Трубчатые теплообменники

0
135

Представляем Вам общую информацию:

Для начала дадим
определение теплообмена — это самопроизвольный необратимый процесс
переноса теплоты в пространстве, обусловленный неоднородным полем
температуры. Обычно перенос теплоты может вызываться неоднородностью
полей других физически величин, к примеру, разностью концентраций
(диффузионный термоэффект). Теплообмен бывает 3-х видов:
теплопроводность, конвекция и лучистый теплообмен (на практике
теплообмен обычно осуществляется всеми 3 видами сразу). Теплообмен
используется во многих процессах в природе (ход эволюции звёзд и
планет, метеорологические процессы на поверхности Земли и т.д.), а
также в технике и в быту. В большинстве случаях, например при
исследовании процессов сушки, испарительного охлаждения, диффузии,
теплообмен рассматривается совместно с массообменом. Теплопередачей
называется теплообмен между двумя теплоносителями через разделяющую их
твёрдую стенку или через поверхность раздела между ними.

Рассмотрим теплообменник или теплообменный аппарат — это
устройство, в котором осуществляется теплообмен между двумя или
несколькими теплоносителями либо между теплоносителем и поверхностью
твёрдого тела. Данный процесс — один из наиболее важных и часто
используемых в технике процессов, к примеру, получение пара в
теплообмениках — котлоагрегатах основано на теплообмене между
продуктами сгорания органического топлива и водой.

Теплообменики по принципу действия подразделяют на:
рекуператоры, регенераторы и смесительные. Существуют такие
теплообменики, в которых нагрев (охлаждение) теплоносителя
осуществляется за счёт «внутреннего» источника теплоты (холода).

Аппараты, в которых 2 движущихся теплоносителя с различной
температурой разделены твёрдой стенкой, называются рекуперативными
теплообменниками. Теплообмен происходит при помощи конвекции в
теплоносителях и теплопроводности стенки, а также при помощи лучистого
теплообмена, если хотя бы одним из теплоносителей является излучающий
газ. К рассматриваемым теплообменникам относятся парогенераторы,
подогреватели, выпарные аппараты и т. д.

В случае с регенеративными теплообменниками одна и та же
поверхность нагрева периодически омывается горячим или холодным
теплоносителем, сперва поверхность отбирает теплоту и нагревается, а
после отдаёт теплоту и охлаждается. Самый типичный пример регенераторов
— воздухонагреватели доменных печей. Поскольку в рекуперативных и
регенеративных теплообменниках теплообмен осуществляется на поверхности
твёрдого тела, то их, соответственно, и называют поверхностными.

В смесительных же теплообменниках теплообмен осуществляется
при соприкосновении теплоносителей. Теплообменники данного типа —
градирни, в них вода охлаждается с помощью атмосферного воздуха. В
теплообменниках, в которых используется внутренний источник теплоты
(холода) используется только один теплоноситель. К таким
теплообменникам относятся ядерные реакторы, электронагреватели и т. д.

По конструктивному исполнению теплообменники имеют три основных вида:

1. трубчатые теплообменники

Такие теплообменники представляет собой набор труб в виде
спирали, они изготовлены из коррозионно-стойкого материала. От
пластинчатых теплообменников они отличаются большими габаритами, данные
теплообменники весьма дешевле, ремонтнопригоднее и легко объединяются в
конструкции, большой плюс в них – то, что они обеспечивают большую
производительность горячей воды при значительно меньших потерях напора
как в контуре ГВС, так и теплоносителя. Во время монтажа промышленных
котельных мощностью от 500 кВт и выше достаточно эффективным является
использование комплексов трубчатых теплообменников. Трубчатые
теплообменники очень хорошо зарекомендовали себя в районных тепловых
пунктах для создания локальных тепловых контуров при централизованной
подаче тепла

2. пластинчатые

Такой теплообменник представляет из себя набор гофрированных
пластин, которые изготавливаются из коррозионно-стойкого материала
(алюминий, оцинкованная сталь, нержавеющая сталь). Пластины, которые
располагаются друг за другом образуют каналы для течения
теплоносителей. Греющий и нагреваемый теплоносители равномерно
распределяются по чередующимся каналам и движутся навстречу друг другу.

В теплообменнике по способу соединения пластин следует выделить 3 типа пластинчатых теплообменников:

  • разборные;
  • паяные;
  • сварные.

Пластины изготавливаются особым методом штамповки из нержавеющих
сплавов стали, титана и т.п. Высокую турбулизацию потоков обеспечивает
специальная поверхность — гофрированная поверхность, что довольно
интенсифицирует теплопередачу. В этих пластинах расположены отверстия
для прохода теплоносителей и их дальнейшего распределения по каналам.
Обе системы межпластинных каналов образуют два герметичных объема.

Поскольку
в пластинчатых теплообменниках отсутствует контакт теплообменных сред
между собой, то их мы отнесем к поверхностным теплообменным аппаратам.

3. пластинчато-трубчатые

Теплопередающая поверхность теплообменников образована при
помощи пучков из медных трубок, напрессованными на них гофрированными
пластинами из металлической фольги. Корпус теплообменника произведен из
оцинкованной стали. Трубки объединены в общие коллектора, где
расположены отводящие и подводящие патрубки. Коллектора и патрубки в
свою очередь изготовлены из стальной трубы и имеют порошковое покрытие.
Патрубки присоединяются к сети на резьбе или на фланцах. Итак,
теплообменники могут изготавливаться с размерами фронтальной
поверхности до 2000 h х3500 мм.  //www.vemiru.ru

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.