По направлению перемещения теплоносителей, кожухотрубные преобразователи тепловой энергии можно разделить на 3 вида:

• 
  Одноточные.
  
• 
  Противоточные.
  
• 
  Перекрестноточные.
  

14. Классификация теплообменных аппаратов. Спиральные, пластинчатые, оросительные теплообменники. Области применения

Классификация. Теплообменными аппаратами(теплообменниками) называются устройства, предназна­ченные для обмена теплотой между греющей и обогреваемой рабочими средами. Последние принято называть теплоносителями.

По характеру движения теплоносителей:с естественной циркуляцией; с прину­дительной циркуляцией; с движением жидкости под действием сил грави­тации. с естественной циркуляцией-испарители, выпарные аппараты, водогрейные и паровые котлы, у которых теплоноситель дви­жется благодаря разности плотностей жидкости и образующейся парожидкостной смеси.с принудительной циркуляцией рекуператив­ные теплообменники, под действием сил гравитации – конденсаторы, ороси­тельные теплообменники.

По роду теплоносителейтеплообменные аппараты классифицируют следующим образом: жидкость – жидкость; пар – жидкость; газ – жидкость; пар – пар; пар – газ; газ – газ.

Рекуперативными аппараты, в которых теплообмен между теплоносителями происхо­дит через разделительную стенку. При теплообмене в аппаратах такого типа тепловой поток в каждой точке поверхности раздели­тельной стенки сохраняет постоянное направление.

Регенеративными аппараты, в которых два или большее число теплоносителей попеременно соприкасаются с одной и той же поверхностью нагрева.

Смешивающими аппараты, в которых тепло- и массообмен происходят при непосредственном контакте и смешивании теплоносителей. Поэтому смешивающие теплообменники иногда называют контактными. Наиболее важным фактором в рабочем процессе смешива­ющего теплообменного аппарата является поверхность соприкос­новения теплоносителей

Пластинчатые теплообменники имеют плоские по­верхности теплообмена. Обычно такие теплообменники применя­ют для теплоносителей, коэффициенты теплоотдачи которых оди­наковы.

Недостатками изготовлявшихся до недавнего времени пластин­чатых теплообменников являлись малая герметичность и незначи­

---

тельные перепады давлений между теплоносителями.

Такие конструкции приме­няются для теплообмена между жидкостями и газами и работают при перепадах давлений до 12 МПа. Применение пластинчатых теплообменников в транс­портных тепловых установках, авиационных двигателях, криогенных системах, где при высокой эффективности процесса необходимы компактность и малая масса. Теплоснабжения жилищно-коммунальных хозяйств и ряда промышленных предприятий в каче­стве подогревателей горячего водоснабжения (ГВС) и отопления устанавливаются пластинчатые теплообменник.

Плюсы:

1. Коэффициент теплопередачи в пластинчатых теплообменни­ках в 3...4 раза больше, чем в кожухотрубных, благодаря специальному гофрированному профилю проточной части пластины, обеспечивающему высокую степень турбулизации потоков тепло­носителей.

2. 
   Пластинчатые теплообменники имеют малую металлоем­кость, очень компактны.
   
3. 
   В отличие от кожухотрубных они легко разбираются и быстро чистятся. При этом не требуется демонтаж подводящих трубопроводов.
   

Спиральные теплообменники состоят из двух спиральных каналов прямоугольного сечения, по которым движутся теплоносители /и //. Каналы образуются металлически­ми листами, которые служат поверхностью теплообмена. Внут­ренние концы спиралей соединены разделительной перегородкой. Для обеспечения жесткости конструкции и фиксирования раcстояния между спиралями приваривают бобышки. С торцов спи­рали закрывают крышками и стягивают болтами.

Горизонтальные спиральные теплообменники применяют длятеплообмена между двумя жидкостями. Для теплообмена между конденсирующимся паром и жидкостью используют вертикальные спиральные теплообменники. Такие теплообменники приме­няют в качестве конденсаторов и паровых подогревателей для жид­кости.

К достоинствам спиральных теплообменников можно отнести компактность (большая поверхность теплообмена в единице объ­ема, чем у многоходовых трубчатых теплообменников) при оди­наковых коэффициентах теплопередачи и меньшее гидравличес­кое сопротивление для прохода теплоносителей. К недостаткам —

---

сложность изготовления и ремонта и пригодность работы под из­быточным давлении не свыше 1,0 МПа.





15. Нагревающие агенты и способы нагревания.

С точки зрения технической и экономической целесообразнос­ти их применения теплоносители должны обладать следующими качествами.

1. 
   Иметь достаточно большую теплоту парообразования, плот­ность и теплоемкость, малую вязкость
   
2. 
   Иметь необходимую термостойкость и не оказывать небла­гоприятное воздействие на материалы аппаратуры.
   
3. 
   Быть недорогими и достаточно доступными в отечественных ресурсах.
   

Водяной пар как греющий теплоноситель получил боль­шое распространение благодаря следующим своим достоинствам.

1- Высокие коэффициенты теплоотдачи при конденсации во­дяного пара позволяют получать относительно небольшие поверх­ности теплообмена.

2. Большое изменение энтальпии при конденсации водяного пара позволяет расходовать малое массовое количество его для передачи сравнительно больших количеств теплоты.

3. Постоянная температура конденсации при заданном давлении дает возможность наиболее просто поддерживать постоянные режим и регулировать процесс в аппаратах.

Наиболее часто употребляемое давление греющего пара в теплообменниках составляет от 0,2 до 1,2 МПа.

Горячая вода получила большое распространение в качестве греющего теплоносителя, особенно в отопительных и вентиляционных установках. Подогрев воды осуществляется в специ­альных водогрейных котлах, производственных технологических агрегатах (например в печах) или водонагревательных установках ТЭЦ и котельных. Достоинством воды как теплоносителя является сравнитель­но высокий коэффициент теплоотдачи. Как правило, в системах производственного и коммунального отопления используется го­рячая вода с температурой 70... 150 (200) "С.

---

Дымовые и топочные газы как греющая среда при­меняются обычно на месте их получения для непосредственного обогрева промышленных изделий и материалов.

Достоинством топочных газов является возможность нагрева ими материала до весьма высоких температур, которые требуются иногда по технологическим условиям производства.

Однако дымовые и топочные газы как греющая среда имеют ряд недостатков.

1. 
   Малая плотность
   
2. 
   Вследствие малой удельной теплоемкости газов их необходи­мо подавать в аппараты в большом количестве с высокой темпе­ратурой.
   
3. 
   Из-за низкого коэффициента теплоотдачи со стороны газов теплоиспользующая аппаратура должна иметь большие поверхно­сти нагрева и поэтому получается весьма громоздкой.
   

16. Охлаждающие агенты, способы охлаждения и конденсации.







Позволяет снизить расход воды







17. Классификация трубчатых печей. Разновидности конструкций, область применения.

Трубчатая печь – аппарат, который предназначен для передачи нагреваемому продукту тепла, выделяющегося при сжигании топлива, непосредственно в этом же аппарате.

В силу большого разнообразия трубчатых печей их трудно классифицировать; общепринятой системы классификации пока нет. Однако имеется возможность классифицировать трубчатые печи по некоторым признакам: по виду производства; технологическому назначению; способу сжигания топлива; способу передачи тепла; особенностям конструкции.

---

По виду производства: стабилизация нефти; первичная перегонка нефти (атмосферные и вакуумные); вторичная перегонка; каталитический крекинг; каталитический риформинг; коксование; и др.

По технологическому назначению: нагревательные (предназначены для нагревания и испарения сырья); нагревательно – реакционные (предназначены для нагрева сырья и сообщения ему тепла, необходимого для проведения эндотермических реакций).

По способу сжигания топлива: с факельным сжиганием топлива; с излучающими стенками; с настильным пламенем.

По способу передачи тепла нагреваемому сырью: конвекционные; радиантно – конвекционные; радиантные.

Основным признаком конструкции трубчатых печей является их конфигурация. По конфигурации различают печи: коробчатого типа; вертикальные; цилиндрические; печи с наклонным сводом (шатрового типа). Печи шатрового типа металлоемкие, имеют большие габариты при относительно невысокой тепловой мощности, и поэтому, они уступили место новому поколению трубчатых печей, основные типы которых приведены ниже.

Печи серии Г – узкокамерные, с верхним отводом дымовых газов и горизонтальными трубами змеевика.

ГС-1 – с однорядным настенным экраном и свободным вертикальным факелом (форсунки подовые).

Печи типа ГС применяются на установках атмосферной и вакуумной перегонки нефти, вторичных процессов.

ГН-2 – двухкамерная, с однорядными настенными экранами и с объемно-настильным пламенем (форсунки внизу сбоку, под углом).

Печь типа ГН применяется для процессов, требующих «мягкий» режим нагрева (установки замедленного коксования, крекинг-процессы).

Печи серии Б – узкокамерные, с нижним отводом дымовых газов и горизонтальными трубами (рис. 4.3):

ББ-2 – двухкамерная, с однорядными настенными экранами на перевальных стенках, с боковыми стенками топки из панельных горелок беспламенного горения и центральной камерой конвекции;

БС-2 – двухкамерная, с однорядными настенными экранами на перевальных стенках и боковых стенках топки, свободным вертикальным факелом (форсунки подовые) и центральной камерой конвекции.

Печи серии Ц – цилиндрические вертикальные трубчатые печи с верхним отводом дымовых газов:

---

Смотрите также файлы

• Протокол 10 04.docx

• Предмет исследования механические свойства полиэтиленовых пакетов. Цель исследование механических свойств полиэтиленовых пакетов.pptx

• Внеклассное мероприятие по биологии Планета Зоологическая.doc

• Утверждаю начальник 11опс.doc

• Письменное задание replace the abstracts of the letter in the correct order.docx