Теплообменное оборудование

Август 13, 2022

Главная
Разное
Теплообменное оборудование

Содержание

2. Теплообменные аппараты классифицируют по различным признакам. -По способу передачи тепла их можно разделить на две группы:
3. Основными требованиями являются: обеспечение наиболее высокого коэффициента теплопередачи при возможно меньшем гидравлическом сопротивлении; компактность и наименьший
4. Интенсивностью процесса или удельной тепловой производительностью теплообменного аппарата называется количество тепла, передаваемого в единицу времени через
5. При высоком давлении теплоносителей применяют, как правило, трубчатые теплообменники; теплоноситель с более высоким давлением направляют по
6. Типовые конструкции Процессы теплообмена осуществляются в теплообменных аппаратах различных типов и конструкций. По способу передачи тепла
7. Основными элементами кожухотрубчатых теплообменников являются пучки труб, трубные решетки, корпус, крышки, патрубки. В кожухотрубчатом теплообменнике (рисунок
8. Рисунок 1
9. Рисунок 2
10. Отсутствие перегородок снижает гидравлическое сопротивление и уменьшает степень загрязнения межтрубного пространства. Однако по сравнению с многоходовыми
11. Двухтрубные теплообменники типа "Труба в трубе". Теплообменники этого типа состоят из ряда последовательно соединенных звеньев (рисунок
12. Рисунок 3
13. Преимущества двухтрубного теплообменника: высокий коэффициент теплоотдачи, пригодность для нагрева или охлаждения сред при высоком давлении, простота
14. Пластинчатые теплообменники. В последнее время распространены пластинчатые разборные теплообменники, отличающиеся интенсивным теплообменом, просто той изготовления, компактностью,
15. Для увеличения поверхности теплообмена и турбулизации потока теплоносителя проточную часть пластин выполняют гофрированной или ребристой, причем
18. Движение теплоносителей в пластинчатых теплообменниках может осуществляться прямотоком, противотоком и по смешанной схеме. Поверхность теплообмена одного
19. Конструкции выпарных установок Выпарные аппараты предназначены для концентрирования водных растворов при кипении за счет испарения и
20. Различают выпарные аппараты с неорганизованной, или свободной, направленной естественной и принудительной циркуляцией раствора. Выпарные аппараты делят
21. Змеевиковый выпарной аппарат. Змеевиковый выпарной аппарат представлен на рисунке 6. В корпусе 1 такого аппарата размещены
23. Выпарной аппарат с горизонтальной трубчатой нагревательной камерой и вертикальным цилиндрическим корпусом
24. Аппараты с внутренней нагревательной камерой и центральной циркуляционной трубой
25. Выпарной аппарат с выносной нагревательной камерой
26. Классификация массообменных аппаратов и их назначение. Основные конструкции колонн и их узлов Массообменными называют процессы, при
27. В зависимости от способа организации контакта фаз колонные аппараты подразделяют на тарельчатые, насадочные и пленочные, а
29. Скачать презентацию

Слайд 2

Теплообменные аппараты классифицируют по различным признакам.
-По способу передачи тепла их

можно разделить на две группы: поверхностные и смешения.
Теплообменники имеют конструктивные особенности в зависимости от назначения, от направления движения рабочих сред, от компоновки теплообменной поверхности, градиента температур теплоносителей, материала, из которого изготовлен аппарат, от конфигурации теплообменной поверхности.

Слайд 3

Основными требованиями являются: обеспечение наиболее высокого коэффициента теплопередачи при возможно меньшем

гидравлическом сопротивлении; компактность и наименьший расход материала; надежность и герметичность в сочетании с разборностью и доступностью поверхности теплообмена для механической очистки от загрязнений; унификация узлов и деталей; технологичность механизированного изготовления широких рядов поверхностей теплообмена для различного диапазона рабочих температур, давлений и т.д.

Слайд 4

Интенсивностью процесса или удельной тепловой производительностью теплообменного аппарата называется количество тепла,

передаваемого в единицу времени через единицу поверхности теплообмена при заданном тепловом режиме.

Слайд 5

При высоком давлении теплоносителей применяют, как правило, трубчатые теплообменники; теплоноситель с

более высоким давлением направляют по трубам, так как они имеют меньший диаметр и могут выдержать большее давление.
Загрязненные или дающие отложения теплоносители необходимо направлять с той стороны поверхности теплообмена, где возможно и удобнее производить очистку. В змеевиковых теплообменниках, например, более доступна для очистки наружная поверхность труб, в кожухотрубных - трубное пространство.

Слайд 6

Типовые конструкции
Процессы теплообмена осуществляются в теплообменных аппаратах различных типов и конструкций.

По способу передачи тепла теплообменные аппараты делят на поверхностные и смесительные. В поверхностных аппаратах рабочие среды обмениваются теплом через стенки из теплопроводного мате риала, а в смесительных аппаратах тепло передается при непосредственном перемешивании рабочих сред.

Слайд 7

Основными элементами кожухотрубчатых теплообменников являются пучки труб, трубные решетки, корпус, крышки,

патрубки. В кожухотрубчатом теплообменнике (рисунок 1) одна из обменивающихся теплом сред 1 движется внутри труб (в трубном пространстве), а другая 2– в межтрубном пространстве.
Среду обычно направляют противотоком друг к другу. При этом нагреваемую среду направляют снизу вверх, а среду, отдающую тепло – в противоположном направлении.

Слайд 8

Рисунок 1

Слайд 9

Рисунок 2

Слайд 10

Отсутствие перегородок снижает гидравлическое сопротивление и уменьшает степень загрязнения межтрубного пространства.

Однако по сравнению с многоходовыми кожухотрубчатыми теплообменниками элементные теплообменники менее компактны и более дороги из–за увеличения числа дорогостоящих элементов аппарата –трубных решеток, фланцевых соединений, компенсаторов и др. Поверхность теплообменников составляет 0,75 − , число трубок от 4 до 140.

Слайд 11

Двухтрубные теплообменники типа "Труба в трубе". Теплообменники этого типа состоят из

ряда последовательно соединенных звеньев (рисунок 1.5). Каждое звено представляет собой две соосные трубы. Для удобства чистки и замены внутренние трубы обычно соединяют между собой "калачами" или коленами.

Слайд 12

Рисунок 3

Слайд 13

Преимущества двухтрубного теплообменника: высокий коэффициент теплоотдачи, пригодность для нагрева или охлаждения

сред при высоком давлении, простота изготовления, монтажа и обслуживания.
Недостатки двухтрубного теплообменника: громоздкость, высокая стоимость вследствие большого расхода металла на наружные трубы, не участвующие в теплообмене, сложность очистки кольцевого пространства.

Слайд 14

Пластинчатые теплообменники.
В последнее время распространены пластинчатые разборные теплообменники, отличающиеся интенсивным

теплообменом, просто той изготовления, компактностью, малыми гидравлическими сопротивлениями, удобством монтажа и очистки от загрязнений.
Это теплообменники состоят из отдельных пластин, разделенных резиновыми прокладками, двух концевых камер, рамы и стяжных болтов (рисунок 3.4). Пластины штампуют из тонколистовой стали (толщина ).

Слайд 15

Для увеличения поверхности теплообмена и турбулизации потока теплоносителя проточную часть пластин

выполняют гофрированной или ребристой, причем гофры могут быть горизонтальными (шаг гофр 11,5; 22,5;…; высота). К пластинам приклеивают резиновые прокладки круглой и специальной формы для герметизации конструкции; теплоноситель направляют либо вдоль пластины, либо через отверстие в следующий канал.

Слайд 16

Слайд 17

Слайд 18

Движение теплоносителей в пластинчатых теплообменниках может осуществляться прямотоком, противотоком и по

смешанной схеме.
Поверхность теплообмена одного аппарата может изменяться от 1 до 10, число пластин – от 7 до 303. НИИХИММАШ рекомендует следующие стандартные размеры пластин: площадь поверхности в м2 –0,2 ; 0,3; 0,5; длина Н в мм– 1000, 1250, 1400; ширина B в мм– 315, 380, 500. В разборных пластинчатых теплообменниках температура теплоносителя ограничивается 1500С (с учетом свойств резиновой прокладки), давление не должно превышать 1 МПа .

Слайд 19

Конструкции выпарных установок
Выпарные аппараты предназначены для концентрирования водных растворов при кипении

за счет испарения и широко используются в химической промышленности.

Основные конструкции выпарных аппаратов. Разнообразные конструкции выпарных аппаратов, применяемые в промышленности, можно классифицировать по типу поверхности нагрева (паровые рубашки, змеевики, трубчатки различных видов) и по ее расположению в пространстве (аппараты с вертикальной, горизонтальной, иногда с наклонной нагревательной камерой), по роду теплоносителя (водяной пар, высокотемпературные теплоносители, электрический ток и другие), а также в зависимости от того, движется ли теплоноситель снаружи или внутри труб нагревательной камеры.

Слайд 20

Различают выпарные аппараты с неорганизованной, или свободной, направленной естественной и принудительной

циркуляцией раствора.
Выпарные аппараты делят также на аппараты прямоточные, в которых выпаривание раствора происходит за один проход его через аппарат без циркуляции раствора, и аппараты, работающие с многократной циркуляцией раствора.
В зависимости от организации процесса различают периодически и непрерывно действующие выпарные аппараты.

Конструкция выпарного аппарата должна удовлетворять ряду общих требований, к числу которых относятся: высокая производительность и интенсивность теплопередачи при возможно меньших объеме аппарата и расходе металла на его изготовление, простота устройства, надежность в эксплуатации, легкость очистки поверхности теплообмена, удобство осмотра, ремонта и замены отдельных частей.

Слайд 21

Змеевиковый выпарной аппарат. Змеевиковый выпарной аппарат представлен на рисунке 6. В

корпусе 1 такого аппарата размещены паровые змеевики 2, а в паровом пространстве установлен брызгоуловитель 3. Змеевики выполняют из отдельных секций, так как у длинных змеевиков, вследствие накопления конденсата, поверхность нагрева плохо используется. Кроме того, при секционировании змеевиков можно последовательно отключать отдельные секции по мере понижения уровня раствора в периодически действующем аппарате.

Слайд 22

Слайд 23

Выпарной аппарат с горизонтальной трубчатой нагревательной камерой и вертикальным цилиндрическим корпусом

Слайд 24

Аппараты с внутренней нагревательной камерой и центральной циркуляционной трубой

Слайд 25

Выпарной аппарат с выносной нагревательной камерой

Слайд 26

Классификация массообменных аппаратов и их назначение. Основные конструкции колонн и их

узлов
Массообменными называют процессы, при которых вещество из одной фазы переходит в другую путем диффузии при определенных рабочих условиях. К таким процессам относятся ректификация, абсорбция, десорбция, адсорбции, экстракция и сушка. В общем случае аппараты, в которых протекают указанные процессы, называются массообменными.

Слайд 27

В зависимости от способа организации контакта фаз колонные аппараты подразделяют на

тарельчатые, насадочные и пленочные, а в зависимости от рабочего давления — не работающие под давлением, атмосферные и вакуумные. Около 60% изготовляемых в России аппаратов для абсорбции и ректификации представляют собой тарельчатые колонны, остальные - насадочные колонны. Последние при правильной организации гидродинамики процесса часто более экономичны, чем тарельчатые.