пламенем. Мощность 1 Гкал/час, КПД =90%.