Трубчатые печи: назначение, виды, конструкции, принцип работы, обслуживание.
Операторы технологических установок
Билет № 1.
Режимы движения сред по трубопроводам. Местные сопротивления. Гидравлический удар.
Существует два режима направленного движения рабочих сред:
- ламинарный;
- турбулентный.
При ламинарном режиме отдельные слои рабочей среды движутся параллельно, не смешиваясь.
При турбулентном – частицы рабочей среды движутся беспорядочно по разнообразным неопределенным траекториям. Движение среды при турбулентном потоке сопровождается пульсацией скорости и давления, что негативно сказывается на работе исполнительных устройств систем под давлением, поэтому наиболее целесообразно на практике применять ламинарное движение потока рабочей среды в трубопроводах и магистралях.
Таким образом, для обеспечении безопасных условий эксплуатации систем под давлением возникает необходимость определения граничных условий движения среды при котором ламинарный поток переходит в турбулентный и наоборот.
Решению данных вопросов были посвящены исследования О. Рейнольдса, который доказал, что режим движения рабочей среды зависит от скорости движения, размеров потока, плотности и вязкости среды. Комплекс указанных величин, характеризующих режим движения рабочей среды называют числом Рейнольдса (безразмерная величина):
где
— плотность среды, кг/м3;
— характерная скорость, м/с;
— гидравлический диаметр, м;
|
|
|
— динамическая вязкость среды, Н·с/м2;
— кинематическая вязкость среды, м2/с ( 
);
— объёмная скорость потока;
— площадь сечения трубы.
Поток материальной среды: жидкости или газа, движущейся по трубопроводу испытывает действие известных сил:
- силы трения из-за вязкости ;
- силы сопротивления из-за реакции трубопровода при изменении направления потоков струй в трубопроводе при его изгибах.
Кроме этих сил в трубопроводе при его фильтрации возникает сила сопротивления, прямо пропорциональная произведению величин скорости движения потока среды в слое около стенок трубопровода (толщина этого слоя соизмерима с размерами отверстий фильтрации в трубопроводе) и массового расхода среды через стенки фильтрующего трубопровода.
Местными гидравлическими сопротивлениями называются короткие участки трубопроводов или каналов, в которых происходит изменение скоростей по величине или направлению, или по величине и по направлению одновременно.
Потери напора (энергии) в местных гидравлических сопротивлениях называются местными потерями и обусловлены так же, как и потери по длине, работой сил трения. Местные сопротивления представляют собой участки трубопровода, где происходит резкое изменение движения жидкости и силы трения распределяются в потоке, проходящем через местное сопротивление, весьма неравномерно. Поскольку протяженность местного сопротивления, как правило, весьма мала по сравнению с общей длиной трубопровода, потери напора на преодоление самих сил трения в местном сопротивлении невелики, однако обусловленные трением особенности структуры потока приводит к большим потерям в местных сопротивлениях. Протекая через местное сопротивление, поток деформируется, возникают пульсации скоростей и давлений, образуются вихревые зоны с обратными токами вследствие отрыва потока от стенок трубопровода. На эти процессы смешения и вихреобразования тратится часть полной энергии потока, которая превращается в тепло и рассеивается в окружающее пространство.
|
|
|
Гидравлический удар -ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УДАРявление резкого изменения давления в жидкости, вызванное быстрым (мгновенным) изменением скорости её течения в напорном трубопроводе (например, при быстром перекрытии трубопровода запорным устройством).
Гидравли́ческий уда́р (гидроудар) — скачок давления в какой-либо системе, заполненной жидкостью, вызванный крайне быстрым изменением скорости потока этой жидкости за очень малый промежуток времени.
|
|
|
Может возникать вследствие резкого закрытия или открытия задвижки. В первом случае гидроудар называют положительным, во втором - отрицательным. Опасен положительный гидроудар. При положительном гидроударе несжимаемую жидкость следует рассматривать как сжимаемую.
Гидравлический удар способен вызывать образование продольных трещин в трубах, что может привести к их расколу, или повреждению других элементов трубопровода. Также гидроудары чрезвычайно опасны и для другого оборудования, такого как теплообменники, насосы и сосуды, работающие под давлением. Для предотвращения гидроударов, вызванных резкой переменой направления потока рабочей среды, на трубопроводах устанавливаются обратные клапаны.
Трубопроводный транспорт.
Трубопроводный транспорт -вид транспорта, осуществляющий передачу на расстояние жидких, газообразных или твёрдых продуктов по трубопроводам. Трубопроводный транспорт предназначен главным образом для транспортировки газа (Газопровод), нефти (Нефтепровод), твёрдых материалов (Гидравлический транспорт, Пневматический транспорт).
В зависимости от назначения и территориального расположения различают магистральный и промышленный трубопроводный транспорт. К магистральному трубопроводному транспорту относятся газо- и нефтепроводы, по которым обычно транспортируют продукты от мест добычи к местам переработки и потребления — на заводы или в морские порты для перегрузки в танкеры и дальнейшей перевозки. По магистральным продуктопроводам перемещают готовые нефтепродукты с заводов в районы потребления. Трубопроводный транспорт используют для транспортировки грузов, поддающихся передаче по трубам, в пределах производственного предприятия для продолжения технологического процесса (Промышленный транспорт). К трубопроводному транспорту относятся нефте-базовые, внутрипромысловые нефте- газо- и продуктопроводы, городские газоразводящие, водопроводные и канализационные сети и т.п.
|
|
|
Трубопроводный транспорт — прогрессивный, экономически выгодный вид транспорта, ему присущи: универсальность, отсутствие потерь грузов в процессе транспортировки при полной механизации и автоматизации трудоёмких погрузочно-разгрузочных работ, возврата тары и др. В результате этого снижается себестоимость транспортировки (например, для жидких грузов в 3 раза ниже по сравнению с перевозкой их по железным дорогам).
История трубопроводного транспорта насчитывает несколько тысячелетий. B Дpевнем Eгипте использовались гончарные, деревянные и даже металлические (медные и свинцовые) трубы для водоснабжения. B античном Pиме, сохранились акведуки для самотёчных водопроводных каналов через долины и овраги. В Турции сохранился и действует по настоящее время античный акведук для подачи воды в засушливые районы страны. При раскопках в Hовгороде обнаружен водопровод из деревянных труб (время постройки конец 11 - начало 12 веков).
Первые упоминания o газопроводах относятся к началу новой эры, когда для передачи природного газа в Kитае применяли бамбуковые трубы.
K концу 18 века в Eвропе для транспорта газа начали использоваться чугунные трубы.
Пневматический транспорт (для почтовых целей) впервые применён в 1792 (Aвстрия). Первый нефтепровод (длиной 6 км) построен в США в 1865 году, в Pоссии (от промыслов Баку до местных нефтеперерабатывающих заводов) - в 1878году.
B зависимости от несущей среды трубопроводный транспорт бывает гидравлический (напорный и безнапорный) и пневматический (нагнетательный и всасывающий).
Pазличают трубопроводный транспорт:
· технологический - связывающий технологические процессы внутри предприятия (длиной до 1-3 км);
· промышленный - между предприятиями одной отрасли (до 10-15 км);
· магистральный - между предприятиями различных отраслей (на десятки, сотни и даже тысячи км).
Трубопроводный транспорт может быть непрерывным (без нарушения сплошности потока транспортируемой или несущей сред) и периодическим. K последним относится контейнерный.
Трубопроводный транспорт может быть:
· в зависимости от несущей среды гидравлическим и пневматическим,
· в зависимости от привода - c электроприводом (движитель - колесо), c приводом от линейного электродвигателя (на магнитной подушке) и др. грузооборота страны, более 2/3 топлива (табл.).
Трубчатые печи: назначение, виды, конструкции, принцип работы, обслуживание.
Трубчатые печи предназначены для нагрева сырья, теплоносителя, т. е. для поддержания необходимого температурного режима процесса. Принцип работы печей – передача нагреваемому продукту тепла, выделяющегося при сжигании топлива в топочной камере печи. В реакционно-нагревательных печах кроме нагрева в определенных участках трубного змеевика обеспечиваются условия для протекания направленной реакции.
Трубчатые печи классифицируются по следующим признакам:
Технологическим;
Теплотехническим;
Конструктивным.
По технологическому назначению различают печи нагревательные и реакционно-нагревательные.
По теплотехническим признакам (способу передачи тепла нагреваемому продукту) печи подразделяются:
- на конвективные;
- радиационные;
- радиационно-конвективные.
По конструктивному оформлению трубчатые печи классифицируются:
1) по форме каркаса:
а. Коробчатые ширококамерные, узкокамерные;
б. Цилиндрические;
в. Кольцевые;
г. Секционные;
2) по числу камер радиации:
а. Однокамерные;
б. Двухкамерные;
в. Многокамерные;
3) по расположению трубного змеевика:
а. Горизонтальное;
б. Вертикальное;
4) по расположению горелок:
а. Боковое;
б. Подовое;
5) по топливной системе:
а. На жидком топливе (Ж);
б. На газообразном топливе (Г);
в. На жидком и газообразном топливе (Ж+Г);
6) по способу сжигания топлива:
а. Факельное;
б. Беспламенное сжигание;
7) по расположению дымовой трубы:
а. Вне трубчатой печи;
б. Над камерой конвекции;
8) по направлению движения дымовых газов:
а. С восходящим потоком газов;
б. С нисходящим потоком газов;
в. С горизонтальным потоком газов.
Обслуживание:
контроль за техническим состоянием оборудования, трубопроводов, запорной арматуры, средств КИПиА, контроль за давлением топлива, расходом, температурой нагреваемого продукта, температурой дымовых газов, наличием тяги. Своевременное и качественное проведение технического обслуживания, ремонта с заменой быстроизнашивающихся материалов.
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 1177; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!