Паровая греющая камера

Греющие камеры выпарных аппаратов представляют собой пучок цельнотянутых труб, развальцованных в двух трубных решетках. Материал труб и трубных решеток выби­рают по условиям химической стойкости в среде выпаривае­мого раствора. В большинстве случаев применяют трубы из углеродистой стали ВСтЗсп, ВСтЗпс, ВСтЗгпс, 20К. Для выпа­ривания коррозионно-активных растворов широкое примене­ние находят легированные стали 06ХН28МДТ, 10Г2С1, 16ГС, 08Х18Н2Т, 08Х22Н6Т, 08Х21Н6М2Т, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, никелевые, медные, титановые и алюминие­вые сплавы.

Диаметр теплообменных труб греющей камеры выби­рают в зависимости от свойств выпариваемых растворов в пределах 25..76 мм, [10]. Большие диаметры применяют при выпаривании вязких и кристаллизирующихся растворов. Дли­на теплообменных труб определяется типом выпарного аппа­рата [10].

Количество труб в пучке n, шт., определяют по вычис­ленной поверхности теплообмена аппарата F_i, принятых дли­ны труб L и диаметра d по формуле

(202)

В качестве расчетного диаметра d обычно принимают средний диаметр теплообменных труб.

Для аппаратов с внутренней циркуляционной трубой число теплообменных труб составит

, (203)

где F_ц = πd_цL, м², - боковая поверхность циркуляцион­ной трубы;

d_ц - диаметр циркуляционной трубы; принимается в

пределах 150..1600 мм. Сечение циркуляционной трубы должно составлять 15..20 % от сечения греющей каме­ры.

Соотношение площадей сечения циркуляционных и те- плообменных труб греющей камеры должно быть для аппара­тов с естественной циркуляцией 0,3..0,6, а для аппаратов с вы­несенной зоной кипения и принудительной циркуляцией 0,3..0,9 [19].

Если раствор проходит по теплообменным трубам греющей камеры, то размещение их в пучке осуществляется по вершинам равносторонних треугольников [8,30]. Шаг труб S рекомендуется выбирать в пределах:

,м (204)

где d_Н - наружный диаметр теплообменной трубы, м.

Внутренний диаметр корпуса паровой греющей камеры определяется по следующей формуле:

, м, (205)

где b число труб в диагонали наибольшего правильного шестиугольника, а l = 1,5d_н, м.

Внутренний диаметр корпуса греющей камеры, м, с учетом площади, занимаемой циркуляционной трубой диамет­ром d_ц и размещением труб по вершинам равносторонних треугольников, определяется из соотношения (206)

где ψ = 0,7..0,9 - коэффициент использования площади трубной решетки.

Рекомендации Главхиммаша по выбору шага между трубами по известному наружному диаметру dн приведены в табл. 16.

Таблица 13

dH, мм
S, мм

Отраслевым стандартом ОСТ-26-291-71 установлены диаметры корпусов греющих камер выпарных аппаратов (ГОСТ 9929-67), а также нормали на фланцевые соединения для них. В качестве корпусов греющих камер разрешается применять стандартные трубы соответствующих размеров. Присоединительные размеры фланцев принимаются по ГОСТ 1234-67.

Греющую камеру снабжают штуцерами для подвода пара, отвода конденсата и неконденсирующихся газов. Для подачи пара в центр трубного пучка греющей камеры целесо­образно устройство каналов в межтрубном пространстве путем разрядки труб в местах подачи греющего пара. Для предот­вращения прямого удара струи пара о теплообменные трубы и уменьшения эрозии этих труб против парового патрубка уста­навливают различные отбойные устройства.

Штуцер для отвода конденсата из греющей камеры не­обходимо располагать как можно ближе к нижней трубной решетке. Для контроля за отводом конденсата некоторые ка­меры снабжены водоуказательными стеклами.

Неконденсирующиеся газы могут быть как тяжелее (воздух, СО2), так и легче (NH3) греющего пара, поэтому они могут скапливаться в различных местах греющей камеры. Ре­комендуется устанавливать два-три газоотводящих штуцера по высоте греющей камеры.