Порівняльна характеристика і галузі застосування різних теплообмінників
Різноманітність конструкцій теплообмінників, а також вимог, що до них| ставляться, ускладнюють вибір апаратів для різних конкретних умов перебігу і І процесу. Звичайно жодна з конструкцій не відповідає цілком усім вимогам і доводиться обмежуватись вибором такої, що задовольняє лише головні вимоги.
В одноходових кожухотрубних теплообмінниках досить великої швидкості в трубах, а отже і високого коефіцієнта тепловіддачі можна досягти тільки при значних витратах середовища, що в них рухається. Це пояснюється відносно великим сумарним поперечним перерізом труб. Тому такі апарати застосовують, коли швидкість процесу визначається коефіцієнтом тепловіддачі в міжтрубному просторі, а також як кип'ятильники.
Багатоходові за простором, що розміщений усередині труб, кожухотрубні
теплообмінники застосовують переважно як парорідинні підігрівники і конденсатори. Тоді взаємний напрямок руху теплоносіїв не впливає на значення
середньої рушійної сили
Теплообмінники «труба в трубі» застосовують при незначних витратах теплоносіїв для теплообміну між двома рідинами і між рідиною та парою, що конденсується. Ці апарати прості, їх легко виготовляти, вони дають можливість здійснити чисту протитечію і досягти високих швидкостей руху для теплоносіїв. Проте при значних теплових навантаженнях вони громіздкі, матеріалоємні.
Заглибні теплообмінники використовуються як підігрівники і холодильники для рідин при малих теплових навантаженнях.
|
|
|
Зрошувальні теплообмінники використовують як холодильники, зокрема для теплоносіїв, що спричиняють корозію апаратури, так і конденсатори. Спіральні та пластинчасті теплообмінники використовуються у разі теплообміну між двома рідинами, а також між рідиною та парою, що конденсується. Вони компактні, інтенсивність теплообміну в них висока.
Ребристі теплообмінники призначені переважно для теплообміну між газом і рідиною або парою.
Оболонкові теплообмінники (переважно періодичної дії) застосовують при малих теплових навантаженнях для охолодження або нагрівання в'язких рідин і середовищ, які активно хімічно впливають на матеріал поверхні теплообміну.
Теплообмінні апарати усіх типів мають в оптимальних теплових режимах, що відповідають поєднанню заданої продуктивності та інших показників технологічного процесу з мінімальною витратою теплоти.
Вибір конструкції теплообмінника
При виборі типу і конструкції теплообмінника необхідно приймати до уваги наступні фактори:
• кількість переданої теплоти;
• термодинамічні параметри (температура, тиск, об'єм, агрегатний стан теплоносіїв);
|
|
|
• фізико-хімічні властивості (в'язкість, густина);
• хімічна агресивність теплоносіїв до конструктивного матеріалу;
• степінь забрудненості теплоносія і характер відкладень;
• призначення апарата і процеси, що в ньому протікають;
• напруга, яка виникає під дією тиску теплоносіїв і в результаті теплових подовжень різних частин теплообмінника;
• конструктивний ідеал: простота приладу, мала маса і габаритні розміри, технологічність конструкції, високий ККД;
• собівартість продукції.
Розрахунки
Методика розрахунку теплообмінних апаратів
Розрізняють два види розрахунків теплообмінника: проектний і перевірочний. Проектний розрахунок виконується при проектуванні теплообмінного апарата, коли задані витрати теплоносіїв і їх параметрів. Його мета - визначення поверхні теплообміну і конструктивних розмірів вибраного апарата. За допомогою перевірочного розрахунку встановлюють можливість використання існуючих теплообмінників для заданого процесу і визначають умови, які забезпечують оптимальний режим роботи.
Проектний розрахунок включає тепловий, конструктивний, гідравлічний, механічний і техніко-економічний розрахунки.
|
|
|
Розрахунки пластинчастого теплообмінника для швидкості потоку 0,5 м/с
Тепловий розрахунок
Визначення температурних умов нагріву.
Середню різницю температур визначають як середньологарифмічну різницю:
(3.1.1)
де 
- різниці температур між теплоносіями;
Якщо 
2 , то середньологарифмічну різницю можна замінити середньоарифметичною різницею:
(3.1.2)
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 1313; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!