Лекция 30 Теплообменные аппараты
Теплообменный аппарат – устройство, предназначенное для подогрева или охлаждения жидкости и воздуха. Существует 3 вида теплообменных аппаратов:
рекуперативные,
регенеративные,
смесительные.
На морских судах используются рекуперативные теплообменные аппараты, в которых теплообмен осуществляется через теплообменную поверхность (нагрева или охлаждения).
Существует 2 типа рекуперативных теплообменных аппаратов:
трубчатые,
пластинчатые.
В соответствии с назначением делятся на подогреватели и охладители. Трубчатые теплообменные аппараты могут быть прямотрубные, U-образные, змеевиковые. Характерной особенностью трубчатых теплообменных аппаратов является наличие прочного корпуса (кожуха) – кожухотрубные. Общим достоинством таких теплообменных аппаратов является возможность использования при любых необходимых давлениях и температурах теплообменивающих сред. Недостаток – большая масса.
Прямотрубные теплообменные аппараты
Поверхность нагрева (охлаждения) теплообменного аппарата состоит из прямых труб. Теплообменный аппарат с такими трубками используется при Δt≤60° (разность теплоёмких сред). При этом условии, линейное расширение труб будет незначительно, что позволяет крепить их развальцовыванием или сваркой, если трубки стальные. В целях увеличения скорости движения теплообменных сред и повышения коэффициента теплопередачи в межтрубном пространстве и крышках теплообменного аппарата используются перегородки.
Кожух.
Трубная доска.
Перегородка крышки.
Межтрубная перегородка.
Задняя крышка.
Достоинство: простота технического обслуживания.
Недостаток: невозможность использования при обогреве паром (топливо-подогреватель). В этом случае в одной из трубных досок используются сальниковые уплотнения (компенсатор на корпусе теплообменного аппарата).
К
омпенсатор:
Справа – плавающая трубчатая доска.
U-образные и змеевиковые теплообменные аппараты
Используются
при разности температур теплообменных
сред
:
Недостатки: очистка только химическим методом (химическое мытьё); в U-образных выходит из строя петля, в змеевидных – весь теплообменный аппарат при пробое трубки.
Достоинства: использование при любых необходимых высоких температурах и давлениях.
Пластичные теплообменные аппараты
Могут использоваться только при низких температурах и давлениях теплообменных сред (маслоохладители, водоохладители, греющие батареи и конденсаторы водоопреснительных установок).
Правила технического обслуживания и эксплуатации пластинчатых теплообменных аппаратов:
При вводе в действие теплообменного аппарата, сначала подводится охлаждающая, а затем охлаждаемая среда; нагревающая, а затем греющая среда. Сначала открываются клапаны отвода сред, а затем, медленно, – клапаны подвода. Во время действия необходимо проверять показания приборов и при необходимости регулировать. Проверять отсутствие наружных и внутренних протечек. Внутренние протечки в маслоохладителях определяются по снижению уровня в расходной цистерне. Протечки, в маслоподогревателях и в топливо-перегревателях, обнаруживаются с помощью контрольной цистерны тёплого ящика.
Поверхность нагрева теплообменного аппарата, обогревающих паром, рассчитывается таким образом, чтобы греющий пар в теплообменном аппарате конденсировался полностью.