ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Расчеты и конструирование элементов теплообменной трубчатой аппаратуры из "Основы расчета и конструирования деталей и узлов пищевого оборудования" Теплообменными аппаратами, или теплообменниками, называют аппараты для нагревания или охлаждения жидкостей и газов. [c.176] На рис. 128 приведена схема горизонтального кожухотрубчатого теплообменника, по трубному пространству которого проходит теплоноситель 1, а по межтрубному пространству, разделенному двумя перегородками на три секции, теплоноситель II. [c.176] При конструировании теплообменных аппаратов необходимо учитывать, что для тепловой обработки пищевых продуктов важнейшими факторами являются температурный режим и общая продолжительность теплообмена. В связи с этим необходим обоснованный выбор скорости движения продукта. [c.176] Конструкция теплообменника зависит от тепловой нагрузки, параметров теплоносителей (температуры, давления) и их агрегатного состояния, физико-химических свойств теплоносителей, их расхода, степени загрязненности и других факторов [18]. [c.176] Ср и — средние удельные массовые теплоемкости соответственно горячего и холодного теплоносителей в джЦкг град). [c.177] А/ср — средняя разность температур в град. [c.177] Режим работы теплообменника и скорость движения теплоносителей необходимо выбирать таким образом, чтобы отложение загрязнений на стенках теплообменника происходило возможно медленнее. Например, если охлаждающая вода отводится при температуре вьпие 45—50° С, то на стенках теплообменника интенсивно отлагаются растворенные в воде соли. [c.178] Здесь /г и — температуры стенки со стороны соответственно горячего и холодного теплоносителей. [c.179] При конструировании теплообменников следует обоснованно решать вопрос о направлении теплоносителей в трубное или межтрубное пространство например, теплоносители, загрязненные и находящиеся под давлением, направляют в трубное пространство, так как трубы легче очищать, чем межтрубное пространство. Кроме того, в трубы направляют тот теплоноситель, объемный расход которого меньше, так как в трубном пучке легче получить более высокие скорости (площадь сечения пучка меньше площади сечения межтрубного пространства). [c.179] Насыщенный пар лучше подавать в межтрубное пространство, из которого легче удалить конденсат. [c.179] К основным элементам теплообменников относятся трубные решетки, представляющие собой перегородки, которыми трубное пространство отделяется от межтрубного. В трубных решетках закрепляют трубки теплообменника. [c.179] На рис. 129 приведены варианты крепления трубных решеток. Конструкция узла соединения трубок с трубными решетками должна обеспечивать достаточную плотность и прочность соединения. [c.179] Основные способы соединения труб с трубными решетками схематически показаны на рис. 130. [c.180] При проектировании теплообменной трубчатой аппаратуры необходимо рассчитать толщину трубной решетки с учетом напряжений, возникающих вдоль оси трубок и корпуса, в местах крепления трубок в трубных решетках, а также в самих трубных решетках. [c.180] В пачке труб теплообменных устройств жесткой конструкции возникают напряжения под действием давления среды и вследствие наличия разности температур в аппарате. [c.180] Обозначим О (рис. 131) —внутренний диаметр корпуса аппарата с1н, йд — соответственно наружный и внутренний диаметры трубок /г —число трубок / —давление среды в меж-трубном пространстве рт — давление среды в трубном пространстве. [c.180] Часть Q усилия Q воспринимается корпусом аппарата, а другая часть — трубками, т. е. [c.181] Вт — модуль упругости материала трубок. [c.181] Ек — модуль упругости материала корпуса. [c.181] Помимо найденных напряжений в трубках и корпусе, возникают и температурные напряжения. Для определения последних предположим одинаковое распределение их во всех трубках, хотя в центре решетки трубки, при прочих равных условиях, подвергаются меньшей температурной деформации, чем трубки на периферии. Не будет также учитывать в расчете влияние продольного изгиба трубок и деформацию решетки. [c.182] Вернуться к основной статье