Корпус фильтра с наружным обогревом для химической промышленности в Минске


Корпус фильтра с наружным обогревом для химической промышленности

Оборудование предназначено для фильтрации агрессивных сред, требующих поддержания рабочей температуры выше температуры кристаллизации или застывания технологического раствора. Конструкция представляет собой вертикальную или горизонтальную емкость с рубашкой наружного обогрева, обеспечивающей равномерный прогрев стенок и предотвращающей образование отложений на фильтрующей поверхности. Применяется в узлах тонкой очистки на производствах минеральных удобрений, в системах регенерации кислот и щелочей, на линиях переработки полимеров и в процессах обессоливания.

Конструктивные особенности и материалы

Несущий корпус изготавливается из углеродистой стали с внутренним антикоррозионным покрытием либо полностью из нержавеющих сталей марок 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, AISI 316L. Для сред с высокой агрессивностью применяются титановые сплавы или двухслойные листы с плакирующим слоем. Рубашка обогрева выполняется в виде цельносварной обечайки или змеевика, привариваемого к наружной поверхности. Теплоноситель пар давлением от 4 до 10 бар, перегретая вода или высокотемпературный термальный масло. Расчетное давление в рубашке составляет от 6 до 16 бар, температура теплоносителя достигает 350C.

Фильтрующий элемент щелевой патрон, сетчатый картридж или набор дисковых мембран размещается внутри корпуса на опорной решетке. Уплотнения крышки и штуцеров выполняются из фторопласта, графита или этилен-пропиленовых эластомеров, стойких к воздействию растворителей и минеральных кислот. Для контроля перепада давления предусмотрены штуцеры под установку дифманометра, для опорожнения нижний сливной патрубок с футеровкой.

Технические параметры

Рабочее давление в корпусе варьируется от 6 до 25 бар, температура среды от 20 до +200C. Пропускная способность зависит от площади фильтрации и вязкости продукта: от 5 до 200 м/ч. Толщина стенки корпуса рассчитывается по ГОСТ 14249 с учетом коррозионного запаса от 2 до 6 мм. Обогрев обеспечивает поддержание температуры стенки с отклонением не более 5C по всей высоте аппарата.

ПараметрЗначение для параЗначение для маслаЗначение для водыЕдиница измерения
Температура теплоносителяот 120 до 180от 200 до 350от 60 до 95C
Давление в рубашкеот 4 до 10от 6 до 16от 3 до 6бар
Коэффициент теплопередачиот 350 до 700от 150 до 300от 200 до 400Вт/(мК)

Области применения

Корпуса с наружным обогревом востребованы в технологических линиях, где фильтрация сопровождается риском застывания продукта. Основные сценарии использования:

  • очистка расплавов серы и парафинов на нефтеперерабатывающих установках;
  • фильтрация растворов щелочи и соляной кислоты в гальванических цехах;
  • удаление механических примесей из полиолов и изоцианатов при производстве полиуретанов;
  • осветление мелассы и сахарных сиропов на пищевых предприятиях;
  • регенерация травильных растворов в металлургии.

Для взрывоопасных производств корпус комплектуется разрывной мембраной и датчиком температуры стенки, сигнал от которого выводится в систему противоаварийной защиты. При работе с особо чистыми средами внутренняя поверхность подвергается электрополировке до шероховатости Ra 0,4 мкм.

Вопросы и ответы (FAQ)

Какая толщина теплоизоляции требуется для рубашки обогрева?

Минимальная толщина изоляции из минеральной ваты или базальтового волокна составляет от 50 до 80 мм при температуре теплоносителя до 200C. Для масляного обогрева с температурой 350C слой увеличивают до 120150 мм, чтобы снизить потери тепла в окружающую среду до 3040 Вт/м.

Допустимо ли использовать корпус для фильтрации сред с абразивными частицами?

Да, при условии установки защитного слоя из износостойкой керамики или футеровки из базальтового литья на внутренней поверхности нижней части корпуса. Фильтрующий элемент в этом случае выбирается с увеличенным зазором щелевых патронов от 0,5 до 1,0 мм.

Как часто требуется обслуживание рубашки обогрева?

Периодичность проверки целостности сварных швов рубашки не реже одного раза в 12 месяцев. При использовании жесткой воды с солесодержанием выше 2 мг-экв/л необходимо проводить промывку рубашки ингибированным раствором кислоты каждые 6 месяцев для удаления накипи.

Каким образом компенсируется тепловое расширение корпуса?

Для аппаратов длиной более 2 метров предусматриваются сильфонные компенсаторы на входном и выходном патрубках. При вертикальной установке корпус фиксируется на опорных лапах с подвижным креплением, допускающим осевое перемещение от 10 до 15 мм.