ГОСТ ISO 13706— 2011
методом является использование дроссельных шайб на входах в трубы; однако эта мера может быть эффектив
ной не при всех значениях расхода.
С.2.6.4 Категория 3 — конденсаторы пара частичной конденсации
В технологических потоках категории 3 количество выходного пара достаточно велико, чтобы не вызывать
обратного потока, и пар непрерывно выходит из выходных концов всех рядов труб. Количество выходного пара
обычно составляет от 10 % до 30 % массовых от полного входного расхода. Выходные количества ниже 10 %
массовых характерны для конденсаторов категории 2. Точное количество выходного пара устанавливают путем
расчетов с учетом режима работы при минимальной окружающей температуре. Если расчеты показывают, что
обратного потока не будет, то можно использовать простые системы приспособления к эксплуатации в зимний
период, такие как регулирование воздушного потока. Если расчеты показывают, что обратный поток будет возни кать.
необходимы системы защиты от систем умеренной стоимости до дорогих.
С.2.6.5 Категория 4 — конденсация технологических сред, содержащих пар с неконденсирующимися
компонентами или без них
Категория 4 является продолжением категории 3. В категории 4 особое внимание обращено на влияние
других конденсируемых веществ на температуру стенок труб. Для точной оценки температур стенок труб и техноло
гической среды существенно важно прогнозирование режима потока на трубной стороне. Рассмотрим, напри мер.
поток, содержащий пар. конденсирующиеся углеводороды и неконденсирующиеся компоненты. На входе
конденсатора гложет существовать кольцевой поток, т. е. на холодной стенке трубы формируется кольцо углеводо
родов. которое окружает текущий по центру газ. На выходе конденсатора может образовываться слоистый поток, где
вода и жидкие углеводороды вытекают из нижней части трубы, а пар конденсируется на ее верхней части. При таких
условиях обычно рекомендуются простыв системы приспособления к эксплуатации в зимний период.
С.2.6.6 Категория 5 — вязкие среды и среды с высокой температурой застывания
Когда вязкая жидкость течет через несколько параллельных ходов, локальные неравномерности охлажде
ния могут вызывать резкое снижение скорости в некоторых из ходов, по которым идет поток. Это явление назы
вается нестационарный поток. Нестационарный поток возникает, когда (при определенных условиях объемной
вязкости у стенок и перепада давления) увеличение перепада давления, вызванное более высокой вязкостью
(вследствие дополнительного охлаждения, которое становится возможным при более низкой скорости), компен
сирует уменьшение перепада давления, вызываемое понижением скорости. Это может происходить только при
ламинарном потоке среды.
При возникновении нестационарного потока скорости в параллельных трубах одного хода могут отличаться
друг от друга в соотношении до 5:1. В результате общий перепад давления на трубной стороне теплообменника
может повышаться до 100 %, а теплоотвод может уменьшиться до менее чем 50 % того, который был бы возмо
жен при равномерном распределении среды между трубными ходами. Это неправильное распределение пото
ка является основным фактором во многих случаях ухудшения рабочих характеристик охладителей вязких сред и
сред с высокой температурой застывания.
В настоящее время существуют лишь общие рекомендации, как избежать такого неправильного распреде
ления. Эти рекомендации следующие:
a) объемная вязкость технологической среды при температуре, имеющей место на выходе, не должна
превышать 50 мПа с (50 сП);
b
) отношение вязкости у стенок к объемной вязкости не должно превышать 3:1.
Особое внимание как при проектировании, так и при изготовлении оборудования для такого типа сред
следует обратить на следующие дополнительные факторы:
a) распределения потока и температур на воздушной стороне должны быть как можно более равномерны
ми. Внешняя рециркуляция только по одной стороне может вызывать неравномерность воздушного потока и
температуры воздуха, подаваемого на трубные пучки;
b
) необходимо минимизировать количество воздуха, идущего в обход пучка между боковыми рамами и
трубами, придерживаясь максимального зазора 10 мм (3/8"), как указано в 7.1.1.8;
c) допустимый перепад давлений технологической среды должен быть высоким. Обычными являются пе
репады давлений 275 кПа (40 фунтов на квадратный дюйм) или выше;
d) поток на трубной стороне должен быть равномерно распределен в коллекторах. Это может потребовать
дополнительных патрубков и/или внешней изоляции патрубков.
Могут быть случаи, когда можно добиться успешной работы, не соблюдая этих рекомендаций. Однако если
такой успешный опыт отсутствует, то игнорировать их рискованно. Альтернативные конструкции, которые можно
рассмотреть, включают непрямые системы и воздухоохлаждаемые теплообменники с серпантинными змееви
ками.
С.2.6.7 Категория 6— температура замерзания, температура образования гидратов и точка росы
Технологические потоки категории 6 характеризуются дискретной критической температурой процесса.
Для таких потоков расчет температур стенок и технологической среды обычно ведется прямыми методами. В
зависимости от проектных условий рекомендуемые системы приспособления к эксплуатации в зимний период
включают все методы, описанные в С.З.
60