й, так як їх зварюваність визначається хімічним складом, а механічні властивості поза зоною зварювання визначені в стані поставки [6].
1.3.2 Теплообмінне обладнання
У більшості процесів нефтегазопереработки використовується нагрів вихідної сировини, а також застосовуваних при його переробці розчинників, реагентів, каталізаторів та ін. Отримані в результаті того чи іншого технологічного процесу цільові продукти або напівфабрикати зазвичай потрібно охолоджувати до температури, при якій можливі їх зберігання і транспорт.
На сучасному нафтопереробному заводі, де здійснюється глибока переробка нафти, на виготовлення апаратів, призначених для нагріву та охолодження, витрачається до 30% загальної витрати металу на всі технологічні установки. Висока ефективність роботи подібних апаратів дозволяє скоротити витрату палива і електроенергії, що витрачається на той чи інший технологічний процес, і має суттєвий вплив на його техніко-економічні показники. Тому вивченню пристрою і роботи цих апаратів, а також освоєння, методів їх розрахунку необхідно приділяти особливу увагу.
В апаратах, де йде нагрів або охолодження, відбувається теплообмін між двома потоками, при цьому один з них нагрівається, інший охолоджується. Тому їх називають теплообмінними апаратами незалежно від того, що є цільовим призначенням апарату - нагрів або охолодження, які потоки обмінюються теплом, чи відбувається при цьому тільки нагрівання та охолодження або ж теплообмін супроводжується випаровуванням або конденсацією.
Стосовно до нафтопереробної промисловості, теплообмінні апарати класифікуються за такими основними ознаками:
залежно від способу передачі тепла апарати діляться на поверхневі теплообмінні апарати, в яких передача тепла між теплообменівающіхся середовищами здійснюється через поверхню, що розділяє ці середовища й апарати змішання, в яких передача тепла між теплообменівающіхся середовищами відбувається шляхом їхнього зіткнення ;
в залежності від призначення апарати діляться на теплообмінники, в яких один потік нагрівається за рахунок використання тепла іншого, одержуваного в процесі і що підлягає охолодженню; нагрівачі, випарники, кип'ятильники, в яких нагрів або нагрів і часткове випаровування здійснюються за рахунок використання високотемпературних потоків нафтопродуктів і спеціальних теплоносіїв; холодильники і конденсатори, призначені для охолодження рідкого потоку або конденсації і охолодження парів з використанням спеціального охолоджуючого агента (вода, повітря, випаровується аміак, пропан та ін.)
При регенерації тепла того чи іншого продукту його остаточне охолодження до температури, необхідної для безпечного транспорту і зберігання, зазвичай завершується в холодильниках.
Кожухотрубчасті теплообмінники - найбільш поширена конструкція теплообмінної апаратури. За ГОСТ +9929 сталеві кожухотрубчасті теплообмінні апарати виготовляють наступних типів: ТН - з нерухомими трубними решітками; ТК - з температурним компенсатором на кожусі; ТП - з плаваючою головкою; ТУ - з U-подібними трубами; ТПК - з плаваючою головкою і компенсатором на ній. Основні види кожухотрубчастих теплообмінних апаратів представлені на малюнку 1.5.
а) - з нерухомими гратами (ТН) або з компенсатором на кожусі (ТК); б) - з плаваючою головкою; в) - з U-подібною трубкою
Малюнок 1.5 - Основні віди кожухотрубчастих теплообмінних апаратів
У залежності від призначення кожухотрубчасті апарати можуть бути теплообмінниками, холодильниками, конденсаторами і випарниками; їх виготовляють одне - і багатоходовими.
Одноходовий теплообмінний апарат типу ТН представлений на малюнку 1.6. Такі апарати мають циліндричний кожух 1, в якому розташований трубний пучок 2; трубні решітки 3 з розвальцьованої трубками кріпляться до корпусу апарата. З обох кінців теплообмінний апарат закритий кришками 4. Апарат обладнаний штуцерами 5 для теплообменівающіхся середовищ; одне середовище йде по трубках, інша проходить через міжтрубний простір.
- кожух; 2 - трубки; 3 - трубна решітка; 4 - кришки; 5 - штуцера
Малюнок 1.6 - Одноходовий теплообмінний апарату типу ТН
Теплообмінники цієї групи виготовляють на умовний тиск 0,6-4,0 МПа, діаметром 159-1200 мм, з поверхнею теплообміну до 960 м 2; довжина їх до 10 м, маса до 20 т. Теплообмінники цього типу застосовують до температури 350 ° С.
Передбачено різні варіанти матеріального виконання конструктивних елементів теплообмінних апаратів. Корпус апарату виготовляють із сталей ВСтЗсп, 16ГС або біметалічним із захисним шаром із сталей 08X13, 12Х18...
