Практическое занятие № 6

Тема: Изучение устройства и работы поверхностных теплообменников.

Цель работы:

1. Изучить устройство и принцип работы поверхностных теплообменников.

2. Определить достоинства и недостатки в работе поверхностных теплообменников.

Оборудование: схемы поверхностных теплообменников.

Основные этапы работы:

1. ознакомиться с требованиями техники безопасности;

2. ознакомиться с методическими рекомендациями по проведению работы;

3. выполнить схемы поверхностных теплообменников и краткое описание их работы;

4. Определить достоинства и недостатки в работе поверхностных теплообменников;

5. ответить на контрольные вопросы;

6. оформить и сдать отчёт.

Общие сведения

Теплообменный аппарат – это устройство, служащее для теплообмена между двумя средами.

В зависимости от конструктивного выполнения поверхностные теплообменники подразделяют на пластинчатые, трубчатые, спиральные, теплообменники с рубашкой и с орёбренной поверхностью и т.д.

При выборе конструкции теплообменного аппарата следует исходить из следующего: аппарат должен соответствовать технологическому процессу, быть высокоэффективным (производительным), экономичным и надежным в работе, иметь низкую металлоемкость; материал теплообменника должен быть коррозиестойким в рабочих средах.

Высокие значения коэффициентов теплопередачи достигаются, когда теплоносители движутся через теплообменник с большими скоростями. Для достижения высокого коэффициента теплопередачи поверхность теплообмена должна быть чистой. При увеличении скорости одного из теплоносителей коэффициент теплопередачи заметно повышается лишь в том случае, если коэффициент теплоотдачи со стороны другого теплоносителя достаточно высок, а термические сопротивления стенки и загрязнений невелики. Так, если коэффициент теплоотдачи в межтрубном простран­стве значительно ниже, чем в трубах, то возрастание скорости теплоносителя в трубах почти не влияет на величину коэффициента теплопередачи; в этом случае следует увеличить коэффициент теп­лоотдачи в межтрубном пространстве, например путем установки в нем перегородок.

При решении вопроса о том, какой из теплоносителей пропускать по трубам, какой – с наружной стороны труб, надо придерживаться следующих правил:

• для достижения большего коэффициента теплопередачи теплоноситель с меньшим коэффициентом теплоотдачи следует пропускать по трубам;

• теплоноситель, оказывающий коррозионное действие на аппа­ратуру, целесообразно пропускать по трубам, так как в этом случае применение антикоррозийного материала необходимо только для труб, решеток и камер, кожух же может быть сделан из обычного материала;

• для уменьшения потерь теплоты теплоноситель с высокой температурой целесообразно пропускать по трубам;

• теплоноситель, из которого выделяются осадки, рекомендуется пропускать с той стороны поверхности теплообмена, которую легче очищать;

• теплоноситель с высоким давлением следует направлять в трубчатое пространство, чтобы корпус теплообменника не находился под давлением.

Конструкция теплообменника выбирается на основании технико-экономического расчета. При этом сопоставляются капитальные затраты на изготовление и годовые эксплуатационные расходы. В ряде случаев идут на увеличение капитальных затрат, если они быстро окупаются за счёт экономии на эксплуатационных затратах.

Методические рекомендации