МОДЕРНІЗАЦІЯ ХОЛОДИЛЬНИКА УСТАНОВКИ ДЛЯ ОТРИМАННЯ ВОДНЮ

Анотація

Теплообмінні апарати є великогабаритним, металоємким, дорогим і наукоємким устаткуванням, що в значній мірі визначає компоновку, ефективність і надійність роботи лінії виробництва водню в цілому. Більшість теплообмінних апаратів в схемі синтезу водню мають кожухотрубну конструкцію. Критеріями оцінки сучасного рівня розробок теплообмінних апаратів з точки зору їх надійності і довговічності прийнято рахувати наступні показники : - встановлений термін служби - не менше 30 років; - міжремонтний період (між капітальними ремонтами) - не менше 50 000 ч.; - середнє напрацювання на відмову - не менше 16 000 ч.; - коефіцієнт готовності - не менше 0,99; -високий ККД [1]. В основу модернізації покладено завдання підвищення ефективності роботи холодильника, за допомогою підвищення ККД , шляхом модернізації холодильника, або підбору апарата іншої конструкції, що дозволить збільшити коефіцієнт теплопередачі і, відповідно, підвищує інтенсивність тепловіддачі [2]. Пластинчасті теплообмінні апарати, як правило, мають наступні переваги (порівняно з кожухотрубними): 1. Вищий (у 3-5 разів) коефіцієнт теплопередачі, що, природно, повинно зумовлювати менші массогабаритні характеристики апаратів. 2. Вищу надійність апаратів. 3. Простоту експлуатації і обслуговування. Нижче представлений аналіз цих чинників, у тому числі з позицій можливості вживання пластинчастих теплообмінних апаратів в схемах. Досягнення високих значень коефіцієнтів теплопередачі в пластинчастих теплообміних апаратах цілком можливо. Це визначається особливостями їх (апаратів) конструкцією, зокрема - малими розмірами каналів (1,5 - 5,0 мм), а також їх профілізацією (гофрируванням), що в сукупності зумовлює високу міру турбулізації теплоносіїв. Але гідравлічні втрати в пластинчастих апаратах, які за даними [2] істотно (у рази) вище, ніж в аналогічних кожухотрубних апаратів. Допустимий тиск у вузьких каналах з штучною шорсткістю при високій мірі турбулізації теплоносіїв. Надійність роботи устаткування є в даний час однією з основних вимог як при розробці (проектуванні), так і при його експлуатації (в т.ч. при модернізації устаткування). Пластинчасті апарати, як правило, в порівнянні з кожухотрубними, мають вищу корозійну стійкість, бо виготовляються з корозійностійких матеріалів: неіржавіюча сталь, титан, нікелеві сплави і тому подібне. Технічна характеристику холодильника : продуктивність по технічній воді 9,49 кг/с; початкова температура технічної води 295 К; кінцева температура технічної води 323 К; тиск технічної води 0,3 МПа; витрата конденсату 8,68 кг/с;початкова температура конденсату 343 К;кінцева температура конденсату313 К;тиск 0,3 МПа, Враховуючи переваги і недоліки даних апаратів, а також технічну характеристику холодильника, приймаємо, що доцільніше модернізувати даний кожухотрубний холодильник .

Теплообмінні апарати є великогабаритним, металоємким, дорогим і наукоємким устаткуванням, що в значній мірі визначає компоновку, ефективність і надійність роботи лінії виробництва водню в цілому. Більшість теплообмінних апаратів в схемі синтезу водню мають кожухотрубну конструкцію. Критеріями оцінки сучасного рівня розробок теплообмінних апаратів з точки зору їх надійності і довговічності прийнято рахувати наступні показники : - встановлений термін служби - не менше 30 років; - міжремонтний період (між капітальними ремонтами) - не менше 50 000 ч.; - середнє напрацювання на відмову - не менше 16 000 ч.; - коефіцієнт готовності - не менше 0,99; -високий ККД [1]. В основу модернізації покладено завдання підвищення ефективності роботи холодильника, за допомогою підвищення ККД , шляхом модернізації холодильника, або підбору апарата іншої конструкції, що дозволить збільшити коефіцієнт теплопередачі і, відповідно, підвищує інтенсивність тепловіддачі [2]. Пластинчасті теплообмінні апарати, як правило, мають наступні переваги (порівняно з кожухотрубними): 1. Вищий (у 3-5 разів) коефіцієнт теплопередачі, що, природно, повинно зумовлювати менші массогабаритні характеристики апаратів. 2. Вищу надійність апаратів. 3. Простоту експлуатації і обслуговування. Нижче представлений аналіз цих чинників, у тому числі з позицій можливості вживання пластинчастих теплообмінних апаратів в схемах. Досягнення високих значень коефіцієнтів теплопередачі в пластинчастих теплообміних апаратах цілком можливо. Це визначається особливостями їх (апаратів) конструкцією, зокрема - малими розмірами каналів (1,5 - 5,0 мм), а також їх профілізацією (гофрируванням), що в сукупності зумовлює високу міру турбулізації теплоносіїв. Але гідравлічні втрати в пластинчастих апаратах, які за даними [2] істотно (у рази) вище, ніж в аналогічних кожухотрубних апаратів. Допустимий тиск у вузьких каналах з штучною шорсткістю при високій мірі турбулізації теплоносіїв. Надійність роботи устаткування є в даний час однією з основних вимог як при розробці (проектуванні), так і при його експлуатації (в т.ч. при модернізації устаткування). Пластинчасті апарати, як правило, в порівнянні з кожухотрубними, мають вищу корозійну стійкість, бо виготовляються з корозійностійких матеріалів: неіржавіюча сталь, титан, нікелеві сплави і тому подібне. Технічна характеристику холодильника : продуктивність по технічній воді 9,49 кг/с; початкова температура технічної води 295 К; кінцева температура технічної води 323 К; тиск технічної води 0,3 МПа; витрата конденсату 8,68 кг/с;початкова температура конденсату 343 К;кінцева температура конденсату313 К;тиск 0,3 МПа, Враховуючи переваги і недоліки даних апаратів, а також технічну характеристику холодильника, приймаємо, що доцільніше модернізувати даний кожухотрубний холодильник .

Швед М.П., Кравченко С.Є.