Теплотехнический расчет теплообменных аппаратов

При выборе типа и конструкции теплообменника учитываются следующие факторы:

— назначение аппарата и протекающие в нем процессы;

— удельная теплопроизводительность аппарата (количество теплоты, передаваемой в единицу времени через единицу поверхности теплообмена при заданном тепловом режиме);

— гидравлическое сопротивление;

— химическая агрессивность теплоносителей к конструкционному материалу;

— степень загрязненности теплоносителей и характер отложений;

— термодинамические параметры (температура, давление, объемы и агрегатное состояние теплоносителей);

— физико-химические свойства;

— температурные напряжения, возникающие при различном тепловом удлинении различных частей теплообменника;

— конструктивное совершенство: простота устройства, малые масса и габаритные размеры, технологичность конструкции, высокий к. п.д.;

— себестоимость продукции.

Предварительный выбор типа теплообменника можно сделать, ориентируясь на данные, приведенные в табл. 1 и 2.

Таблица 1 – Ориентировочные условия работы теплообменных аппаратов

Вид и тип

Аппарата

Условное давление, МПа

Допустимая температура, оС

Рабочая среда, теплоноситель

В трубном пространстве

В меж-трубном пространстве

В трубном пространстве

В межтрубном пространстве

Кожухо-трубчатые

ТН

0,6; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0

0,6; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0

От –30

До +350

Жидкость, газ, пар, загрязненные

Коррозионные, высокого давления и температуры

Газы при низких давлениях, чистые

Продолжение таблицы 1

ТК

0,6; 1,0; 1,6; 2,5

0,6; 1,0; 1,6

Жидкости, конденсирующиеся пары

ТП

1,6; 2,5; 4,0; 6,4

1,6; 2,5; 4,0; 6,4

От +30

До +450

Загрязненные жидкости и газы

ТУ

1,6; 2,5; 4,0; 6,4

1,6; 2,5; 4,0; 6,4

От –30

До +350

Чистые жидкости, кипящие жидкости

Спиральный

До 1,0

От –20

До +200

Чистые жидкости и конденсирующиеся пары

Пластинчатый

До 1,0

От +20

До +140

Жидкости с твердым осадком, растворы солей, щелочей, кислоты

Воздушного охлаждения

0,6; 2,5; 6,4

От –40

До +475

Загрязненные жидкости, конденсирующиеся пары

Атмосферный воздух

Таблица 2 – Сравнительная характеристика теплообменных аппаратов различных типов

Тип

Теплообменников

Простота и легкость изготовления

Возможность осуществления чистого противотока

Достижение высоких скоростей

Легкость очистки

Доступность для осмотра и ремонта

Поверхность нагрева на единицу объема, м2/м3

Расход металла кг/м2

Относительный расход металла на единицу передаваемой теплоты

В трубах

В межтрубном пространстве

Труб

Межтрубного пространства

Кожухотрубные:

одноходовые

многоходовые

батарейные

´

´

+

+

+

+

´

´

+

+

+

´

´

´

18-40

18-40

7-16

35-80

35-80

35-80

1

1

1

Типа «труба в трубе»

+

+

+

+

+

´

4-15

175

1,5-4,5

Погружные

+

+

+

+

4-12

90-120

1,0-6,5

Продолжение таблицы 2

Оросительные

+

+

Не требуется

+

+

3-6

45-60

0,45-2,0

Спиральные

+

+

+

´

´

34-72

30-50

0,2-0,9

Пластинчатые:

с гладкими листами

штампованный

волнистый с ребрами

´

+

+

+

+

+

´

10-60

300-600

600-1800

5-20

5-10

2-4

Примечание. В таблице приняты обозначения: «+»Соответствие требованиям; «´» Частное соответствие требованиям; «»Несоответствие требованиям.

Теплотехнический расчет теплообменных аппаратов проводится в последовательности, приведенной на рисунке 29.

Расчет тепловой нагрузки

Расчет теплового баланса

Ваш отзыв

Рубрика: Теплообменники

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *