Презентация на тему: Теплообменные аппараты
План лекции Классификация ТА ТА «труба в трубе» Кожухотрубные ТА Пластинчатые ТА Способы компенсации температурных напряжений
Классификация ТА По назначению: подогреватели, охладители, конденсаторы, испарители и т.п.; по организации процесса теплообмена: смесительные (деаэраторы, градирни, смешивающие ПНД), поверхностные: рекуперативные (поверхность омывается одновременно), регенеративные (поочередно); По типу поверхности теплообмена: труба в трубе, кожухотрубные, пластинчатые. В качестве ПГ – только рекуперативные ТА!
Теплообменники типа «труба в трубе» Состоит из одной трубы, размещенной концентрически в другой большего диаметра с соответствующими патрубками на концах для подвода теплоносителей от одной секции к другой Небольшие поверхности теплообмена (до 50 м2) Поверхность теплообмена может быть увеличена за счет установки дополнительных секций Внутренняя труба может иметь продольные ребра, приваренные изнутри или снаружи для роста Fпто Подразделяются на: с прямыми гладкими трубами, с U-образными трубами, змеевиковые, спиральные, с трубками Фильда.
Теплообменники типа «труба в трубе»
Большой вариант исполнения: давление – от вакуума до очень больших размеры от очень маленьких до очень больших (до 5000 м2) возможность процессов с изменением агрегатного состояния ремонтопригодность Основные элементы конструкции: кожух, трубки, трубные доски, дистанционирующие элементы, уплотнители, температурные компенсаторы Кожухотрубные теплообменники
Кожух (корпус) - обечайка и днища. Диаметр от 0,5 до 4 м. Патрубки т/н Трубки - до 50 мм, гладкие и оребрённые. Крепятся в трубной доске сваркой или вальцовкой. Длина - до нескольких метров. Наиболее эффективное соотношение: Lтр/Dк = 5/1 Трубная доска - толстостенный металл. диск с отверстиями. На сварке или на болтах Дистанционирующие элементы и перегородки - крепление трубок, направление потока теплоносителя - увеличивает скорость в МТП и αто Температурные компенсаторы Кожухотрубные теплообменники
змеевиковые и спиральные с трубками Фильда с плавающей трубной доской с компенсирующими изгибами труб Кожухотрубные теплообменники с прямыми гладкими трубами с U- образными трубами с П- образными трубами
Кожухотрубные теплообменники с погружными поверхностями нагрева Для фазового превращения жидкости в пар (парогенераторы) Кипение в большом объёме Сепарационные устройства - в паровом объеме Различают: горизонтальные и вертикальные с коллекторами и с трубными досками с прямыми, U-образными, змеевиковыми, спиральными трубками и трубками Фильда
Компенсация температурных расширений Применение компенсаторов на корпусе ТА температурные расширения компенсируются деформацией компенсатора (линзовый, сильфонный, сальниковый) Применение непрямых труб (с изгибами, U и П образные, змеевиковые, спиральные, Фильда) температурные расширения компенсируются за счет деформации изгибов труб Применение непрямых корпусов U и Г, П - образные корпуса Двойные и плавающие трубные доски: одна доска может перемещаться вместе с трубной системой Применение материалов с одинаковым коэффициентом температурного расширения
Пластинчатые теплообменники Это рекуперативные ТА, представляют собой аппараты, теплообменная поверхность которых образована набором тонких штампованных металлических или графитовых пластин (0,5-0,6 мм) с гофрированной поверхностью. Материал пластин — оцинкованная или коррозионно-стойкая сталь, титан, алюминий Пластины, собранные в единый пакет, образуют между собой каналы, по которым протекают теплоносители, обменивающиеся тепловой энергией. Горячие и холодные слои чередуются друг с другом.
Пластинчатые теплообменники Поверхность теплообмена от 2 до 600 м2; Используют при давлении до 1,6 МПа и температуре рабочих сред от —30 до +180° С для реализации теплообмена между жидкостями и парами (газами) в качестве холодильников, подогревателей и конденсаторов. Преимущества перед другими теплообменниками. компактность (площадь меньше в 5 - 20 раз), высокий коэффициент теплопередачи, низкие теплопотери, простота монтажа и обслуживания, возможность разборки теплообменника при очистке, возможность наращивания мощности добавлением пластин, может устанавливаться прямо на пол. Первый пластинчатый теплообменник создан компанией «Альфа Лаваль» (Швеция) Начинают использовать в большой энергетике (ПНД, сетевые бойлеры).
