ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Перспективная теплообменная техника из "Машины и аппараты химических производств" Новая конструкция теплообменного аппарата должна обеспечивать по сравнению с прототипом более высокие коэффициент теплопередачи и коррозионную стойкость, низкие металлоемкость и энергозатраты на прокачивание теплоносителей. [c.66] Один из путей создания таких теплообменников — разработка аппаратов с теплообменной поверхностью из листа, способной разрушать лимитирующие теплоотдачу пограничные слои теплоносителя. В связи с этим определенный интерес представляют отечественные пластинчато-спиральные теплообменники. Это спиральные теплообменники с теплообменной поверхностью в виде гофрированных листов, обеспечивающих разрушение пограничных слоев теплоносителя благодаря генерации гофрами в пристенной зоне активных вторичных течений и возникновению центробежных сил в потоках теплоносителей при их движении по изогнутым каналам. [c.66] Пластинчато-спиральный теплообменник (рис. 1.66) состоит из гофрированных листов 5, изогнутых по спирали и образующих каналы (закрытые с торцов крышками 2, 3) для циркуляции теплоносителей, и штуцеров /, 4, 6, 7 для ввода и вывода теплоносителей. При противотоке один из теплоносителей подается в штуцер б и, пройдя по каналу, образованному гофрированными листами 5, выводится из аппарата через штуцер 4. Другой теплоноситель подается в штуцер 1 и, пройдя по каналу. [c.66] Другой пример аппаратов с теплообменной поверхностью, разрушающей пограничные слои теплоносителя, — теплообменник типа Бабекс , разработанный фирмой Бавария Анлагенбау (ФРГ). Теплообменник, представляющий собой сочетание кожухотрубчатого и пластинчатого аппаратов, состоит из блоков, изготовленных из металлических штампованных листов толщиной 0,2—1,0 мм. Штамповкой на листе выполняют полукруглые канавки. Листы, последовательно соединенные зеркально-сим-метричными сторонами, образуют трубное и межтрубное пространства (рис. 1.67), где среда, обтекая гофры снаружи, движется волнообразно. Из листов (необходимое число 1500 и более) составляют блок, теплообменная поверхность которого может достигать 7200 м. Теплообменник разработан на давление в межтрубном пространстве до 8,4 МПа, в трубном 10,5 МПа и температуру 130—760 °С. [c.67] Многие процессы химической технологии отличаются высокой коррозионной активностью рабочих сред, поэтому необходимо использовать дорогостоящие материалы. [c.67] Освоение производства фторопласта отечественной промышленностью позволило конструировать коррозионно-стойкую химическую теплообменную аппаратуру нового вида. Разработаны опытные образцы фторопластовых теплообменников с трубками малых диаметров (2—5 мм). Эти аппараты пригодны для реализации теплообмена между средами при давлении до 1 МПа и перепаде температур до 200 °С. Такие теплообменные аппараты изготовляют погружными и кожухотрубчатыми. [c.67] Основная рабочая часть такого аппарата — теплообменный элемент (ТОЭ), состоящий из пучка гибких полимерных труб (рис. 1.68), концы которых соединены сваркой в коллектор (фторопластовую решетку). Последний служит для закрепления ТОЭ в корпусе аппарата и подвода к нему рабочей среды. [c.67] Один из методов совершенствования стальных кожухотрубчатых теплообменников — разработка трубного пучка с трубными решетками, толщина которых соизмерима с толщиной стенки теплообменных труб. [c.68] Иллюстрируемый рис. 1.69 способ крепления теплообменных труб в решетке позволяет исключить концентрацию напряжений в местах крепления труб. Температурные деформации в таких аппаратах компенсируются прогибом трубной решетки, что позволяет обходиться без линзового компенсатора. [c.68] Повышение эффективности теплообменных процессов, основанных на применении традиционных методов энергоотвода, связано с большими трудностями, так как возможности во многом уже исчерпаны. [c.68] Перспективно использование энергии излучения электромагнитного поля в диапазоне сверхвысоких частот (СВЧ) в качестве источника тепловой энергии. [c.68] СВЧ-нагрев относится к процессам с так называемым внутренним источником теплоты, каким является СВЧ-волна, проникающая в объект нагрева. Энергия электромагнитных колебаний преобразуется в тепловую непосредственно внутри самого продукта. Это обеспечивает высокую скорость нагрева, безынерцион-ность управления процессами, исключает опасность повреждения поверхностного слоя вещества. [c.68] Перспективно использование СВЧ-нагрева для размораживания различных сред, в том числе биологических. Как показывают результаты исследований, при СВЧ-энергоподводе обеспечивается равномерное распределение температуры по всему объему размораживаемой среды. [c.68] Значительные трудности возникают при нагреве обычными методами вязких веществ в трубах. В этом случае из-за низкого коэффициента теплоотдачи со стороны вязкого теплоносителя образуется нагар на теплообменных поверхностях. Этого удается избежать в СВЧ-установках, в которых обрабатываемый продукт прокачивается через фторопластовые трубки, расположенные по оси цилиндрического СВЧ-резонатора. [c.68] Вернуться к основной статье