Классификация теплообменников • – по технологической схеме – на прямоточные, противоточные и с поперечным током теплоносителей; • – по режиму работы – на теплообменники периодического и непрерывного действия; • – по способу передачи теплоты – на теплообменники смешивания, или контактные, в которых теплоносители перемешиваются (т. е. осуществляется их контакт), и поверхностные, в которых теплоносители разделены твердыми стенками; • – по основному назначению – на подогреватели, испарители, холодильники, конденсаторы (конденсоры); • – по сочетанию фазовых состояний рабочих сред – на жидкостно-жидкостные, парожидкостные и газожидкостные; • – по конструктивным признакам.
Сре да 1 Сред а 2 Попереч ное Сред обтекан а 1 ие Сред а 2 Среда 2 Проти воток Среда 1 Среда 2 Прямо ток Среда 2 Среда 1 Среда 2
По конструкции теплообменники подразделяются на: • • • теплообменники с рубашками, кожухотрубные теплообменники, погружные, оросительные с плоскими поверхностями нагрева и охлаждения.
Теплообменниками с рубашками Распределение температур в аппарате
Кожухотрубные теплообменники Ж 1 Ж 2 Г Пар Ж 2 Кк Ж 1 Схемы одноходовых кожухотрубных теплообменников Ж 1
5 4 7 Верхняя коробка Ж 1 8 Ж 2 4 6 3 2 1 Ж 2 8 1 Ж 1 4 Ходы 3 2 1 Схема многоходового кожухотрубного теплообменника Цифрами обозначены номера полостей перетекания жидкости между ходами 2 Нижняя коробка
Способы увеличения интенсивности теплообмена l l l 1. Увеличить скорость движения рабочих тел (реализацией турбулентного движения), создание искусственной турбулизации потока и др. 2. Увеличение коэффициента теплоотдачи жидкости путем организации ее пленочного течения. 3. Улучшение условий отвода неконденсирующихся газов и конденсата при паровом обогреве. 4. Устранение застойных зон при обтекании поверхностей теплообмена. 5. Оптимизация температур и дополнительных термических сопротивлений.
Тепловой расчет o o o Определяются: площадь поверхности теплообмена, средняя разность температур и средние температуры рабочих тел, тепловая нагрузка и расход теплоносителей, коэффициент теплопередачи.
Исходные данные для расчета o o o o o расход подогреваемого теплоносителя М, кг/с; концентрация СВ (концентрацию сухих веществ); начальную и конечную температуры tн и tк, давление греющего пара Р, тип подогревателя; внутренний и внешний диаметры стальных трубок d 1 и d 2; длина L трубок; скорость движения теплоносителя V; коэффициент использования поверхности нагрева.
Тепловая нагрузка где = 1, 02. . . 1, 05 – коэффициент тепловых потерь.
Расход пара где iп , iк – удельные энтальпии греющего пара и его конденсата; iк =[ts–(2… 5)] ск = tк ск, о. С; tк – средняя температура конденсата; ск – его удельная теплоемкость, Дж/(кг К).
Поверхность нагрева подогревателя n K – суммарный коэффициент теплопередачи с учетом загрязнения поверхности
Конструктивный расчет n n – размеров проточной части трубного пространства; – размещения трубок в решетке; – диаметра корпуса аппарата; – диаметров патрубков.
Площадь сечения трубок
Количество трубок n dв- внутренний диаметр трубок
Длина пучка трубок n n dр dр – расчетный диаметр трубок, = ( dв + dн) при 1 = 2; = dв при 1 2; = dн при 1 2.
Общее число трубок и их длина , .
Способы размещения трубок в решетке n n n а) по вершинам правильных шестиугольников (равносторонних треугольников); б) по сторонам квадратов; в) по концентрическим окружностям.
t в r а б
Теплоносители n n n Наибольшее распространение в промышленности получили следующие методы нагревания: Водяным паром Газом Промежуточным тепло носителем Электрическим током
Скачать презентацию Классификация теплообменников по технологической схеме
Лекция 10. АППАРАТЫ ДЛЯ НАГРЕВаи охлаждения.ppt