Вопросы для самопроверки

1. Может ли тело поглощать больше лучистой энергии, чем излучать?

2. Может ли отраженный лучистый поток быть больше падающего лу­чистого потока?

3. Всегда ли тело, температура которого выше окружающей среды, из­лучает энергии больше, чем поглощает?

4. Может ли возрастать спектральная плотность потока излучения при увеличении длины волны излучения?

5. Может ли собственное излучение тела быть меньше отраженного этим телом излучения?

6. Может ли собственное излучение тела быть больше поглощенного этим телом излучения?

7. Может ли собственное излучение тела быть больше эффективного излучения этого тела?

Тема 14 Теплообменные аппараты Типы теплообменных аппаратов

Теплообменный аппарат (теплообменник) - это устройство, предназначенное для нагревания, охлаждения или изменения агрегатного состояния теплоносителя.

Чаще всего в теплообменных аппаратах (ТОА) осуществляется передача теплоты от одного теплоносителя к другому, т.е. нагревание одного теплоносителя происходит за счет охлаждения другого.

Теплообменники с двумя теплоносителями по принципу действия подразделяются на три основные группы:

1) рекуперативные;

2) регенеративные;

3. с месительные.

1) Рекуперативные ТОА - аппараты, в которых теплота от одного теплоносителя к другому передается через разделяющую их стенку.

Стенка, которая омывается с обеих сторон теплоносителями, называется рабочей поверхностью теплообменника. Она выполняется из материала с хорошей теплопроводностью (меди, стали, латуни, сплавов алюминия и т.д.).

Наиболее распространены трубчатые теплообменники, в которых один теплоноситель движется в трубах, а другой в межтрубном пространстве. В таких ТОА горячий и холодный теплоносители не контактируют, поэтому можно использовать самые разнообразные их сочетания.

Рекуперативные теплообменники подразделяются в зависимости от направления движения теплоносителей на:

а) прямоточные - если теплоносители движутся в одинаковом направлении;

б) противоточные - если теплоносители движутся в противоположном направлении;

в) с перекрестным током - если теплоносители движутся во взаимно перпендикулярных направлениях. Возможен многократный перекрестный ток.

а ) б) в) г)

Р ис. 10.2. Схемы движения теплоносителей : - горячий теплоноситель; - холодный теплоноситель.

На практике встречаются более сложные схемы движения теплоносителей , включающие различные комбинации основных .

К рекуперативным теплообменникам можно отнести также теплообменники с промежуточным теплоносителем .

2. Регенеративные ТОА- аппараты, в которых поверхность нагрева периодически омывается то горячим, то холодным теплоносителем. При этом теплота, отнимаемая от греющего теплоносителя, периодически передается нагреваемой среде. В качестве поверхности нагрева в таких теплообменных аппаратах используется твердый, достаточный массивный материал (кирпичи, различные засыпки, листы металла). Режим работы генераторов в отличии от рекуператоров нестационарный, периодический .

Р

Горячие

газы

Нагретый

воздух

Охлажденные

газы

Холодный

воздух

егенераторы и рекуператоры по способу передачи теплоты относятся к поверхностным теплообменникам.

3

Рис. 10.3. Регенеративный подогреватель воздуха периодического действия с переключением потоков, движущихся через насадку

) Смесительные ТОА - аппараты, в которых теплота передается при непосредственном смешении охлаждаемой и нагреваемой среды (контактные теплообменники). Они просты и компактны.

Используются смесительные теплообменники для легко разделяющихся теплоносителей их тщательно перемешивают, жидкости разбрызгивают или разбивают на мелкие струи.

Из всех типов теплообменников наиболее широкое распространение получили рекуперативные.