Поверхностные конденсаторы. Определение средней разности температур для каждой зоны конденсатора.
Поверхностные конденсаторы могут быть разделены на три группы:
- с водяным охлаждением;
- с воздушным охлаждением;
- с орошением
В поверхностных конденсаторах теплообмен между паром и охлаждающей водой (или воздухом) совершается через разделяющую их теплопроводную стенку; при этом пространство, в котором происходит конденсация может находиться под атмосферным или другим давлением. Если конденсационная установка работает под вакуумом, необходимо создать разрежение в том аппарате, откуда поступает на конденсацию пар, и постоянно поддерживать это разрежение, а также возвращать для использования конденсат при более высокой температуре.
В зоне охлаждения перегретого пара начальная разность температур:
конечна я разность температур
средняя разность температур:
В зоне конденсации начальная разность температур:
конечная разность температур:
средняя разность температур:
В зоне охлаждения конденсата начальная разность температур:
конечная разность температур:
средняя разность температур:
где t1н – начальная температура пара в °С; tнас.- температура насыщения в °С; t1к – конечная температура конденсата в °С; t2н – начальная температура охлаждающей воды в °С; t2к – конечна температура охлаждающей воды°С;
Для обозначения величин, относящихся к разным зонам вводят следующие индексы:
[i] – для зоны охлаждения перегретого пара
[к] – для зоны конденсации
[х] – для зоны охлаждения конденсата
Зачем ставятся перегородки в теплообменниках?
Поверхностные теплообменники передают тепло за счёт перегородок, выполненных из материалов с высоким коэффициентом теплопроводности. наибольшее распространение получили именно поверхностные теплообменники. Они так же имеют две разновидности: рекуперативную и регенеративную. В первой теплообмен между носителями осуществляется за счёт перегородок, причём направление теплового потока постоянно в любой точке перегородки. В теплообменниках регенеративного типа носители поочередно контактируют с одной нагреваемой поверхностью, а направление потока постоянно меняется.
На сегодня самыми распространенными являются поверхностные теплообменники рекуперативного типа.
В кожухотрубчатых теплообменниках устанавливают поперечные и продольные перегородки.
Поперечные перегородки, размещаемые в межтрубном пространстве теплообменников, предназначены для организации движения теплоносителя в направлении, перпендикулярном оси труб и увеличения скорости теплоносителя в межтрубном пространстве. В обоих случаях возрастает коэффициент теплоотдачи на наружной поверхности труб.
Поперечные перегородки устанавливают и в межтрубном пространстве; конденсаторов и испарителей, в которых коэффициент теплоотдачи наружной поверхности труб на порядок выше коэффициента их внутренней поверхности. В этом случае перегородки выполняют роль опор трубного пучка, фиксируя трубы на заданном расстоянии одна от другой, а также уменьшают вибрацию труб.
Интенсификация теплообмена поперечными перегородками может Значительно снижаться из-за утечек теплоносителя в зазорах между корпусом и перегородками. Для уменьшения утечек устанавливают следующие ограничения: при наружном диаметре кожуха аппарата, не более 600 мм зазор между корпусом и перегородкой не должен превышать 1,5 мм. В остальных случаях диаметр поперечных перегородок выбирают по соответствующим нормативным документам.