کارخانه تولید کندانسورهای حرارتی

طراحی، ساخت و کاربرد کندانسور جدید جذب حرارتی

طراحی، ساخت و کاربرد کندانسور جدید جذب حرارتی؛ کندانسور جدید جذب حرارتی، یک دستگاه تبادل حرارت با تغییر فاز است که ویژگی‌های بسیار متفاوتی نسبت به کندانسورهای معمولی دارد. این محصول دارای ساختار منطقی بوده و درون آن لوله‌های فلپ‌دار با تعداد زیادی فلپ قرار دارد که نیازهای مربوط به انتقال حرارت خوب و داشتن سطح تبادل حرارت بالا را برآورده می‌کند. در مقایسه با فناوری‌های موجود، دارای مزایایی از جمله حجم کم، توانایی جلوگیری از تنش‌های ناشی از تفاوت دما، تعداد بالای دوره‌های چرخش، و جلوگیری از خوردگی شدید مواد در نواحی جوشکاری قطعات دستگاه است. این محصول، نیازهای متعدد کندانسورهای ذوب‌شونده در تولید آنیدرید فنولات و کلروبنزنونیتریل را برآورده می‌کند؛ همچنین مکانیسم انتقال حرارت و جابجایی ماده در فرآیند تبلور آنیدرید فنولات، ویژگی‌های ساختاری و پارامترهای بهینه‌سازی کندانسورهای ذوب‌شونده را تشریح می‌کند. علاوه بر این، کاربردهای دستاوردهای حاصل از توسعه این کندانسورها نیز ارائه شده است. کلمات کلیدی: لوله فولادی بدون درز، لوله‌های پیچیده بدون نقاط جوش، ویژگی‌های تبخیر، افزایش ظرفیت تولید و کاهش مصرف انرژی با افزایش ارتفاع باله‌ها، کندانسورهای بازدارنده حرارتی با کارایی بالا، کندانسورهای بازدارنده حرارتی نوین، دستگاهی که برای جمع‌آوری مواد به روش تبخیر عمل می‌کند. نام دیگر: تغییر کندانسور ； مخزن تقطیر حرارتی ； بخشی از کندانسور ； کندانسور. حوزه فنی: این محصول به‌طور خاص مربوط به یک دستگاه جمع‌آوری با کارایی بالا برای گازهای مورد استفاده در واکنش‌ها است؛ به‌ویژه برای جمع‌آوری گازهای ناشی از واکنش آنیدرید فنیلن و گازهای ناشی از واکنش کلروبنزنونیتریل. فناوری پیشین: در بسیاری از انواع تولیدات شیمیایی، نیاز به دستگاهی برای جمع‌آوری مواد وجود دارد که بتواند هم آن‌ها را تقطیر کند و هم گرم کند. اما به دلیل تفاوت دمای زیاد در حالت‌های تقطیر و گرم کردن، که معمولاً بیش از ۳۵۰ درجه سانتی‌گراد است، فشار ناشی از تفاوت دما بر روی دستگاه زیاد می‌شود. همچنین، با تغییر مداوم بین این دو حالت، تعداد دفعات چرخش دستگاه زیاد می‌گردد؛ به‌ویژه در محیط‌هایی که فرآیندهای شیمیایی در آن‌ها خاصیت خورندگی زیادی دارند. علاوه بر این، برای جلوگیری از ذوب شدن گازها، به گرمای تبادل حرارتی نیاز است و برای جمع‌آوری مواد جامد، نیز به گرمای تبادل حرارتی دیگری نیاز می‌باشد. موادی که جمع‌آوری نمی‌شوند، معمولاً دفع یا تصفیه می‌شوند؛ بنابراین برای برآورده کردن این الزامات، دستگاه نیاز به سطح تبادل حرارتی بزرگتر و ضریب انتقال حرارت کلی بالاتری دارد. در فرآیندهای تولید آنهیدرید فنیلن دی‌استر و کلروبنزونیتریل، از کندانسورهای حرارتی برای جمع‌آوری مواد استفاده می‌شود و کارایی این جمع‌آوری مستقیماً بر بازده تولید تأثیر می‌گذارد. در راهکارهای فنی موجود، برای دستیابی به سطح تبادل حرارتی بزرگتر، معمولاً حجم تجهیزات به‌طور چشمگیری بزرگ ساخته می‌شود که منجر به فضای زیادی که نیاز است و هزینه‌های سرمایه‌گذاری بالایی می‌گردد. علاوه بر این، در نقاط جوشکاری مواد تشکیل‌دهنده تجهیزات، خوردگی شدید و نشت مواد رخ می‌دهد که منجر به توقف فرآیند تولید و خسارات اقتصادی گسترده‌ای می‌شود. توسعه این محصول، کاستی‌های مربوط به مشکلات فوق را به خوبی برطرف کرده است. ۱. اصل کارکرد: ۱. گاز مخلوط داغ حاوی محصول و ناخالصی‌ها از بالا وارد کندانسور جمع‌آوری می‌شود. ۲. محیط خنک‌کننده درون لوله‌های باله‌دار، ماده جامد مورد نظر برای جمع‌آوری را روی این لوله‌ها تبلور می‌کند و گازهای ناخالص غیرضروری از قسمت پایینی کندانسور جمع‌آوری خارج می‌شوند. ۳. هنگامی که روی باله‌ها محصول جامد به اندازه کافی جمع شد، مایع خنک‌کننده درون لوله‌های باله‌دار با مایع گرمایشی جایگزین شده تا محصول جامد ذوب شده و در ناحیه پایینی کندانسور جمع شود. پوشش پایینی بدنه این محصول، دارای دریچه خروجی با زاویه است که خروج محتویات را تسهیل کرده و از انسداد در قسمت پایین بدنه جلوگیری می‌کند. ۴. پس از خارج کردن محصول مایع، محیط حرارتی در لوله‌های کندانسور باله‌دار را با محیط سرمایشی جایگزین کرده و فرآیند جمع‌آوری محصول را دوباره آغاز می‌کنیم. محیط خنک‌کننده: آب چرخشی، روغن سرد، آب گرم. محیط انتقال حرارت: آب گرم، روغن گرم، بخار. ۲. کاربردها: ۱. آنهیدریدهای اسیدی آلی (تولید شده با روش اکسیداسیون کاتالیزی) ⑴ آنهیدرید بنزن (آنهیدرید فنیلن‌دی‌استیک، آنهیدرید فتالیک): C8H4O3 ； وزن مولکولی ۱۴۸.۱۲ ； CAS85-44-9 ； نقطه ذوب ۱۲۹ درجه سانتی‌گراد تا ۱۳۲℃ ； نقطه جوش ۲۸۴℃ ； نقطه شعله: ۱۵۲ درجه سانتی‌گراد. ⑵ آنهیدرید سین‌درو: (آنهیدرید اسید مالئیک، آنهیدرید اسید سین‌بوتیریک): C4H2O3 ； وزن مولکولی ۹۸.۰۶ ； CAS108-31-6 ； چگالی ۱.۴۸ ； نقطه ذوب ۵۲ درجه سانتی‌گراد تا ۵۵℃ ； نقطه جوش ۲۰۰℃ ； نقطه شعله: ۱۰۲ درجه سانتی‌گراد. ۲. بنزنونیترایل‌های آلی (تولید شده با روش اکسیداسیون آمونیاک) ⑴ بنزنونیترایل متا-کلرو (بنزنونیترایل ۳-کلرو): C7H4ClN ； وزن مولکولی ۱۳۷.۵۷ ； CAS766-84-7 ； چگالی ۱.۱۴ ； نقطه ذوب ۳۸ درجه سانتی‌گراد تا ۴۲℃ ； نقطه جوش ۹۴℃ ； نقطه شعله: ۹۷ درجه سانتی‌گراد. ۳. کلروبنزونیتریل (بنزونیتریل کلرو، ۴-کلروبنزونیتریل): C7H4CIN ； وزن مولکولی ۱۳۷.۵۷ ； CAS623-03-0 ； نقطه ذوب ۹۱ درجه سانتی‌گراد تا ۹۴.۲℃ ； نقطه جوش ۲۲۳℃ ； نقطه جوش: ۱۰۸ درجه سانتی‌گراد. سوم. طراحی: الگوی اولیه برای طراحی کندانسور جدید، کندانسور مذابی بود که توسط شرکت امپریال کمیکالز (ICI) در خطوط تولید بزرگ آنهیدرید بنزن استفاده می‌شد؛ پس از تحقیقات انجام شده توسط شرکت نویسنده، این سیستم به طور گسترده در فرآیندهای پردازش گازهای حاصل از واکنش‌های راکتورهای لجنی برای تولید اسیدهای آنهیدریدی و بنزنونیترایل‌ها مورد استفاده قرار گرفت. گازهای محصول واکنش، پس از ورود به کندانسور، سرد شده و به صورت کریستال‌های جامد روی سطح خنک‌کننده تبدیل می‌شوند؛ پس از اتمام چرخه تبدیل به حالت جامد، عملیات گرم کردن انجام شده تا محصول جامد به حالت مایع درآید. پس از سال‌ها طراحی و کاربرد کندانسورهای جمع‌آوری توسط نویسنده، مشخص شد که بازدهی جمع‌آوری توسط این کندانسورها عمدتاً تحت تأثیر عوامل زیر قرار دارد: ۱. میزان متوسط تبلور گازهای واکنشی بر کندانساس. به دلیل تفاوت نقاط تبلور محصولاتی که نیاز به کندانساس دارند، و همچنین تفاوت میزان گرمای آزادشونده در فرآیند تبلور، می‌توان از طریق آزمایشات، میزان متوسط تبلور گازهای واکنشی مربوط به هر محصول را مشخص کرد. با استفاده از این پارامتر در طراحی، مقدار گرمای لازم برای تغییر، بر اساس تولیدات واحد زمان در راکتورهای واکنش پوسته‌آلود، محاسبه می‌شود؛ سپس زمان تقطیر و دوره تغییر تعیین گردیده و با در نظر گرفتن ضرایب ایمنی مربوطه، حجم دستگاه و مساحت کل سطح تبادل حرارت محاسبه می‌گردد. ۲. تأثیر سرعت جریان گاز واکنشی بر فرآیند ته‌نشینی: پس از ورود گاز واکنشی به کندانسور، فرآیند ته‌نشینی آغاز می‌شود. اگر سرعت جریان گاز بیش از حد باشد، احتمال دارد که گاز به طور کامل ته‌نشین نشده و از خروجی گاز خارج شود. اما اگر سرعت جریان گاز کم باشد، گازهای واکنشی که ابتدا وارد کندانسور می‌شوند، به سرعت به صورت آئروسل‌هایی تشکیل می‌شوند؛ این آئروسل‌ها در حین حرکت با سطوح خنک‌تر برخورد کرده و در آنجا تجمع می‌یابند. با رسیدن به میزان مشخصی، این تجمعات مسیر گاز را مسدود کرده و باعث ایجاد مسیر کوتاه در دستگاه می‌شوند. شرکت نویسنده، پس از تحقیقات، روشی برای اندازه‌گیری حداکثر سرعت جریان، که از طریق آزمایش‌های مختلف بر روی مواد مختلف به دست آمده است، ارائه داده است؛ این روش در سال‌های اخیر در کاربردهای عملی نیز نتایج خوبی داشته است. ۳. تأثیر تفاوت دما △t بر جذب تقطیر؛ تفاوت دما △t بین محیط خنک‌کننده و گاز محصول، می‌تواند به طور قابل توجهی بر کارایی فرآیند تقطیر تأثیر بگذارد. در این میان، رابطه‌ای بین دمای خنک‌کننده، سرعت جریان گاز و گاز محصول وجود دارد؛ تحقیقات انجام شده بر روی گازهای واکنشی نشان داده است که هنگامی که تفاوت دما △t به زیر حداکثر تفاوت دمای لازم برای تشکیل آئروسل‌ها کاهش می‌یابد، فرآیند تشکیل بلورهای نوک‌تیز به تدریج از بین می‌رود. در این هنگام، چگالی توده ماده منجمد شده گاز به تدریج افزایش می‌یابد. هنگامی که دمای محیط خنک‌کننده به نزدیکی دمای گاز واکنشی می‌رسد، یک لایه بلوری متراکم از تبلور تشکیل می‌شود. ۴. تأثیر ساختار تجهیزات بر جذب رسوبات مایع‌شده: پس از تعیین پارامترهایی مانند سرعت جریان گاز، تفاوت دما در طراحی، محاسبه حجم کل و سطح تبادل حرارت، لازم است که مسیرهای جریان گاز و فضای لازم برای رسوبات مایع‌شده به‌طور مناسب طراحی شوند. این کار از طریق تنظیم پارامترهای لوله‌های باله‌دار، فاصله بین لوله‌ها، تعداد ردیف‌های لوله‌ها و نحوه چیدمان لوله‌ها امکان‌پذیر است تا از استفاده بهینه از تجهیزات اطمینان حاصل شود. چهارم. تولید: نکاتی برای در نظر گرفتن: ۱. باید بالاترین نرخ جذب محصول یا کمترین غلظت گازهای خروجی را تضمین کرد. ۲. افزایش عمر مفید تجهیزات. ۳. هزینه سرمایه‌گذاری در تجهیزات و هزینه‌های عملیاتی باید پایین باشد. بنابراین، در طراحی ساختاری باید پارامترهای بهینه‌ای وجود داشته باشد، از جمله پارامترهای بهینه لوله‌های فلپه، فاصله بهینه بین لوله‌ها، فاصله بین ردیف‌ها و تعداد بهینه ردیف‌های لوله. طرح‌ها، روش‌های ساخت و الزامات فنی مربوط به کندانسورهای جدید جمع‌آوری مواد به شرح زیر است: ۱. در بخش خارجی محفظه، یک غلاف نیم‌دایره‌ای وجود دارد؛ این غلاف در حین کار، باعث گردش مداوم آب خنک می‌شود. این امر منجر به تشکیل لایه‌ای از کریستال‌های تبلوری روی دیواره‌های داخلی محفظه می‌شود و لایه‌ای محافظتی ایجاد می‌کند تا از خوردگی جوش‌ها جلوگیری شود. همزمان، کاهش دمای محفظه سرعت خوردگی را کاهش می‌دهد. ۲. داخل محفظه از چندین مجموعه لوله‌بندی تشکیل شده است که به صورت لوله‌های U هستند و می‌توانند از تنش‌های ناشی از تفاوت دما در حالت‌های تقطیر و گرمایش جلوگیری کنند. با استفاده از روش پیچش، قطر بخش «U» لوله‌های تبادل حرارت به صورت U شکل، کاهش می‌یابد؛ در نتیجه فاصله بین باله‌های لوله‌های بالایی و پایینی کمتر می‌شود و در یک حجم مشخص، سطح بیشتری برای تبادل حرارت فراهم می‌گردد. هر مجموعه لوله‌ها در داخل پوسته، دارای ساختار تکیه‌گاه کشویی با طراحی ویژه‌ای است که به لوله‌ها امکان انبساط و انقباض آسان در حین تغییرات مکرر دما را می‌دهد؛ همچنین، امکان بیرون کشیدن جداگانه لوله‌ها برای تعمیر یا تعویض وجود دارد. ۳. لوله‌های موجود در بسته، همگی از لوله‌های فولادی بدون درز ساخته شده‌اند؛ لوله‌ها با استفاده از نیروی فشاری از پشت، به باله‌های موجود در اطراف آن‌ها متصل می‌شوند. در این روش هیچ نقطه جوشی وجود ندارد؛ بنابراین از خوردگی ناشی از تنش‌های ناشی از جوشکاری جلوگیری می‌شود. فناوری پیشرفته پیچیدن باله‌های این کارخانه، ارتفاع باله‌های معمولی را از ۲۵ میلی‌متر به ۳۰ میلی‌متر افزایش می‌دهد؛ در نتیجه، سطح باله‌ها تا حد امکان افزایش می‌یابد. فاصله بین باله‌های پیچیده شده نیز می‌تواند بسته به سطح تبادل حرارت و چگالی مواد، تنظیم شود؛ معمولاً این فاصله باید بیشتر از ۶ میلی‌متر باشد. ۴. روش اتصال لوله‌های نوع U به صفحات لوله، از طریق جوشکاری استحکامی همراه با درزبندی یا جوشکاری استحکامی. بین لوله‌های U، تخته‌های پشتیبانی مناسبی قرار داده شده و این تخته‌ها همچنین هر یک از لوله‌های U شکل، با استفاده از میله‌های کششی و لوله‌های تعیین فاصله، ثابت می‌شوند. لوله‌های U شکل، صفحات لوله، تخته‌های پشتیبانی، لوله‌های تعیین فاصله و میله‌های کششی، یک مجموعه لوله‌ای را تشکیل می‌دهند. در کف هر تخته پشتیبانی، شیارهایی ایجاد شده و فولاد تخت درون این شیارها قرار گرفته و از روی تخته پشتیبانی بیرون زده تا یک ریل لغزنده ایجاد شود؛ در نتیجه یک مجموعه لوله‌ای دارای ریل لغزنده به وجود می‌آید. ۵. محفظه لوله‌ها را با استفاده از طراحی صفحات لوله‌های مجموعه، همراه با دیواره‌های جداکننده، طراحی کنید؛ در بالای این محفظه، سطحی برای اتصال وجود دارد تا تحت فشار پیچ‌ها، بتوان آن را با استفاده از واشرها مهر و محکم کرد. عرض محفظه بر اساس عرض لوله‌های پره‌دار تعیین می‌شود. ۶. یک جلد نیم‌دایره‌ای از لوله در بیرون محفظه جوش داده شده تا استحکام محفظه افزایش یابد. در دو طرف چپ و راست محفظه، ورودی‌هایی برای قرارگیری مجموعه لوله‌ها در نظر گرفته شده است؛ پس از قرار دادن مجموعه لوله‌ها در داخل محفظه، مسیرهای لغزشی مناسبی در جای مناسب تعبیه می‌شود تا کل مجموعه لوله‌ها بتواند به خوبی روی این مسیرها لغزش کند. ۷. در خارج از ورودی مجموعه لوله‌ها، فلنج‌های متناظر را بر اساس صفحات لوله‌های مجموعه و فلنج‌های جعبه لوله‌ها تنظیم کنید؛ تا از استفاده از وصله‌های عایق‌بندی بین فلنج‌های جعبه، صفحات لوله‌ها و فلنج‌های جعبه لوله‌ها اطمینان حاصل شود و تحت فشار پیچ‌های فلنج، درزبندی مناسبی ایجاد گردد. ۸. ورودی مواد گازی و خروجی گازهای غیرقابل تبخیر را بر روی محفظه تعبیه کنید؛ همچنین دریچه‌های بازرسی نیز لازم است. مجموعه لوله‌های U شکل را درون محفظه قرار دهید و محفظه لوله‌ها و محفظه اصلی را با پیچ به یکدیگر متصل کنید. یک کندانسور جدید بر اساس روش جذب حرارتی تشکیل می‌شود. همچنین می‌توان جعبه لوله‌ها را مستقیماً به بدنه جوش داد، تا از نشت جلوگیری شود. چهارم. موارد موفق: ۱. شرکت شیمیایی شیانیکو (ییشینگ) با مسئولیت محدود ۲. شرکت شیمیایی یوئیانگ پراما با مسئولیت محدود
نام شرکت: شرکت تجهیزات دارویی و شیمیایی جیانگسو جیانگنان با مسئولیت محدود
آدرس: شماره ۹، خیابان ژونگشینگ، منطقه صنعتی ژوشی، شهر ییشینگ، استان جیانگسو، شهر ووشی
فرد تماس: شوئه فنگ
تلفن: ۰۵۱۰-۸۰۷۵۲۳۰۱
فکس: ۰۵۱۰-۸۰۷۵۲۳۰۳
تلفن همراه: ۱۳۷۰۶۱۷۵۰۰۱