Устройство для автоматического регулирования процесса теплопередачи в теплообменном аппарате

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 1236(51)4 Г 28 Р 27 00 САН БРЕТЕНИ ПоГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 3953606/24-06 (22) 16.09.85 (46) 23.05.87. Бюл, Р 19 (72) В.В.Уткин, В.А.Сеземин, А,Г. пов и А.В.Иуин (53) 621,182,3(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР В 937970, кл. Р 28 Р 27/00, 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 с регулятором (Р) 13, связанным сдатчиком 11 температуры конденсата,датчиком 14 уровня конденсата и датчиком 15 температуры на выходе труб4 в теплообменном аппарате. При работе уст-ва при уменьшении расходанагреваемого продукта снижается тепловая нагрузка, уменьшается площадьдля конденсации пара. При снижениитемпературы конденсата,в линии 7ниже заданной величины по сигналудатчика 11 Р 13 срабатывает и втеплообменный аппарат поступает неконденсирующийся газ. Площадь теплообмена увеличивается, уровень конденсата в аппарате 1 убывает. Регулировка уровня производится так жепо сигналу датчика 14. Для исключения проскока пара в линию при уменьшении разности сигналов от датчиков11 и 15 ниже заданного значения Р 13закрывает подачу неконденсирующегося газа. 2 з.п, ф-лы, 1 ил,5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 13Изобретение относится к системамрегулирования теплообменных аппаратов, работающих с конденсацией парав трубах, и может быть использованов химической и пищевой промышленности,Цель изобретения - повышение надежности теплообменного аппарата припеременном расходе нагреваемого продукта.На чертеже представлена схемаустройства.Устройство содержит теплообменныйаппарат 1, межтрубное пространство2 которого соединено с линией 3подвода нагреваемого продукта, а трубы 4 - с линией 5 подвода греющегопара. 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 установленрегулирующий клапан 8, связанный сдатчиком 9 температуры через регулятор 10. На линии 7 расположен датчик11 температуры конденсата. К линии5 подвода пара подключена магистраль12 неконденсирующегося газа с регулятором 13 подачи неконденсируюшегося газа, соединенным с датчиком 11.Регулятор 13 связан также с датчиком14 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 9регулятор 10 с помощью регулирующегоклапана 8 уменьшает подачу пара втеплообменный аппарат 1 по линии 5,и температура нагреваемого продуктав линии 6 остается на заданном уровне.В результате снижения тепловойнагрузки площадь для конденсации пара в теплообменном аппарате 1 уменьшается, что приводит к росту уровняконденсата и затапливанию теплообменных труб 4. Это вызывает возникновение гидроударов в системе теплообменных труб 4, снижение температурыконденсата и его замерзание в нижнихрядах труб 4, Для предотвращения этого явления при снижении температуры 12365 2 конденсата в линии 7 ниже заданнойвеличины по сигналу от датчика 11регулятор 13 открывает подачу неконденсирующегося газа из магистрали12 по линии 5 в теплообменный аппарат 1,Неконденсирующийся газ, поступаявместе с греющим паром н теплообменный аппарат 1, снижает коэффициенттеплопередачи от пара к нагреваемомупродукту, в результате чего для передачи того же количества теплоты отпара к нагреваемому продукту требуется большая площадь теплообмена, чембез присутствия неконденсирующегосягаза, и уровень конденсата в теплообменном аппарате 1 начинает убывать,а температура конденсата в линии 7расти. При повышении температурыконденсата до прежнего значения посигналу от датчика 11 регулятор 13закрывает подачу неконденсирующегосягаза 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 преобразователемсигнала.Дпя предотвращения накопления избыточного количества неконденсирующегося газа теплообменный аппарат 1 может быть снабжен вентиляционным устройством,Заказ 1959/37 Тираж 62 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4с 3 13123Формула изобретения 1,Устройство для автоматического регулирования процесса теплопередачи в теплообменном аппарате с кон 5 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 гистралью подвода неконденсирующегося газа в линию подвода греющего пара при изменениях расхода нагреваемого продукта, оно дополнительно содержит регулирующий клапан, уста О 65 4новленный на магистрали и соединенньп с ним регулятор подачи неконденсирующегося газа,к входу которого подключен датчик температуры конденсата.2. Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьшения надежности теплообменного аппарата, оно дополнительно снабжено датчиком уровня в последнем, соединенным с входом регулятора подачи неконденсирующегося газа.3. Устройство по п.1, 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.