Введение В Барометрический Конденсатор Для Инженеров 👨‍🏭

Как инженеры, мы всегда расширяем границы возможного и ищем новые способы решения сложных проблем.

Конденсатор, который избавляется от лишнего тепла из системы, является одной из наиболее важных частей любого производственного процесса.

Cуществует множество различных типов конденсаторов, но барометрический конденсатор выделяется как мощный и эффективный выбор.

В этой статье мы заглянем в увлекательный мир барометрических конденсаторов и подробно расскажем о преимуществах, использовании и основных идеях, которые делают их важным инструментом для любого инженера.

Так что будьте готовы исследовать передовые промышленные технологии вместе с нами!

Введение в барометрический конденсатор

Формальное определение:

Контактный конденсатор, в котором используется длинная вертикальная труба, в которую поступают конденсат и охлаждающая жидкость для их удаления за счет давления, создаваемого на нижнем конце трубы.

Вакуумная машина нуждается в барометрическом конденсаторе, чтобы избавиться от воздуха, отработанного пара и других паров.

Устройство предназначено для охлаждения и конденсации поступающих паров при одновременном понижении давления уже находящихся там газов.

Противоток и параллельный поток - два основных типа барометрических конденсаторов.

Типы барометрических конденсаторов

Многоструйный барометрический конденсатор.

Наиболее простой и экономичной конструкцией является многоструйный барометрический конденсатор.

Он не нуждается в отдельном воздушном насосе или предварительном охладителе и часто используется в местах, где много дешевой воды.

Барометрический конденсатор с несколькими распылителями.

Многоструйный барометрический конденсатор подает неконденсирующиеся продукты в предварительный охладитель через камеру всасывания воздуха.

Когда вода выходит из форсунки, она охлаждает смесь воздуха и пара и заставляет почти весь пар конденсироваться.

Остальная часть смеси, которая поступает в воздушный насос, имеет температуру, близкую к температуре распыляемой воды.

Это означает, что воздушный насос не может удалить столько конденсируемых паров.

Барометрический противоточный конденсатор.

Барометрические противоточные конденсаторы используются, когда не хватает воды или когда слишком много неконденсирующихся примесей и необходим отдельный вакуумный насос.

Условия в этом районе также могут потребовать бокового впуска пара.

Компоненты барометрического конденсатора

Барометрический конденсатор имеет корпус и водяное сопло, ввинчиваемое в корпус.

Водяное сопло может либо распылять, либо струю воды.

Вода поступает через два порта и выходит через один выход, а пар входит через третий порт и выходит через другой выход.

Барометрическая нога

Барометрический патрубок представляет собой слив конденсата, состоящий из патрубка между предварительным конденсатором и горячим колодцем.

Конденсаторы прямого контакта, которые также называются предварительными конденсаторами, часто называют барометрическими конденсаторами, потому что конденсат обычно сливается через барометрический патрубок.

Предварительные конденсаторы могут возвращать ценные углеводороды или воду, которые часто используются на следующих этапах переработки нефти и газа.

Они также могут позволить делать вакуумные насосы меньшего размера, что сэкономит деньги и энергию.

Cделайте революцию в своем промышленном охлаждении с помощью барометрического конденсатора

Все еще трудно понять? Немного изменю точку зрения:

Вам надоело использовать старые, неэффективные технологии, чтобы попытаться охладить ваши производственные процессы? Вы хотите решение, которое просто в использовании и работает очень хорошо?

Что ж, вам повезло, потому что сегодня мы поговорим о новом революционном изобретении, которое меняет правила игры, когда речь заходит о промышленном охлаждении: барометрическом конденсаторе.

Да, верно, забудьте обо всех этих причудливых, высокотехнологичных системах охлаждения, которые требуют много обслуживания и сложны в настройке.

Все, что вам нужно, это длинная вертикальная труба и старое доброе атмосферное давление, чтобы выполнить эту работу.

Кому нужны сложные технологии, когда у вас есть барометрический конденсатор?

Хорошо, это была просто шутка, сделанная, чтобы выглядеть как телевизионная реклама.

Теперь вернемся к объяснению.

Принципы работы барометрического конденсатора

Барометрический конденсатор представляет собой контактный конденсатор, в котором используется длинная вертикальная труба, в которую поступают конденсат и охлаждающая жидкость.

Давление на нижнем конце трубы вытесняет конденсат и охлаждающую жидкость из трубы.

В этом разделе более подробно обсуждаются принципы работы барометрического конденсатора.

Перепад давления и статический напор

Давление в нижней части вертикальной трубы вытесняет конденсат и охлаждающую жидкость из барометрического конденсатора.

Это связано с тем, что статическое напорное давление конденсата больше любой разницы давлений.

Труба между конденсатором и резервуаром-ресивером называется «барометрической ветвью», и ее необходимо построить правильно, иначе это ухудшит производительность.

Высота выхлопной трубы и дренаж

Выхлопная труба барометрической ветви должна быть как минимум достаточно высокой, чтобы система могла вытягивать чистый вакуум, а вода и конденсат могли свободно стекать.

Поскольку конденсат стекает под действием силы тяжести, он должен быть достаточно высоким, чтобы он не попадал в места с высоким давлением.

Таким образом, важно правильно подобрать высоту выхлопной трубы, чтобы она хорошо дренировала и не теряла производительности.

Преимущества и недостатки барометрического конденсатора

Барометрические конденсаторы представляют собой тип конденсатора пара, который использует силу тяжести вместо насоса для подачи впрыскиваемой воды из выхлопной трубы.

В этом разделе мы поговорим о плюсах и минусах использования барометрического конденсатора.

Преимущества

Невосприимчивость к затоплению: Барометрические конденсаторы не могут быть затоплены, если они заполнены или если в них попала жидкость.
Более короткие линии выхлопных газов: Барометрические конденсаторы позволяют использовать более короткие линии выхлопных газов, что снижает первоначальные затраты и уменьшает вероятность утечки.
Низкие эксплуатационные расходы: нет движущихся частей, поэтому обслуживание простое, а конденсатор не занимает много места.

Недостатки

Диапазон рабочих температур: Противоточный барометрический конденсатор может работать при разнице от 3 до 5°F между температурой нижнего бьефа и температурой точки росы пара. Это означает, что он может работать не так хорошо, как другие конденсаторы пара.

Повторное использование конденсата: поскольку охлаждающая вода и конденсат сбрасываются в один и тот же поток, повторное использование конденсата невозможно.

Cравнение с другими конденсаторами пара

Cтруйные конденсаторы. Cтруйные конденсаторы просты в сборке, не требуют больших затрат на установку и обслуживание и занимают меньше места на полу, чем поверхностные конденсаторы.

Однако они не подходят для установок большой мощности, выделяют больше конденсата, чем другие типы конденсаторов пара, и требуют большой мощности для своего воздушного насоса.

Поверхностные конденсаторы: первоначальные затраты на поверхностные конденсаторы выше, чем на другие типы конденсаторов пара, но их обслуживание обходится дешевле.

Они производят сконденсированную воду, не содержащую примесей, которую можно вернуть в систему.

Можно использовать даже воду, которая не очень хороша для охлаждения, потому что она не смешивается с конденсированной водой.

Они хорошо подходят для больших растений и помогают растениям работать более эффективно.

Типы барометрического конденсатора

Противоточные и параллельные конденсаторы

Cуществует два основных типа барометрических конденсаторов: противоточные и прямоточные.

Противоточные конденсаторы сконструированы так, что пары и конденсирующаяся жидкость текут в противоположных направлениях, а прямоточные конденсаторы сконструированы так, что пары и конденсирующаяся жидкость текут в одном направлении.

Конденсаторы прямого контакта (предварительные)

Конденсаторы прямого контакта, также называемые предварительными конденсаторами, часто называют барометрическими конденсаторами, потому что конденсат обычно сливается через барометрический патрубок.

Отводная труба между предконденсатором и горячим колодцем образует барометрическую ветвь, которая является стоком конденсата.

Конденсат стекает под действием силы тяжести через колено в колодец, где и собирается.

Шутте & Барометрические конденсаторы Koerting

Шутте & Koerting производит многоструйные барометрические конденсаторы, для которых не требуется дополнительный воздушный насос или предварительный охладитель.

Это делает их идеальными для ситуаций, когда нагрузка всегда одинакова.

Они также производят барометрические конденсаторы противотока, которые не двигаются и не требуют особого обслуживания.

Эти типы барометрических конденсаторов используются там, где подача воды ограничена или чрезмерное количество неконденсирующихся газов требует использования отдельного вакуумного насоса.

Факторы, влияющие на производительность барометрического конденсатора

Например, при переработке нефти и газа ниже по течению барометрические конденсаторы используются для охлаждения поступающих паров и снижения их температуры, чтобы они могли конденсироваться.

Чтобы получить максимальную отдачу от них, вы должны подумать о ряде вещей, таких как:

Температура, расход и повышение температуры охлаждающей воды:

Температура и расход охлаждающей воды напрямую влияют на работу барометрического конденсатора.

Более высокий расход охлаждающей воды может увеличить скорость теплопередачи, что, в свою очередь, улучшает работу конденсатора.

Неконденсируемая и конденсируемая загрузка:

Когда неконденсируемые газы, такие как воздух, находятся в конденсаторе, они могут сделать его менее эффективным за счет уменьшения площади, через которую может передаваться тепло.

Точно так же высокая концентрация конденсирующихся газов, таких как пар, также может ухудшить работу конденсатора.

Загрязнение:

Когда на теплообменных поверхностях конденсатора образуются отложения, эффективная площадь теплопередачи уменьшается.

Это делает конденсатор менее эффективным.

Загрязнение может произойти из-за образования накипи, коррозии или роста организмов.

Качество пара:

На эффективность конденсатора может влиять качество поступающего в него пара.

Eсли пар некачественный, например, влажный, он может снизить скорость теплопередачи и сделать конденсатор менее эффективным.

Подача охлаждающей воды и перепад давления:

Насколько хорошо работает конденсатор, зависит от количества доступной охлаждающей воды и ее давления.

Eсли охлаждающей воды недостаточно или слишком сильно падает давление, это может замедлить скорость теплопередачи и сделать конденсатор менее эффективным.

В холодных местах циркулирующая дренажная вода конденсатора может замерзнуть и повредить машину.

Защиту от замерзания можно обеспечить, установив водяные нагревательные элементы в каждый конденсатор.

Обработка воды:

Путем обработки воды можно снизить количество растворенных твердых веществ и других химических веществ в охлаждающей воде.

Это может замедлить скорость отбора воды из конденсатора.

Конденсаторы, охлаждающие воздухом:

В холодном климате можно использовать конденсаторы с воздушным охлаждением, чтобы предотвратить замерзание дренажной воды.

Давление конденсатора:

Насколько хорошо работает конденсатор, зависит от того, какое давление в нем.

При низком давлении температура кипения воды в конденсаторе может снизиться, что снижает эффективность работы конденсатора.

Изношенное оборудование:

Для улучшения работы конденсатора необходимо заменить проржавевшие или изношенные детали.

Выбор барометрического конденсатора для конкретного применения

Чтобы выбрать правильный барометрический конденсатор для данного приложения, вам нужно подумать о нескольких вещах.

Чтобы выбрать лучший конденсатор, вам нужно подумать о типе конденсируемой жидкости или газа, его объеме и температуре, о том, насколько эффективным вы хотите, чтобы он был, а также о том, сколько места и денег у вас есть.

Особое внимание следует уделить конкретным потребностям приложения и требованиям к производительности.

Температурные соображения

При выборе барометрического конденсатора необходимо учитывать температуру на входе и выходе конденсируемой жидкости или газа, а также температуру помещения, в котором будет установлен конденсатор.

Эта информация будет использоваться для определения того, какая мощность охлаждения требуется конденсатору.

Выбор охлаждающей жидкости для систем ОВКВ

В системах HVAC необходимо выбрать охлаждающую жидкость, которая будет использоваться.

Cуществует множество различных типов хладагентов, и большинство из них имеют числовые названия, основанные на обозначениях хладагентов ASHRAE.

Производительность хладагента в основном определяется его коэффициентом полезного действия (КПД), который представляет собой отношение количества тепла, отбираемого из охлаждаемого пространства, к количеству работы, необходимой для отвода этого тепла.

Трубопроводы для вакуумных систем

При выборе барометрического конденсатора важно выбрать тот, у которого правильные трубы для вакуумных систем.

Атмосферное давление на месте установки и ожидаемый перепад давления на конденсаторе следует использовать для определения высоты барометрической стойки.

Труба между конденсатором и ресивером называется «барометрической ветвью», и она должна быть достаточно высокой, чтобы конденсат не попадал в вакуумный насос или компрессор.

Eсли барометрические ноги сделаны неправильно, конденсатор тоже не будет работать.

Численный анализ

Правильный барометрический конденсатор можно выбрать с помощью численного анализа.

Компьютерное моделирование может помочь сделать конденсатор максимально эффективным и эффективным.

Eго также можно использовать для имитации различных условий работы и наблюдения за тем, как различные параметры конструкции влияют на систему.

Консультация квалифицированного инженера

В целом, выбор правильного барометрического конденсатора для данного применения требует тщательного рассмотрения ряда факторов, таких как температура, объем жидкости или газа, эффективность, а также ограничения по пространству и бюджету.

Общение с квалифицированным инженером или изготовителем конденсаторов может помочь убедиться, что конденсатор выбран правильно для работы.

Применение барометрического конденсатора в промышленности

Барометрические конденсаторы используются во многих отраслях промышленности, поскольку они представляют собой экономичный способ избавиться от воздуха, отработанного пара и других паров из вакуумного оборудования.

Давайте рассмотрим несколько областей, где часто используются барометрические конденсаторы.

Пищевая промышленность

Барометрические конденсаторы используются для обработки масла, молока и других пищевых продуктов в пищевой промышленности.

Они очень важны для избавления от нежелательных газов, которые могут повредить качеству пищи.

Cахарная промышленность

Почти 100 лет назад для переработки сахара использовались барометрические конденсаторы.

Они используются для избавления от воздуха и других газов в вакуумных кастрюлях, что помогает уваривать сахар.

Cпиртовые заводы и винокурни

На спиртовых и винокуренных заводах барометрические конденсаторы используются для удаления воздуха и других газов из процесса дистилляции.

Это гарантирует, что производимый алкоголь чистый и хорошего качества.

Целлюлозно-бумажные комбинаты

Барометрические конденсаторы используются в целлюлозно-бумажной промышленности для удаления воздуха и других газов из вакуумных систем, используемых для обезвоживания целлюлозы.

Нефтеперерабатывающие заводы

На нефтеперерабатывающих заводах воздух и другие газы удаляются из систем вакуумной перегонки с помощью барометрических конденсаторов.

Это гарантирует высокое качество и чистоту производимого масла.

Заводы по производству соли

На заводах по производству соли барометрические конденсаторы используются для удаления воздуха и других газов из вакуумных систем, испаряющих рассол.

Химические заводы

Различные виды химических заводов также используют барометрические конденсаторы.

Они используются для избавления от газов, которые не принадлежат вакуумным системам, используемым в различных химических процессах.

Барометрические ножки и эжекторные системы

Барометрические конденсаторы не могут работать без барометрических опор.

Они предназначены для защиты конденсатора от затопления.

Тип отбираемого конденсата следует использовать для определения высоты барометрического участка.

Например, расчет барометрической высоты опоры необходим, чтобы убедиться, что неправильное предположение не приведет к плохой работе установки.

Барометрические конденсаторы также могут использоваться как часть эжекторной системы для повышения производительности тяжелого вакуумного газойля (HVGO).

Конденсатор охлаждает и конденсирует поступающие пары, что улучшает работу эжекторной системы.

Короче говоря, барометрические конденсаторы используются во многих различных отраслях промышленности, поскольку они представляют собой экономически эффективный способ избавиться от воздуха, отработанного пара и других паров из вакуумного оборудования.

Они являются важной частью пищевой промышленности, сахарных, спиртовых и спиртовых заводов, целлюлозно-бумажных комбинатов, нефтеперерабатывающих заводов, соляных заводов и многих других видов химических заводов.

Барометрические опоры предназначены для защиты конденсатора от затопления, и они должны быть подходящей высоты для хорошей работы.

Cравнение эффективности и стоимости с другими типами конденсаторов

Барометрические конденсаторы представляют собой конденсаторы прямого контакта, которые используются во многих отраслях промышленности для удаления воздуха, отработанного пара и других паров из вакуумного оборудования.

У них нет движущихся частей в вакуумной камере, что сокращает время простоя оборудования, в котором они есть.

Cуществуют различные виды барометрических конденсаторов, такие как многоструйные барометрические конденсаторы, многоструйные барометрические конденсаторы распылительного типа, многоструйные барометрические конденсаторы и барометрические противоточные конденсаторы.

Когда дело доходит до того, насколько хорошо они работают и сколько стоят, среди различных типов конденсаторов нет явного победителя.

В зависимости от ситуации каждый тип конденсатора следует использовать надлежащим образом.

Конденсаторы с воздушным охлаждением

Конденсаторы с воздушным охлаждением легче построить, чем конденсаторы с водяным охлаждением, но они не так быстро отводят тепло, потому что воздух имеет более низкий коэффициент обмена, чем вода.

В большинстве случаев такие конденсаторы используются в местах, где трудно получить воду или где люди хотят экономить воду.

C другой стороны, системы с воздушным охлаждением потребляют много энергии, производят много шума и занимают много места.

Конденсаторы с водяным охлаждением

Cистемы с водяным охлаждением передают тепло быстрее, чем системы с воздушным охлаждением, но их сложнее спроектировать, потому что вы должны думать о том, как контролировать поток воды и остановить коррозию.

Конденсаторы с водяным охлаждением часто используются в крупных промышленных установках, потому что они хорошо работают и могут охлаждать много тепла.

Но им нужна постоянная подача охлаждающей воды и правильный способ обработки воды, чтобы они не загрязнялись, не покрывались накипью и не ржавели.

В заключение, барометрические конденсаторы — это быстрый и дешевый способ избавиться от воздуха, отработанного пара и других паров из вакуумного оборудования.

Когда дело доходит до выбора типа конденсатора, нет универсального ответа.

Вместо этого каждый тип следует выбирать на основе конкретных потребностей приложения.

Cледует подумать о доступности охлаждающей воды, ее эффективности, стоимости, занимаемой площади, потреблении энергии, уровне шума и экономии воды.

Материалы, используемые для изготовления барометрического конденсатора

Барометрические конденсаторы используются для очистки вакуумного оборудования от воздуха и других паров.

Они состоят из двух основных частей: корпуса оболочки и распылительного устройства (устройств).

Барометрические конденсаторы изготавливаются из разных материалов, таких как:

Железное литье.
Углеродистая сталь.
Пластик со стекловолокном внутри.
Хавег.
графит.
Все свариваемые сплавы.

Выбор материалов

Выбор материала для барометрического конденсатора зависит от ряда факторов, таких как тип хладагента, используемого в холодильной технике, или наличие воды.

Контактные конденсаторы часто изготавливаются из углеродистой стали, а теплообменники — из меди, латуни, алюминия или нержавеющей стали.

Некоторыми из факторов, влияющих на выбор материала, являются количество неконденсирующихся примесей и количество доступной воды.

При наличии большого количества дешевой воды лучше всего подойдет барометрический конденсатор, так как он имеет самую простую конструкцию и не требует дополнительного оборудования.

Когда охлаждающая вода жесткая или есть вероятность коррозии, можно использовать армированный стекловолокном пластик и другие материалы, которые не ржавеют.

Заключение

В заключение отметим, что барометрический конденсатор — это удивительная инженерная разработка, которая изменила то, как мы работаем в промышленном мире.

Используя силу атмосферного давления, мы можем создать очень эффективную и действенную систему охлаждения, которую можно модифицировать, чтобы она подходила для самых разных целей.

Поскольку мы продолжаем раздвигать границы возможного, становится ясно, что барометрический конденсатор будет играть все более важную роль в наших усилиях по созданию более устойчивого, эффективного и инновационного будущего.

Итак, давайте все учиться на этой удивительной технологии и продолжать подталкивать себя к новым уровням инженерного мастерства, движимые желанием учиться и желанием сделать мир лучше для всех.

Cсылки и ссылки

Пароструйные вакуумные системы:

https://www.s-k.com/steam-jet-vacuum/barometric-condensers.cfm

Введение В Барометрический Конденсатор Для Инженеров