#25 Пластинчатые теплообменники осуществляют передачу тепла через тонкие (0,4-0,7 мм) гофрированные пластины из нержавеющей стали или других специальных сплавов. В трубчатых теплообменниках нагреваемая среда проходит через трубки малого диаметра, находящиеся в трубе большого диаметра с теплоносителем.
ТР состоят из передней неподвижной и задней подвижной стальных плит. Между плитами стянуты пластины с прокладками. Они имеют две направляющие, при помощи двух направляющих пластины устанавливаются в нужном положении. В теплообменнике пластины стягиваются до необходимого размера стяжными шпильками и имеют пластины, которые развернуты одна за другой на 180°. В результате чего в между пластинами образуются каналы, создающие турбулентный поток жидкости. Установка пластин в теплообменники обеспечивает чередование каналов с греющей и нагреваемой средой. ТР обеспечивают процесс теплообмена. В процессе теплообмена жидкости движутся навстречу друг другу (в противотоке). В ТР присоединительные патрубки находятся как на неподвижной плите (одноходовые ТР), так и на подвижной плите (двухходовые ТР, трехходовые ТР Мощность пластинчатого теплообменника зависит от размера и количества пластин.
Расчет мощности пластинчатых теплообменников осуществляется с помощью специальной компьютерной программы. По запросу наша компания может произвести расчет теплообменника требуемой мощности.
При изготовлении все теплообменники проходят гидравлические испытания. Испытания при их производстве обеспечивают высокое качество продукции компании "Теплоконтроль".
Пластинчатые теплообменники применяются в системах отопления, горячего водоснабжения (ГВС), кондиционирования (коттеджи, сады, школы, бассейны, индивидуальные тепловые пункты (ИТП) жилых домов, центральные тепловые пункты (ЦТП) группы домов и микрорайонов, тепловые сети сельскохозяйственных и промышленных предприятий). Широкое распространение ТР нашли в пищевой промышленности (пастеризаторы или охладители молока, вина, пива и др.). Кроме того, ТР используют для различных технологических процессов (охлаждение масла, СОЖ и др.).
Пластинчатые теплообменники имеют существенные преимущества перед другими теплообменниками. Во-первых, они обладают компактностью (площадь при монтаже, обслуживании и ремонте меньше в 5 - 20 раз). Во-вторых, имеют высокий коэффициент теплопередачи. В-третьих, имеют низкие теплопотери. В-четвертых, имеют низкие потери давления. В-пятых, низкие затраты при производстве монтажно-наладочных, изоляционных и ремонтных работ. А также существует возможность разборки теплообменника при очистке, имеют возможность наращивания мощности добавлением пластин.
Пластинчатый теплообменник благодаря своей простоте при монтаже может устанавливаться прямо на пол в тепловом пункте или на несущую конструкцию блочного теплопункта.
#26 Пластинчато-ребристые теплообменники (ПРТ) предназначены для теплообмена между неагрессивными жидкими и газообразными средами в интервале температур от плюс 200 °C до минус 270 °C с интервалом рабочего давления от вакуума до 100 атм.
В основе конструкции пластинчато-ребристых теплообменников лежит идея о применении двустороннего оребрения со стороны каждого из теплообменивающихся потоков. Вследствие этого ПРТ имеют прямоугольные оребренные каналы.
Теплообменная матрица ПРТ состоит из следующих основных элементов: ребра, расположенные между пластинами и имеющими хороший тепловой контакт с последними; бруски; разделительные (проставочные) листы; покрывные листы.
Конструкция оребрения отличается большим многообразием: выделят гладкие непрерывные ребра, прерывистые, волнистые, с групповыми жалюзийными просечками, чешуйчатые, перфорированные и др. типы ребер.
Ребра изготавливают из тонколистовых материалов методов гибки или штамповки. Толщина ребер и листов зависит от материала ПРТ и давления теплообменивающихся потоков.
ПРТ выполняют с противоточными, прямоточными и перекрестноточными схемами движения потоков[1].
По массогабаритным и эксплуатационным показателям ПРТ относятся к числу наиболее совершенных типов теплообменных аппаратов.
Основные области применения ПРТ:
Криогеника, Компрессоростроение, Газоразделительная техника, Нефтегазоперерабатывающая промышленность, Химия и нефтехимия, Авиационная промышленность, Космос, Специализированная транспортная техника, Энергетика
Диапазон применимости ПРТ из алюминиевых сплавов используются в диапазоне давлений от вакуума до 10,0 МПа (100 атм.) и диапазоне температур от минус 269 °C до плюс 200 °C. Компактность используемых в ПРТ теплообменных поверхностей 1200 — 4000 м2/м3. своб. об. В наиболее компактных ПРТ теплообменная поверхность характеризуется компактностью до 7000 м2/м3. своб. Об.
К числу существенных достоинств ПРТ относятся[3]:
1. Высокая компактность
2. Малые габаритные размеры
3. Низкий вес
4. Высокие прочность и жесткость
5. Высокая вибростойкость
6. Возможность реализации многопоточного теплообмена
7. Удобство компоновочных решений
Для изготовления ПРТ применяют алюминиевые сплавы, нержавеющие стали, медные сплавы, титановые сплавы. Наибольшее распространение получили ПРТ, изготавливаемые из алюминиевых сплавов (например, АМц, АМг3-АМг6 и др.), имеющих высокие значения коэффициентов теплопроводности, низкую плотность и высокую удельную прочность.
#38 Регенеративные теплообменные аппараты
Это устройства, в которых передача теплоты от одного теплоносителя к другому происходит с помощью насадки. Процесс теплообмена осуществляется в 2 стадии. Первоначально через насадку пропускается горячий теплоноситель (нагревание). Затем пропускается через эту же насадку холодный теплоноситель (охлаждение).
Простейшая схема регенератора.
Наиболее распространёнными являются воздухонагревательные регенеративные установки (ВРУ) и холодильно-газовые машины (ХГМ). И первые, и вторые в качестве насадки используют базальтовую насыпную насадку с диаметром частиц от 4 до 14 мм, либо сетчатую насадку, выполненную из материала высокой температуропроводности (бронза, латунь).
Характеристикой регенеративных аппаратов является их компактность: это отношение площади поверхности насадки к занимаемому объёму. Так для ВРУ эта характеристика достигает . Для ХГМ эта величина составляет . В качестве насадки при высоких температурах применяют огнеупорные кирпичи различной формы.
Регенераторы большинства печей имеют периоды нагрева и охлаждения (они равноценны).
Элементы насадки нагреваются и охлаждаются при граничных условиях 2-ого рода (q=const). Степень аккумулирования теплоты насадки оценивается коэффициентом аккумуляции теплоты (η): это отношение теплоты аккумулированной насадкой к тому количеству теплоты, которое могло бы аккумулироваться.
В смесительных аппаратах теплообмен происходит при непосредственном контакте теплоносителей (двух сред). В промышленности такие аппараты носят название градирня или скруббер. Они применяются для осушки или увлажнения газов от пыли (взвешенных частиц).
По конструктивным особенностям смесительные аппараты подразделяются на: Камерные; Насадочные; Каскадные; Струйные; Плёночные подогреватели.
Характеристикой насадки является поверхность, отнесённая к единице объёма S, м2/м3. Следующей характеристикой насадки является её свободный объём V, м3/м3.
Преимущества насадочных смесительных аппаратов:
· Значительно уменьшает объём;
· Значительно увеличивает поверхность соприкосновения фаз.
Недостатки: при запыленных потоках газа пылевые частицы осаждаются на поверхности насадки, что требует очистки.
#39 Смесительные теплообменные аппараты характеризуются непосредственным контактом холодного и горячего теплоносителей. Эти аппараты находят, в частности, широкое применение в системах кондиционирования воздуха. Смесительные теплообменные аппараты, в которых осуществляется конденсация каких-либо паров холодной жидкостью, называют конденсаторами смешения. Их широко применяют для конденсации водяных паров водой. По способу вывода потоков из аппаратов различают конденсаторы смешения мокрые и сухие. В мокрых конденсаторах охлаждающая вода, образующийся конденсат и неконденсирующиеся газы ( обычно воздух) откачиваются из аппарата мокровоздушным насосом совместно. В сухих конденсаторах охлаждающая вода и конденсат выводятся из нижней части аппарата самотеком по одной трубе, а неконденсирующиеся газы откачиваются вакуум-насосом из верхней части аппарата по другой трубе. Смесительные теплообменные аппараты, широко применяемые в химической промышленности, работают без разделительной стенки между теплоносителями. Поэтому теплообмен происходит при непосредственном соприкосновении теплоносителей и сопровождается массообменом. Смесительные теплообменные аппараты, в которых осуществляется конденсация каких-либо паров холодной жидкостью, называют конденсаторами смешения. Они широко применяются для конденсации водяных паров водой. По способу вывода потоков из аппаратов различают конденсаторы смешения мокрые и сухие. В мокрых конденсаторах охлаждающая вода, образующийся конденсат и несконденсирующиеся газы ( обычно воздух) откачиваются из аппарата мокровоздушным насосом совместно. В сухих конденсаторах охлаждающая вода и конденсат выводятся из нижней части аппарата самотеком по трубе, а неконденсирующиеся газы откачиваются вакуум-насосом из верхней части аппарата по другой трубе. Смесительные теплообменные аппараты осуществляют обмен тепла посредством смешения теплоносителей. Смесительные теплообменные аппараты, в которых осуществляется конденсация каких-либо паров холодной жидкостью, называют конденсаторами смешения. Они широко применяются для конденсации водяных паров водой. По способу вывода потоков из аппаратов различают конденсаторы смешения мокрые и сухие. В мокрых конденсаторах охлаждающая вода, образующийся конденсат и неконденсирующиеся газы ( обычно воздух) откачиваются из аппарата мокровоздушным насосом совместно. В сухих конденсаторах охлаждающая вода и конденсат выводятся из нижней части аппарата самотеком по одной трубе, а неконденсирующиеся газы откачиваются вакуум-насосом из верхней части аппарата по другой трубе. Смесительными теплообменными аппаратами являются градирни, скрубберы, деаэраторы и другие устройства. Смесительными теплообменными аппаратами являются градирни, скрубберы и другие устройства. В смесительных теплообменных аппаратах тепло - и массообмен осуществляется путем непосредственного контакта и смешения жидких и газообразных теплоносителей. В смесительных теплообменных аппаратах передача тепла от одного теплоносителя к другому происходит при их непосредственном соприкосновении и смешении. В смесительных теплообменных аппаратах передача тепла от одного теплоносителя к другому происходит при их непосредственном соприкосновении и смешении. Такие аппараты применяют преимущественно для конденсации паров и охлаждения газов водой, а также для охлаждения воды воздухом. Тепловая производительность смесительных теплообменных аппаратов определяется поверхностью сопротивления теплоносителей, поэтому эту поверхность увеличивают, разбрызгивая воду на мелкие капли. Тепловая производительность смесительных теплообменных аппаратов определяется поверхностью соприкосновения теплоносителей, поэтому эту поверхность увеличивают, разбрызгивая воду на мелкие капли.