Устройство для автоматического регулирования процесса теплопередачи в теплообменном аппарате

 

Изобретение относится к автоматическому регулированию и позволяет повысить надежность теплообменного аппарата при переменном расходе нагреваемого продукта путем подвода вместе с греющим паром неконденсирующегося газа. Устр-во включает в себя теплообменный аппарат 1 с линиями 3,5 - 7 соответственно подвода нагреваемого продукта. Греющего пара, вьшода нагретого продукта и отвода конденсата. К линии 5 подключена магистраль 12 неконденсирующегося газа с регулятором (Р) 13, связанным с датчиком 11 температуры конденсата, датчиком 14 уровня конденсата и датчиком 15 температуры на выходе труб 4 в теплообменном аппарате. При работе уст-ва при уменьшении расхода нагреваемого продукта снижается тепловая нагрузка, уменьшается площадь для конденсации пара. При снижении температуры конденсата .в линии 7 ниже заданной величины по сигналу датчика 11 Р 13 срабатьгеает ив теплообменный аппарат поступает неконденсирующийся газ. Площадь теплообмена увеличивается, уровень конденсата в аппарате 1 убывает. Регулировка уровня производится так же по сигналу датчика 14. Для исключения проскока пара в линию при уменьшении разности сигналов от датчиков 11 и 15 ниже заданного значения Р 13 закрывает подачу неконденсирующегося газа. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. /. i (Л со N3 ОО О) сл W

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 F F p0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3953606/24-06 (22) 16.09.85 (46) 23.05.87. Бюл. Р 19 (72) В.В.Уткин, В.А.Сеземин, А.Г.Попов и А.В.Иуин (53) 621.182.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 937970, кл. F 28 F 27/ОО, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЧ АВТОМАТИЧЕСКОГО, РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ТЕПЛОПЕРЕПАЧИ

В ТЕПЛООБМЕННОМ АППАРАТЕ (57) Изобретение относится к автоматическому регулированию и позволяет повысить надежность теплообменного аппарата при переменном расходе нагреваемого продукта путем подвода вместе с греющим паром неконденсирующегося газа. Устр-во включает в себя теплообменный аппарат 1 с линиями 3,5 — 7 соответственно подвода нагреваемого продукта, греющего пара, вывода нагретого продукта и отвода конденсата. К линии 5 подключена магистраль 12 неконденсиру

„„SU„„1312365 А1 с регулятором (Р) 13, связанным с датчиком 11 температуры конденсата, датчиком 14 уровня конденсата и датчиком 15 температуры на выходе труб

4 в теплообменном аппарате. При работе уст-ва при уменьшении расхода нагреваемого продукта снижается тепловая нагрузка, уменьшается площадь для конденсации пара. При снижении температуры конденсата,в линии 7 ниже заданной величины по сигналу датчика 11 F 13 срабатывает и в теплообменный аппарат поступает неконденсирующийся газ. Площадь теплообмена увеличивается, уровень конденсата в аппарате 1 убывает. Регулировка уровня производится так же по сигналу датчика 14. Для исключения проскока пара в линию при уменьшении разности сигналов от датчиков

l1 и 15 ниже заданного значения P 13 закрывает подачу неконденсирующегося газа. 2 з.п. ф-лы, 1 ил, 5

f0

f5

1 13

Изобретение относится к системам регулирования теплообменных аппаратов, работающих с конденсацией пара в трубах, и может быть использовано в химической и пищевой промышленности, Цель изобретения — повышение надежности теплообменного аппарата при переменном расходе нагреваемого продукта.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит теплообменный аппарат 1, межтрубное пространство

2 которого соединено с линией 3 подвода нагреваемого продукта, а трубы 4 — с линией 5 подвода греющего пара. Кроме того, теплообменный аппарат 1 снабжен линией 6 вывода нагретого продукта и линией 7 отвода конденсата, образовавшегося в трубах 4.

На линии 5 подвода пара установлен регулирующий клапан 8, связанный с датчиком 9 температуры через регулятор 10. На линии 7 расположен датчик

11 температуры конденсата. К линии

5 подвода пара подключена магистраль

12 неконденсирующегося газа с регулятором 13 подачи неконденсируюшегося газа, соединенным с датчиком 11.Регулятор )3 связан также с датчиком

14 уровня конденсата в теплообменном аппарате 1. Кроме того, к регулятору 13 подключен датчик 15 температуры пара, установленный в теплообменном аппарате 1 на выходе труб 4.

Устройство работает следующим образом.

При уменьшении расхода нагреваемого продукта его температура на выходе из теплообменного аппарата начинает расти. По сигналу от датчика 9 регулятор 10 с помощью регулирующего клапана 8 уменьшает подачу пара в теплообменный аппарат 1 по линии 5, и температура нагреваемого продукта в линии 6 остается на заданном уровне.

В результате снижения тепловой нагрузки площадь для конденсации пара в теплообменном аппарате 1 уменьшается, что приводит к росту уровня конденсата и затапливанию теплообменных труб 4. Это вызывает возникновение гидроударов в системе теплообменных труб 4, снижение температуры конденсата и его замерзание в нижних рядах труб 4. Для предотвращения этого явления при снижении температуры

12365 2 конденсата в линии 7 ниже заданной величины по сигналу от датчика 11 регулятор 13 открывает подачу неконi денсирующегося газа из магистрали

12 по линии 5 в теплообменный àïïàрат 1.

Неконденсирующийся газ, поступая вместе с греющим паром н теплообменный аппарат 1, снижает коэффициент теплопередачи от пара к нагреваемому продукту, в результате чего для передачи того же количества теплоты от пара к нагреваемому продукту требуется большая площадь теплообмена, чем без присутствия неконденсирующегося газа, и уровень конденсата в теплообменном аппарате 1 начинает убывать, а температура конденсата в линии 7 расти. При повышении температуры конденсата до прежнего значения по сигналу от датчика 11 регулятор 13 закрывает подачу неконденсирующегося газа в теплообменный аппарат 1.

Регулировка уровня конденсата в теплообменном аппарате 1 производится так же с помощью датчика 14 уровня конденсата.

При изменении тепловой нагрузки и подаче вместе с греющим паром неконденсирующегося газа в межтрубном пространстве 2 теплообменного аппарата 1 меняется и давление, и температура насыщения пара. Чем ближе температура насыщения пара к температуре конденсата в линии 7, тем ниже уровень конденсата в теплообменном аппарате 1, и возможен проскок пара в линию 7 отвода конденсата. Поэтому при уменьшении разности сигналов к регулятору 13 от датчиков 11 и !5 ниже заданного значения регулятор 13 закрывает подачу неконденсирующегося газа из магистрали 12. Уровень конденсата в теплообменном аппарате 1 прекращает снижаться, и возможность отвода неконденсирующегося пара исключается.

Температуру насыщения пара можно определить также и по давлению в теплообменном аппарате, установив датчик давления с преобразователем сигнала.

Дпя предотвращения накопления избыточного количества неконденсирующегося газа теплообменный аппарат 1 может быть снабжен вентиляционным устройством.

Составитель M.Ëàçóòîâ

Редактор В.Петраш Техред Л.Сердюкова Корректор M.Ïîæo

Заказ 1959/37 Тираж 6!2 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1)3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 с

3 13123

Формула изобретения

l.Óñòðîéñòâî для автоматического регулирования процесса теплопередачи в теплообменном аппарате с кон5 денсацией пара в трубах, соединенных с линией подвода греющего пара, содержащее регулирующий клапан, установленный на линии подвода пара и связанный через регулятор с датчиком !О температуры нагреваемого продукта, и датчик температуры кондЕнсата, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности теплообменного аппарата, снабженного ма- !5 гистралью подвода неконденсирующегося газа в линию подвода греющего пара при изменениях расхода нагреваемого продукта, оно дополнительно содержит регулирующий клапан, уста- gp

65 4 новленный на магистрали и соединенньп с ним регулятор подачи неконденсирующегося .газа к входу которого подключен датчик температуры конденсата.

2. Устройство по п.l, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьш ения надежности теплообменного аппарата, оно дополнительно снабжено датчиком уровня в последнем, соединенным с входом регулятора подачи неконденсирующегося газа.

3. Устройство по п.l, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения экономичности работы теп- лообменного аппарата, оно дополнительно снабжено датчиком температуры, установленным на выходе труб в теплообменном аппарате и подключенным к входу регулятора подачи неконденсирующегося газа.