Студопедия — Теплообменники других типов
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Теплообменники других типов






Блочные теплообменники. Для процессов теплообмена, протекающих в химически агрессивных средах, в ряде случаев используют теплообменни­ки из неметаллических материалов. Обыч­но такие материалы (стекло, керамика, тефлон и др.) обладают более низкой, чем у металлов, теплопроводностью. Ис­ключение составляет графит, который для устранения пористости предваритель­но пропитывают феноло-формальдегидными смолами. Пропитанный графит явля­ется химически стойким материалом в весьма агрессивных средах (например, в горячей соляной, разбавленной серной, фосфорной кислоте и др.) и отличается высокими коэффициентами теплопровод­ности, равными 92—116 вт/(м-град), или 70—90 ккал/(м-ч-град).

Рис. VIII-27. Блочный теплообмен­ник из графита: 1 — графитовые блоки; 2 — вертикальные круглые каналы; 3 — горизонталь­ные круглые каналы; 4 — боковые пе­реточные камеры; 5 — торцовые крышки.

Типичными теплообменными аппара­тами из графита являются блочные теплообменники (рис. VIII-27), состоя­щие из отдельных графитовых блоков 1, имеющих сквозные вертикальные каналы 2 круглого сечения и перпендикулярные им каналы 3. Теплоноситель / движется по вертикальным каналам, а теплоноси­тель // — по горизонтальным каналам 3, проходя последовательно все блоки, как показано на рис. VIII-27. Горизонтальные каналы различных блоков сообщаются друг с другом через боковые переточные камеры 4. Графитовые блоки уплотняются между собой прокладками из резины или тефлона и стягиваются торцовыми крышками 5 на болтах.

Кроме прямоугольных блоков применяют также цилиндрические бло­ки, в которых горизонтальные каналы располагаются радиально.

Рабочее давление в блочных теплообменниках не превышает 2,9-105 н/м2 (3 ат).

Шнековые теплообменники. При тепловой обработке высоковязких жидкостей и сыпучих материалов, обладающих низкой теплопроводностью, теплоотдача может быть интенсифицирована путем непрерывного обнов­ления поверхности материала, соприкасающегося со стенками аппарата. Это достигается при механическом перемешивании и одновременном пе­ремещении материала с помощью шнеков (рис. VIII-28). Материал посту­пает у одного конца корпуса 1 с рубашкой 2 и перемешивается вращаю­щимися навстречу друг другу шнеками 3 и 4, которые транспортируют его к противоположному, разгрузочному концу корпуса. Иногда для уве­личения поверхности теплообмена шнеки изготавливают полыми и в них через полые валы, снабженные сальниками 5, теплоноситель подается в полые витки шнеков.

Рис. VIII-28. Шнековый теплообменник:

1 — корпус; 3 — рубашка; 3, 4 — полые шнеки; 5 — сальники полых валов.

 

Сравнительная характеристика теплообменных аппаратов

Конструкция теплообменника должна удовлетворять ряду требований, зависящих от конкретных условий протекания процесса теплообмена (тепловая нагрузка аппарата, температура и давление, при которых осу­ществляется процесс, агрегатное состояние и физико-химические свойст­ва теплоносителей, их химическая агрессивность, условия теплоотдачи, возможность загрязнения рабочих поверхностей аппарата и др.). При выборе теплообменника необходимо учитывать также простоту устройст­ва и компактность аппарата, расход металла на единицу переданного тепла и другие технико-экономические показатели. Обычно ни одна из конструкций не удовлетворяет полностью всем требованиям и приходится ограничиваться выбором наиболее подходящей конструкции.

В одноходовых кожухотрубчатых теплообменниках суммарное поперечное сечение труб относительно велико, что позволяет получать доста­точно высокие скорости в трубах только при больших объемных расходах движущейся в них среды. Поэтому такие аппараты рационально исполь­зовать, когда скорость процесса определяется величиной коэффициен­та теплоотдачи в межтрубном пространстве, а также в процессе испа­рения жидкостей.

Многоходовые (по трубному пространству) кожухотрубчатые теплооб­менники применяются главным образом в качестве паровых подогрева­телей жидкостей и конденсаторов. Именно в этих случаях взаимное на­правление движения теплоносителей в многоходовых теплообменниках (смешанный ток) не приводит к снижению средней движущей силы срав­нительно с противотоком, по принципу которого работают одноходовые теплообменники. Многоходовые теплообменники целесообразно исполь­зовать также для процессов теплообмена в системах жидкость — жид­кость и газ — газ при больших тепловых нагрузках. Если же требуемая поверхность теплообмена невелика, то для указанных систем более при­годны элементные теплообменники. Особое значение имеют трубчатые теплообменники нежесткой конструкции (в том числе многоходовые) в тех случаях, когда разность температур теплоносителей значительна и необ­ходима компенсация неодинакового теплового расширения труб и кор­пуса аппарата. Однако эти аппараты дороже теплообменников жесткой конструкции.

Теплообменники с двойными трубами применяются в основном в кон­тактно-каталитических и реакционных процессах, протекающих при вы­соких температурах, когда необходимо надежно обеспечить свободное удлинение всех труб, не считаясь с удорожанием аппарата и более труд­ным его монтажом.

Змеевиковые теплообменники (погружные, оросительные, змеевики, приваренные к наружным стенкам аппаратов) наиболее эффективно ис­пользуют для охлаждения и нагрева сильно агрессивных сред, когда не­обходимо применение химически стойких материалов, из которых за­труднительно или невозможно изготовить трубчатые теплообменники. Кроме того, эти аппараты пригодны для процессов теплообмена, проте­кающих под высоким давлением. Однако аппараты таких конструкций работают лишь при умеренных тепловых нагрузках

Как указывалось, основными преимуществами спиральных и пла­стинчатых теплообменников являются компактность и высокая интен­сивность теплообмена. Вместе с тем их применение ограничено небольши­ми разностями давлений и температур обоих теплоносителей. Спираль­ные теплообменники используются для нагрева и охлаждения жидкостей, газов и паро-газовых смесей. Область применения пластинчатых тепло­обменников — процессы теплообмена между жидкостями.

Важным фактором, влияющим на выбор типа теплообменника, яв­ляется стоимость его изготовления, а также эксплуатационные расходы, складывающиеся из стоимости амортизации аппарата и стоимости энер­гии, затрачиваемой на преодоление гидравлических сопротивлений.

Теплообменные аппараты всех типов должны работать при оптималь­ном тепловом режиме, соответствующем сочетанию заданной производи­тельности и других показателей, определяемых технологическими усло­виями, с минимальным расходом тепла.







Дата добавления: 2015-09-04; просмотров: 936. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ИЗНОС ДЕТАЛЕЙ, И МЕТОДЫ СНИЖЕНИИ СКОРОСТИ ИЗНАШИВАНИЯ Кроме названных причин разрушений и износов, знание которых можно использовать в системе технического обслуживания и ремонта машин для повышения их долговечности, немаловажное значение имеют знания о причинах разрушения деталей в результате старения...

Различие эмпиризма и рационализма Родоначальником эмпиризма стал английский философ Ф. Бэкон. Основной тезис эмпиризма гласит: в разуме нет ничего такого...

Индекс гингивита (PMA) (Schour, Massler, 1948) Для оценки тяжести гингивита (а в последующем и ре­гистрации динамики процесса) используют папиллярно-маргинально-альвеолярный индекс (РМА)...

Способы тактических действий при проведении специальных операций Специальные операции проводятся с применением следующих основных тактических способов действий: охрана...

Искусство подбора персонала. Как оценить человека за час Искусство подбора персонала. Как оценить человека за час...

Этапы творческого процесса в изобразительной деятельности По мнению многих авторов, возникновение творческого начала в детской художественной практике носит такой же поэтапный характер, как и процесс творчества у мастеров искусства...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.012 сек.) русская версия | украинская версия