Министерство образования и науки российской федерации
ФГБОУ ВПО "РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИМЕНИ СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ" (МГРИ-РГГРУ)
Кафедра механизации, автоматизации и энергетики
горных и геологоразведочных работ.
М.В. Меркулов
А.В. Бурмистров
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
для выполнения расчетной работы
по курсу "ТЕПЛОТЕХНИКА"
для студентов специальностей
130203- «Технология и техника разведки месторождений полезных ископаемых», специализации «Механизация и энергообеспечение горных и геологоразведочных работ»
130400- "Горное дело", специализации «Электрификация и автоматизация горного производства» и "Горные машины и оборудование"
Москва 2013
Оглавление
Теплообменные аппараты и их классификация......................................3.
Тепловой расчет теплообменников и порядок проектирования ТО поверхностного типа ......................................................................................4.
Методика конструктивного теплового расчета ТО..................................6.
Определение конструктивных размеров теплообменников.....................8.
Пример расчета рекуперативного теплообменника.................................10.
Задание для выполнения расчетной работы..............................................17.
Приложения ................................................................................................18.
Список литературы.......................................................................................23.
Теплообменные аппараты и их классификация.
Теплообменными аппаратами (теплообменниками) (ТО) называются устройства, предназначенные для передачи теплоты от одного теплоносителя (ТН) к другому. ТО применяются в тепловых пунктах при передачи теплоты от теплосетей -потребителям, при использовании вторичных энергоресурсов, утилизации теплоты дымовых газов.
В качестве тепоносителей используются различные тела - пар, горячая вода, дымовые газы и др. ТН - отдающий теплоту в ТО называется первичным, ТН получающий теплоту, называется вторичным.
Теплообменники подразделяются на аппараты контактные и поверхностные. Поверхностные включают теплообменники периодического действия (регенеративные) и непрерывного действия (рекуперативные). Последние подразделяются на листовые (спиральные, сотовые, пластинчатые и т.п.), неметаллические (стеклянные, графитовые и пластмассовые) и трубчатые (« труба в трубе », кожухотрубчатые и змеевиковые).
В ТО поверхностного типа процесс передачи теплоты от первичного ТН к вторичному ТН происходит через разделительную стенку.
Контактные ТО работают при непосредственном контакте первичного и вторичного ТН, например, градирня - устройство для охлаждения воды в потоке воздуха.
Регенеративные ТО работают в условиях нестационарного режима. В этих ТО поверхность нагрева сначала соприкасается с первичным ТН, аккумулируя теплоту, а затем, переместившись в зону вторичного ТН отдает теплоту.
Наибольшее распространение в промышленности получили рекуперативные ТО.
По характеру движения ТН в рекуперативных ТО выделяют три основных направления:
-прямоток - когда первичный ТН и вторичный ТН движутся в одном направлении;
-противоток - теплоносители движутся в противоположных направлениях;
-перекрестный ток - взаимно перпендикулярное направление движения ТН.
Из рекуперативных ТО чаще всего встречаются аппараты кожухотрубчатой конструкции, некоторые из которых представлены на рис. 1.
ТО кожухотрубчатого типа подразделяются на однозаходные (рис. 1.а) и многозаходные (рис. 1.б); прямоточные и противоточные.