Главная | Обратная связь

Функциональные признаки

О Г Л А В Л Е Н И Е

Технические характеристики теплообменных аппаратов

Классификация теплообменных аппаратов (ТА)

1. 1. 1. Функциональные признаки

1. 1. 2. Конструктивные признаки

1. 1. 3. Схемы тока теплоносителей

Кожухотрубные теплообменные аппараты (ТА)

1. 2. 1. Устройство кожухотрубных ТА

1. 2. 2. Скорость течения теплоносителя в межтрубном пространстве и вибрация труб

1. 2. 3. Конструкция кожухотрубных ТА

Рекуперативные ТА другой конструкции

1. 3. 1. Секционные ТА и аппараты типа «труба в трубе»

1. 3. 2. Змеевиковые ТА

1. 3. 3. Трубчатые ТА для охлаждения воздуха и охлаждаемые воздухом

1. 3. 4. Интенсификация теплообмена в трубчатых теплообменниках

1. 3. 5. Пластинчато-ребристые теплообменники

1. 3. 6. Аппараты других типов

Регенеративные теплообменные аппараты

Теплоносители

 

МЕТОДЫ ТЕПЛОВОГО РАСЧЁТА

 

Классификация расчётов ТА

Модели ТА с сосредоточенными и распределительными параметрами

Определяющие температуры

Проектировочные расчёты рекуперативных ТА

Поверочные расчёты рекуперативных ТА

 

Технические характеристики та

КЛАССИФИКАЦИЯ ТА

В ТА один теплоноситель (теплоотдающий) передает теплоту другому теплоносителю (тепло воспринимающему). Если передача теплоты происхо­дит при изменении агрегатного состояния какого-либо теплоносителя (ки­пение, конденсация), то его температура в процессе теплопередачи остается постоянной. В остальных случаях температуры теплоносителей в ТА изме­няются. ТА применяются как отдельные агрегаты или элементы оборудо­вания, станков, технологических или энергетических установок в различ­ных отраслях промышленности.

В основу классификации ТА могут быть положены различные приз­наки. Рассмотрим классификацию по функциональным и конструктив­ным признакам, а также по схемам тока теплоносителей.

Функциональные признаки

По принципу работы ТА делятся на поверхностные (рекуперативные и регенеративные) и контактные. В рекуперативных поверхностных ТА обменивающиеся теплотой среды 1 и 2 протекают одновременно, и пере­дача теплоты происходит через разделяющую их поверхность 3 (рис. 1.1, а). Рекуперативные ТА наиболее распространены, их используют в самых различных областях техники.

В регенеративных ТА (рис. 1.1, б, б) поверхность 3 теплообмена по очереди омывается то греющим 1, то нагреваемым 2 теплоносителем. Такие ТА применяют главным образом для подогрева газообразных компонентов горения, а также в криогенной технике. В качестве поверх­ности теплообмена в регенеративном ТА используется теплоаккумулирующая насадка, элементы которой, например, в виде шаров, решеток, колец, образуют каналы сложной формы для прохождения теплоносителей. По­верхность теплообмена регенеративного ТА может быть выполнена пере­ключающейся (рис. 1.1, б) через определенный промежуток времени или вращающейся (рис. 1.1, б).

В контактных ТА передача теплоты от греющего теплоносителя к нагре­ваемому происходит при непосредственном их контакте. Контактные ТА делят на смесительные и барботажные. В аппаратах смесительного типа (рис. 1.1, г) нагреваемый 2 и греющий 1 теплоносители перемешиваются. В барботажных аппаратах греющий теплоноситель прокачивается через нагреваемый, или наоборот, не смешивается с ним. В барботажном ТА (рис. 1.1, д) горячий воздух 1 направляется в теплообменные элементы 4, по внутренней цилиндрической поверхности которых закрученным тон­ким слоем стекает вода 2. Воздух, проходя через слой воды, разрывает ее поток на отдельные пленки и при непосредственном контакте с водой охлаждается.

По роду теплоносителей различают ТА: жидкость — жидкость; пар — жидкость; газ — жидкость; пар — пар; пар — газ; газ — газ.

В зависимости от изменения агрегатного состояния теплоносителей ТА делят: без изменения агрегатного состояния; с изменением агрегатно­го состояния одного теплоносителя; с изменением агрегатного состояния обоих теплоносителей.

В ТА могут протекать различные процессы теплообмена: нагрев; охлаждение; кипение; конденсация; вымораживание; ректификация и т.д. В зависимости от этих процессов ТА делят на подогреватели, охла­дители, испарители, конденсаторы и т.д.

По характеру движения теплоносителей относительно теплопередающей поверхности ТА делят на три типа: с естественной циркуляцией; с прину­дительной циркуляцией; с движением жидкости под действием сил грави­тации. К ТА с естественной циркуляцией относятся испарители, выпарные аппараты, водогрейные и паровые котлы, у которых теплоноситель дви­жется благодаря разности плотностей жидкости и образующейся парожидкостной смеси в опускных и подъемных трубах циркуляционного контура. К ТА с принудительной циркуляцией относятся, например, рекуператив­ные теплообменники, выпарные аппараты, испарители, а к аппаратам с дви­жением жидкости под действием сил гравитации — конденсаторы, ороси­тельные теплообменники.

По роду теплового режима ТА могут быть со стационарными и нестацио­нарными процессами теплообмена. Рекуперативные ТА в основном рабо­тают в установившемся стационарном режиме, а регенеративные — в не­стационарном режиме.