ГОСТ Р ИСО 13706—2006
труб. Присутствие неконденсируемых веществ приводит к ухудшению эффективности, а также к переохлаждению и
возможному замерзвнию конденсата в более холодных трубах. Может также происходить коррозия.
В некоторых установках конкретный набор условий вызывает образование свищей стенок труб. Коррозия про
исходит возле выходного конца нижних (более холодных) рядов труб. В таких случаях всегда присутствует повторя
ющийся стук или щелкающий шум. так называемые гидравлические удвры. Неполадки, которые происходят во
многих местах, имеют следующие общие характеристики установок:
a) один ход с четырьмя или болев рядами труб наружным диаметром 25.4 мм (1 дюйм) и длиной от 11 до 16 м
(36 — 52 фута).
b
) давление пара на входе от 0 до 170 кПа (избыточное) (0 — 25 фунтов на квадратный дюйм).
Коррозия происходит очень быстро, в течение первых суток эксплуатации, в трубах с толщиной стенок0,89 мы
(0.035*) и медленно, примерно через три месяца, в трубах с толщиной стенок 2.11 мм (0,083*). Скорость корродиро
вания. как представляется, связана с силой гидравлического удара.
Меры для предотвращения такого типа неисправностей направлены на снижение или исключение обратного
потока пара в более холодные трубы. Например, в четырехрядном одноходовом конденсаторе достаточным пред
ставляется ограничение длины труб величиной, в 360 раз превышающей диаметр (например, длина 9 м (30 футов)
для труб наружным диаметром 25.4 мм (1’)]. Альтернативный метод заключается в разделении заднего коллектора
на четыре несообщающихся отсека, причем каждый отсекдолжен иметь свой дренаж. Еще одним методом является
использование дроссельных шайб на входах в трубы, однако эта мера может быть эффективной 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% массо
вых 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 потокбудет возникать, 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 технологичес кой
среды существенно важно прогнозирование режима потока на трубной стороне. Рассмотрим, например, поток,
содержащий пар. конденсирующиеся углеводороды и неконденсирующиеся компоненты. На входе конденсатора
может существовать кольцевой поток, т.е. на холодной стенке трубы формируется кольцо углеводородов, 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 простые системы приспособления к эксплуатации в зимний период.
С.2.6.6 Категория 5 — вязкие среды и среды с вы сокой температурой застывания
Когда вязкая жидкость течет через несколько параллельных ходов, локальные неравномерности охлаждения
могут вызывать резкое снижение скорости в некоторых из ходов, по которым идет поток. Это явление называется неста
ционарный поток. Нестационарный поток возникает, когда при определенных условиях обьемной вязкости вязкости у
стенок и перепад давления, увеличение перепада давления, вызванное более высокой вязкостью (вследствие допол
нительного охлаждения, которое становится возможным при более низкой скорости), компенсируют уменьшение пере
пада давления, вызываемое понижением скорости. Это может происходить только при ламинарном потоке среды.
При возникновении нестационврного 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 возможен при
равномерном распределении среды между трубными ходами. Это неправильное распределение потока явля ется
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 распределе
ния. Эти рекомендации следующие:
a) объемная вязкость технологической среды при температуре,имеющей место на выходе, не должна превы
шать 50мПа с(50сП).
b
) отношение вязкости у стенок к объемной вязкости не должно превышать 3:1.
Особое внимание какпри проектировании, таки при изготовлении оборудования для такого типа средследует
обратить на следующие дополнительные факторы:
60