ОХЛАЖДЕНИЕ ПАРОГАЗОВЫХ ПРОДУКТОВ
Парогазовая смесь при выходе из аппарата для обугливания древесины имеет высокую температуру. Чтобы выделить из этой смеси парообразные продукты, ее следует охладить до возможно более низкой температуры (20—25°). В конденсационной установке парогазы можно охлаждать без предварительного выделения из них смолы и с выделением. В обоих случаях конденсационная установка может быть одинаковой и должна обеспечить хорошую конденсацию парообразных веществ, входящих в состав парогазов и извлечение из неконденсирующихся газов легколетучих органических веществ в специальных скрубберах-абсорберах.
По способу охлаждения парогазовой смеси холодильники (конденсаторы) можно разделить на две группы. В холодильниках первой группы охлаждение ведется через поверхность, разделяю - юшую охлаждаемые парогазы и охлаждающую воду; холодильники этой группы называются поверхностными. Это — трубчатые, коленчатые и оросительные холодильники.
В холодильниках второй группы охлаждение парогазов достигается непосредственным соприкосновением их с охлаждающей средой; холодильники этой группы называются холодильниками непосредственного действия (холодильники смешения).
Работа холодильника и его размеры зависят от температуры и количества парогазов, охлаждаемых в единицу времени, а также от способа действия и типа аппарата для переугливания древесины.
Если древесину переугливают в аппарате периодического действия, то парогазовая смесь выделяется неравномерно и неодинаковой по составу. В период интенсивного разложения древесины выделение парогазов достигает максимума, а затем пр> окончательном обугливании древесины и прокаливании угля начинает падать.
Ясно, что для нормальной работы во все периоды обугливания холодильник должен иметь поверхность охлаждения, соответствующую максимальному выделению парогазов. Если холодильник рассчитан на период максимального выделения парогазов, то в остальные периоды его работы возможно будет охлаждать дистиллят практически до температуры охлаждающей воды на входе ее в холодильник при наименьшем ее расходе.
Отсюда следует, что холодильники при обугливании древесины в аппаратах периодического действия с неравномерным выделением парогазов, требуют большего расхода металла, большего внимания за наблюдением в течение всего периода их работы и излишнего расхода воды на охлаждение.
При непрерывном и равномерном поступлении парогазовой смеси в холодильники, например, при переугливании древесины в печах непрерывного действия, где колебания в составе, количестве и температуре смеси паров и газов при выходе их из печи незначительные, холодильники требуют меньшей затраты цветных металлов, меньше расхода воды на охлаждение и не требуют частого регулирования при их обслуживании.
Конструкция холодильника должна обеспечить правильную и достаточно хорошую циркуляцию охлаждаемой и охлаждающей среды.
Вследствие того, что при охлаждении парогазовой смеси приходится иметь дело с легколетучими компонентами, теплообмен между охлаждаемой и охлаждающей средами должен осуществляться по принципу противотока. Применение для охлаждения параллельного тока в данном случае потребовало бы значительного расхода воды и не обеспечило бы охлаждения парогазов до желаемой температуры.
Охлаждающей средой чаще всего служит вода и в исключительных случаях — воздух. Вода должна иметь температуру по крайней мере на 2—3° ниже температуры конденсата на выходе из конденсатора. Начальная температура охлаждаемой парогазовой смеси задается условиями работы аппарата для переугливания древесины, а конечной температурой обычно задаются с учетом температуры охлаждающей воды, которая зависит от времени года и источника водоснабжения.
Если пользуются водой из естественных водоемов (пруд, река и т. д.), то расчет ведут на летний период работы холодильника, т. е. принимают температуру воды 18—20°. При применении охлаждающей воды из артезианских колодцев температуру принимают не выше 8—10°.
Конечную температуру отходящей из холодильника воды следует принимать ниже температуры точки росы парогазовой смеси, т. е. не выше 50°. При температурах отработанной воды выше 50° в зимнее время из открытых холодильников будет происходить сильное испарение.
Поверхностные холодильники приходится периодически чистить, так как в состав парогазовой смеси входят смолистые вещества, а также сажа и угольная мелочь, которые осаждаясь в холодильнике вместе с конденсатом и смолой, постепенно загрязняют его. Поэтому охлаждаемая парогазовая смесь должна подаваться внутрь трубок холодильника, а охлаждающая вода — в межтрубное пространство.
Конденсаторы для охлаждения парогазовых продуктов переугливания древесины изготовляют из красной меди, так как парогазы содержат кислоты.