1.2.1.2 Рекуперативные аппараты
периодического действия (РКПД)
К теплообменникам РКПД относятся водонагреватели-аккумуляторы и различные реакционные аппараты (варочные колы, автоклавы, вулканизаторы, конверторы и др.). Основным назначением РКПД является нагрев обрабатываемого технологического материала до определенной температуры, и иногда выдержка материала при заданной температуре в течение определенного времени в соответствии с технологическими требованиями (например, для осуществления в материале физико-химических преобразований). Водонагреватели-аккумуляторы (ВА) представляют собой сосуды большой емкости с паровым или водяным подогревом (рисунок 1.42).
ГТ – горячий теплоноситель, НТ нагреваемый теплоноситель
1 – корпус ВА, 2 – нагреватель, 3 - воздушник
Рисунок 1.42 – Водонагреватель-аккумулятор
системы
горячего водоснабжения
ВА применяются в системах горячего водоснабжения с периодическим расходом большого количества горячей воды. Так, например, на промышленном предприятии по окончании работы (смены) начинают работать душевые. В этот период в течение 20-30 минут расход горячей воды на предприятии резко возрастает. Вода для этих целей подогревается в ВА в течение 4-5 часов.
Применение ВА в 6-10 раз уменьшает расход греющего теплоносителя в момент пикового потребления горячей воды, что обеспечивает более стабильный (стационарный) режим работы источника тепла.
В варочных котлах (ВК) осуществляется нагрев и выдержка технологического материала в течение определенного времени. При температурах менее 100°С используются открытые ВК, если в процессе не выделяются вредные газы. При высоких температурах и давлениях и при выделении вредных газов используются автоклавы.
В открытых варочных котлах (рисунок 1.43) технологический материал загружается на ложное дно (решетку) с размером ячеек меньше размеров обрабатываемых кусков (частиц). Обогрев материала может осуществляться по одной из схем:
а) схема «с острым паром»,
б) схема «с глухим паром»,
в) схема «с паровой рубашкой».
ТМ – технологический материал, ТЖ – технологическая
жидкость,
ГТ – греющий теплоноситель
1 – корпус ВК, 2 – колосниковая решетка (ложное дно),
3 – барботажная труба, 4 – змеевик, 5 – паровая рубашка
Рисунок 1.43 –
Варианты открытых варочных котлов
При большой емкости варочных котлов могут использоваться аппараты с выносными подогревателями (рисунок 1.44).
1 – автоклав, 2 – материал, 3 – технологическая жидкость,
4 – распыливающее сопло, 5 – ложное дно, 6 – выносной подогреватель,
7 – циркуляционный насос, 8 – паровая рубашка, 9 – греющий пар,
10 – конденсат греющего пара
Рисунок 1.44 – Схема автоклава с выносным
подогревателем.
Технологическая жидкость 3,
необходимая для переработки материала 2, нагревается в выносном подогревателе 6
паром 9, который направляется затем в паровую рубашку 8, где полностью
конденсируется, отдавая скрытую теплоту парообразования.