Классификация теплообменников

1. Регенераторы (Имеется временный хранитель тепла в насадке) (Горячий поток охлаждается в насадке, холодный нагревается). +: проста, дешевизна, способность работать с высокими температурами и агрессивных средах. - : низкие давление смещение теплоносителей.

2. Рекуператоры (происходит контакт с другим теплоносителем)

   1. Смесительные (прямой контакт)

      1. Смесительные конденсаторы (охлаждение пара происходит благодаря охлажденной воды)

      2. Градирни (охлаждение происходит благодаря испарению жидкости на воздухе)

   2. Поверхностные (контакт через стенку) (обычно используется) (+:оребрение, -: отложение)

      1. С однофазным теплоносителем

      2. С фазовым превращением теплоносителем

Конструкционные материалы и некоторые вопросы проектирования теплообменных аппаратов

Для теплообменника рассматривается такие критерии как: теплоноситель, производительность теплообменника (Q), конструкционный материал и загрязнение.

Большинство случаев используется в качестве теплоносителя воду, таких местах как АС,ТЭС,ПГУ.

Далее нам напоминают, что интефикация теплообмена обычно использует повышение наименьшего коэффициента теплоотдачи. А это можно сделать путем оребрение или повышение скорости теплоносителя. Во втором случаи получается так

В качестве материалов используется: углеродистые стали(чугун), нержавеющая сталь (антикоррозия), алюминий (для воздуха), керамика (для высоких температур) и др.

Для того чтобы предотвращать загрязнение необходимо обеспечивать нужную скорость (вода – 2 м/с) (воздух – 10 м/с), также обеспечить возможность чистки теплоносителя.

Общая теория расчет. Тепловой баланс.

Идеальный теплообменник – используется схема прямоток или противоток, коэффициент теплопередачи постоянный, изменение скорости и температуры равны изменение среднемассовых величин.

Схема прямоток:

Схема противоток:

Число единиц переноса и эффективность теплообменника

Число единиц переноса – это отношение аккумулированной теплоты на минимальный водяной эквивалент. Показывает на сколько измениться температура тепловым теплоносителем с малым водяным эквивалентом на изменение 1 С среднее массовой температуры.

Прямоток:

Противоток:

Средний температурный напор при перекрёстном и смешанном течении

Перекрёстное течение – это ослабленный вид противотока, при таком течение 2 потока движется взаимного перпендикулярно друг другу, при этом теплоносители не смешиваются друг другом.

Смешанное течение – это, какое то разное количество течений в одном теплообменнике, при достаточно большом количестве работает как противоток.

При таких обстоятельствах расчет делается как противоток с учетом некоторой добавки на, то что это не противоток. Сама по себе поправка определяется с графиков.

Загрязнение

Одно из самых проблематичных вещей происходящих в теплообменных аппаратах, так как отложение приводит к снижению КТО и уменьшение площади. В настоящее время не существует, каких то утвержденных формул для нахождение толщены загрязнение, так как для этого требуется учесть большое количество факторов. В этом пункте будет только рекомендации, какие предпочтительные скорости и как изменяется КТО из за загрязнение.

Для того чтобы предотвращать загрязнение необходимо обеспечивать нужную скорость (вода – 2 м/с) (воздух – 10 м/с), также обеспечить возможность чистки теплообменник.

Вещество	Холодная сторона				Горячая сторона
	α	R*10-4	α∑	α		R*10-4	α∑
Газ, Р=1 атм	114	2	110	112		2	110
Газ, Р=20 атм	682	2	600	682		2	600
Вода (полуочищенная)	5000	2	2500	6000		5	1500
Органические жидкости малой вязкости	1667	4	1000	1667		4	1000
Органические жидкости сильной вязкости	210	8	180	170		8	150
Фазовый переход воды	5700	3	2000	8200		1	4500
Фазовый переход углеводородов	1700	4	1000	1420		2	1100