Введение. 1 Исходные данные

Введение

Теплообменники – это устройства, в которых теплота переходит от одной среды к другой. Теплообмен между теплоносителями является одним из наиболее важных и часто используемых в технике процессов. Теплообменные аппараты имеют большое распространение во всех отраслях промышленности и широко применяются в качестве вспомогательных элементов различных тепловых установок.

В зависимости от назначения теплообменные аппараты называются подогревателями, конденсаторами, испарителями, паропреобразователями и т. д. По принципу действия теплообменники делятся на поверхностные и смесительные.

В свою очередь поверхностные аппараты делятся на рекуперативные и регенеративные. Рекуперативные теплообменные аппараты представляют собой устройства, в которых, два теплоносителя с различными температурами перемещаются в пространстве, разделенные твердой стенкой. Теплообмен происходит за счет конвекции и теплопроводности стенки, а если хоть одна из сред является излучающей, то и за счет теплового излучения. Примером таких аппаратов являются котельные агрегаты, конденсаторы, выпарные аппараты и др.

В регенеративных теплообменных аппаратах одна и та же поверхность нагрева через определенные промежутки времени омывается то горячей, то холодной средой. Сначала поверхность регенератора отбирает теплоту от горячей среды и нагревается, затем поверхность отдает энергию холодной среде.

В смесительных аппаратах теплопередача осуществляется при непосредственном контакте и перемещении горячей и холодной сред. Типичным примером таких теплообменников являются градирни котельных. В градирнях вода охлаждается атмосферным воздухом. Воздух непосредственно соприкасается с водой и перемешивается с паром, возникающим из-за частичного испарения воды.

В зависимости от схемы движения теплоносителей различаются прямоточные, противоточные и с перекрестным током теплообменные аппараты.

В прямоточном теплообменнике теплоносители протекают параллельно в одном направлении, в противоточном – в противоположном направлении.

В аппаратах с перекрестным током теплоносители при движении пересекаются под углом. Характер изменения температур теплоносителей вдоль поверхности нагрева во многом определяются схемой движения.

В зависимости от назначения производственных процессов в качестве теплоносителей могут применяться водяной пар, горячая вода, дымовые газы и др.

Горячая вода как греющий теплоноситель получила большое распространение, особенно в отопительных и вентиляционных установках. Она приготовляется в специальных водогрейных котлах, производственных технологических агрегатах (например, в печах) или водонагревательных установках ТЭЦ. Горячую воду как теплоноситель можно транспортировать по трубопроводам на значительные расстояния.

Достоинством воды как теплоносителя является сравнительно высокий коэффициент теплоотдачи.

Рисунок 1 - Общий вид горизонтального секционного кожухотрубного

теплообменника

1 Исходные данные

В данной расчетной работе выполнен конструктивный расчет рекуперативного аппарата трубчатого типа в соответствии с исходными данными для варианта №424, а именно:

Тепловая производительность теплообменного аппарата, Q=6, 5× 10⁶, кДж/час;

Схема движения теплоносителей − прямоток;

Температура греющей воды при входе в теплообменный аппарат, t^/₁=138⁰C;

Температура греющей воды при выходе в теплообменный аппарат, t^//₁=104⁰C;

Температура нагреваемой воды при входе в теплообменного аппарата, t^/₂=64⁰C;

Температура нагреваемой воды при выходе в теплообменного аппарата, t^//₂=96⁰C;

Материал трубок теплообменного аппарата – Л-латунь;

Коэффициент теплопроводности материала трубок, λ =117 Вт/(м× K);

Температура стенок трубок, принятая при расчете, t_с_m=99 ⁰C;

Наружный диаметр трубок теплообменного аппарата, d_н =20 мм=0, 02 м;

Внутренний диаметр трубок теплообменного аппарата, d_вн=18 мм=0, 018 м;

Коэффициент, учитывающий потери тепла поверхностью подогревателя в окружающую среду, η _n= 0, 97.

12 3 4 Следующая ⇒