Цитата(Nemesis @ 30.5.2014, 19:57)

Выкладывайте, всегда интересно почитать что-то новое.
Конечно.
Для примера возмем рибойлер типичной колонны и какие ошибки часто допускают люди. Типичный рибойлер, типичный способ отвода конденсата - через сборник конденсата. В рибойлер приходит пар, полностью конденсируется, уходит в конденсатосборник, откуда уходит в коллектор. Конденсатосборник газоуравнительной линией соединяется с линией подачи пара. Производительность рибойлера регулируется уровнем конденсата в трубках, а если быть точнее, то сколько % площади заполнено конденсатом, а сколько % под конденсацию пара. Нужно больше тепла передать - понижаем уровень конденсата в конденсатосборнике, а соответственно и в рибойлере. % трубок, контактирующих с паром, увеличивается, теплоотдача при конденсации пара больше теплоотдачи переохлаждения конденсата примерно в 150 раз [1, с. 169] - соответственно коэффициент теплопередачи растет, количество передаваемого тепла увеличивается. Схема проста и эффективна, широко проверена и используется очень давно.
Вот как это видит проектировщик

На картинке обратите внимание именно на уровень конденсата в обоих аппаратах, это ключевой момент и дальше мы остановимся именно на нем. как же все это выглядит на самом деле?
Примерно как на этой картинке

Давайте разберемся подробнее
1. Самое простое это неконденсирующиеся газы (О2 и СО2). Они всегда есть в паре, не растворяются в конденсате, вернее плохо растворяются и самое главное накапливаются в паровой фазе. Поскольку в данном случае схема замкнутая они накапливаются в ПАРЕ верхней части трубной доски рибойлера, конденсатосборника и участка трубы пара. Появляется коррозия и т.д.
2. Самое важное это то, что везде есть перепады давления, а именно
ΔР1 - перепад по трубе пара, чаще всего очень маленький, можно им пренебречь
ΔР2 - перепад по рибойлеру (на схеме не показан), примем для удобства в расчетах например 10 кПа
ΔР3 - перепад по трубе конденсата, чаще всего тоже очень маленький, им мы тоже пренебрежем
ΔР4 - перепад по по газоуравнительной линии. Вот тут очень часто допускают грубую ошибку и делают линию очень маленькой (ведь она же для выравнивания давлений), я видел линии Ду15-Ду25. НЕТ! Это линия пара вторичного вскипания! Что будет если рибойлер работает на пределе производительности? Вся площадь теплообмена занята конденсирующимся паром и это значит, что переохлаждения НЕТ! Значит появляется пар вторичного вскипания и иногда его кол-во достигает и 1-2% от общего расхода пара. Если линия слишком маленькая в ней создается большой перепад и конденсатосборник подпирает. К тому же в ней пар насыщенный, а это значит что малейшее охлаждение, например из-за отсутствия изоляции и появляется конденсат. Конденсат всегда стекает по трубе НЕРАВНОМЕРНО, а толчками, волнами, назовите как угодно. Появляется пульсация.
Для удобства в расчетах примем перепад по газоуравнительной линии тоже в 10 кПа.
Найдем перепад высот уровня конденсата
ΔН=ΣΔР/ρg
В нашем случае (изменением плотности пренебрегаем)
ΔН=20/1*10=2 м
Два метра это много? Это же всего пара метров. Ха, Да че вы нам голову морочите, пойдем лучше чайку.
Два метра это просто дох...я. Чаще всего теплообменное оборудование устанавливают близко к нулевой отметке + сорбник стоит тоже не на земле (у него и опоры, и дренаж есть), а значит запаса высоты нет. Чаще всего уровнемер устанавливают в выносной колонке, как это сделано в посте ув. Nemesis. Обратите внимание, что на самом деле колонка измеряет не всю высоту сборника. Кто устанавливает ВЫСОКИЕ конденсатосборники? Именно высокие, а не вместительные. Зачем высокий? Высокий это дополнительная площадка дл обслуживания арматур и приборов наверху. Лучше низенький, а объем можно и по диаметру подобрать. Вернитесь еще раз к рисунку. Обратите внимание на уровнемер. Изображена типичная ситуация, когда уровень конденсата при максимальной загрузке теплообменника выходит за пределы измерения уровнемера (ниже нижнего штуцера уровнемерной колонки). Прибавите сюда пульсацию уровня в сборнике из-за конденсата (очень небольшого количества по сравнению с общим расходом пара), стекающим обратным ходом по газоуравнительной линии. И получите реальность на значительной части заводов необъятной нашей родины.
По моей субъективной оценке 1/3 теплообменного оборудования не может выйти на свою максимальную расчетную (!) производительность. Перерасход металла, а значит и $, в таких случая примерно 20% от стоимости теплообменника.
Что делать?
1. Расчитывать диаметр газоуравнительной линии исходя из макс. количества пара вторичного вскипания и брать еще значительный запас на стекающий обратным ходом конденсат
2. Устанавливать конденсатосборник ниже теплообменника, конденсатосбоник делать высоким, но с маленьким диаметром, перед выбором высоты установки примерно посчитать возможные перепады давлений
3. уровнемерную колонку соединию по уравнительной линии с линией выхода конденсата, чтобы измеряемая высота была максимальная
4. в верхней точке (именно в самой верхней) делать воздушник и письменно обязать персонал раз в несколько дней его открывать на 1 час

Что делать если высоты уже нехватет?
1. Попробывать приподнять теплообменник (это необязательное условие)
2. Газоуравнительную линию соединить с САМОЙ нижней (последней по ходу) камерой теплообменника
3. Все равно поставить воздушник в верхней точке

Обращаю внимание, что ситуация, описанная выше, относится ко всем конденсатосборникам, и вариант из нефтепереработки (рибойлеры колонн с естественной циркуляцией) был выбран просто как наиболее знакомый авторы (мне). К сожалению сейчас дома и литература по конденсатным системам осталась на работе. Из того, что есть только [2, с. 94].
Надеюсь был полезен и понятен. Если не в тему или неправильно - пишите.
1.
Павлов Романков Носков Процессы и аппараты химической технологии2.
Norman P. Lieberman A Working Guide to Process Equipment3.
Схемы в Visio, если кому понадобятся