Эффективность работы утилизатора зависит от трех факторов: температура газа, который поступает в котел, его объем и способ подачи.

Рекуператоры

Конструктивные особенности рекуператоров типа ОПТ

Конструкция новых рекуператоров проста. Она представляет собой «слоеный пирог» в виде чередующихся полостей для нагревающей и нагреваемой сред (рис3).

На рис 6 схематично показаны варианты сборки модулей рекуператоров

 

 

Рис.3. Варианты сборки модулей рекуператора

 

 

Рис.4. Три модуля рекуператора ОПТ 450-30/180-20

 

Изменение числа ходов сильно влияет на параметры теплообменника и на его аэродинамическое сопротивление (резко увеличивая сопротивление при увеличении числа ходов).

Рис.6. Схема двухходового рекуператора ОПТ

 

Допустимые значения аэродинамических сопротивлений в большой степени определяют габариты и массу рекуператора. Увеличение допустимого сопротивления в два раза позволяет на 30-35% снизить массогабаритные показатели рекуператора.

Рис. 7. Рекуператор ОПТ 1000-8/400-6

 

Массообменные процессы.

Массообменные (диффузионные) процессы где скорость определяется скоростью перехода вещества из одной фазы в другую определяются – законамимассопередачи. К диффузионным процессам относятся абсорбция, экстракция, ректификация, адсорбция, сушка и др Движущей силой служат градиенты концентраций, парциальных давлений, хи­мических потенциалов или температур (при термодиффузии).

Ректификация

Ректификацией называется - диффузионный процесс разделения жидких смесей взаимно растворимых компонентов, различающихся по температурам кипения, который осуществляют путем противоточного, многократного контактирования неравновесных паровой и жидкой фаз.

Вступающие в контакт пары и жидкость при ректификации не находятся в равновесии, но в результате контакта фазы стремятся достичь его или приблизиться к этому состоянию. При этом происходит выравнивание температур и давлений в фазах и перераспределение компонентов между ними.

Если многокомпанентную жидкоссть нагреть до кипения, то образовавшиеся пары будут находиться с ней в равновесии.

Подавая эту смесь в пустотелый сепаратор эту смесь будем делиться в сепараторе на две фазы паровую и жидкую.

Паровая фаза будет обогащена низкокипящими, а жидкая фаза высококипящими компонентами.

Такой процесс называется однократным испарением. Его можно осуществить непрерывным способом по следующей схеме.

Установка однократного испарения

1 – подогреватель; 2 – сепаратор; I – сырьё; II - парожидкостная смесь;

III- пары; IV - жидкость;

Нижняя кривая является кривой начала кипения жидкости. Под ней находится некипящаяя жидкость, а над ней область одновременного существования жидкости и насыщенного пара.

Над верхней кривой находится область перегретого пара. Сама верхняя кривая – это кривая начала конденсации паровой фазы (точка росы).

 

Если пары, выходящие из сепаратора, сконденсировать, то мы получим две жидкости. Одна из них – дистиллят будет обогащена низкокипящим компонентом, а другая – остаток высококипящим.

Однако в этом случае нельзя достичь высокой чёткости разделения смеси. В дистилляте будет содержаться некоторое количество высококипящих, а в остатке низкокипящих компонентов.

Можно организовать многократное испарение и конденсацию многокомпанентного раствора (ректификацию). Для этого вместо сепаратора устанавливается колонна с тарелками.

Если при заданных давлении и температуре успевает установиться равновесие между фазами, то такую тарелку называют теоритической.

На практике равновесие установиться не успевает. Отношение числа теоритических тарелок к числу практических называется КПД тарелки. (0,4 – 0,8).

Кроме простых колонн используются и сложные колонны.