Верхний змеевик несёт питание, нижний — конденсат продукта: между собой они не соединены. Пар конденсируется снаружи верхней трубы, отдавая теплоту питанию; в нижней секции теплота идёт из конденсата через стенку к воде. Пунктирные стрелки обозначают только теплоперенос, сплошные — материальные связи. Вынесенная слева связь 5 символизирует подтверждённую передачу конденсата, а не восстановленный внешний дренаж. Цветовые поля различают секции, не рабочие уровни. Форма перегородки, число витков, водяные порты и трассы условны; размеры, температуры и доли конденсации не заданы.
Отличительная конструкция
В этом аппарате я прежде всего разделяю два змеевика по назначению. В книге под редакцией И. И. Воронцова конденсатор-холодильник состоит из двух половин с перегородкой: верхняя конденсирует технологический пар и одновременно подогревает питание, нижняя охлаждает полученный конденсат водой. Спирали похожи по форме, но жидкость внутри у каждой своя.
Верхняя часть: питание внутри змеевика
Пар после дефлегматора поступает в верхнюю часть кожуха и омывает змеевик снаружи. Внутри змеевика из напорного бака проходит исходная анилиновая вода — именно эта смесь перерабатывается в историческом примере. Она принимает теплоту конденсации и после подогрева направляется в колонну. Здесь я различаю тепловую связь и материальное соединение: технологический пар не подмешивается к питанию, а передаёт теплоту через стенку.
Нижняя часть: продукт внутри змеевика
Образовавшийся конденсат поступает в змеевик нижнего холодильника. Теперь внутри трубы находится уже продуктовый конденсат, а снаружи проходит охлаждающая вода. После охлаждения продукт идёт в отстойник. Поэтому две соседние спирали я не соединяю в одну трубку: верхняя несёт питание, нижняя — полученный продукт.
Почему функции разделены
На первой поверхности теплота конденсации используется для нагрева входящей смеси. В книге с этим связано уменьшение потребности в греющем паре и охлаждающей воде, но величина экономии здесь не рассчитывается. Нижняя секция выполняет другую задачу — дополнительно охлаждает продукт перед отстаиванием. Для описанной анилиновой воды далее образуются два жидких слоя. Условия их разделения я не вывожу из одного факта подогрева питания: температура отстойника и состав смеси требуют отдельного рассмотрения.
Две секции — три разных потока
При чтении схемы я прослеживаю отдельно питание, продуктовый поток от пара до охлаждённой жидкости и охлаждающую воду. Перегородка разделяет две области кожуха; она не превращает их змеевики в общий последовательный канал. Передача конденсата из верхней секции в нижний змеевик показана функционально: скрытый дренажный узел, форма перегородки и размеры спиралей по этому описанию не восстанавливаются.
Связанные карточки
- Конденсатор и дефлегматор
- Косвенный обогрев паром
- Тепловая связь ректификационных колонн при разных давлениях
Для сопоставления: Ацетоно-бутанольная установка с разветвлёнными паровыми потоками.
Источники и материалы
Литература
«Ректификация в органической химической промышленности», под редакцией И. И. Воронцова. ГОНТИ НКТП, 1938. Глава XI, с. 206–207, рис. 118, позиции 6–7. Установка переработки анилиновой воды: верхний змеевик несёт питание, нижний — полученный конденсат; охлаждающая вода проходит снаружи нижнего змеевика.