Характеристика конструкций теплообменных аппаратов

Методы теплоэнергетического сравнения конвективных поверхностей нагрева позволяют выбрать наиболее эффективный способ интенсификации теплообмена для различных конструкций теплообменных аппаратов и оценить эффективность создаваемых новых форм поверхностей теплообмена. Вместе с тем наиболее полная оценка эффективности создаваемого теплообменного аппарата должна дополнительно учитывать массовые, объемные и стоимостные характеристики, показатели технологичности и степени унификации узлов и деталей, эксплуатационные показатели. В комплексе эти вопросы решаются при оптимизации теплообменных аппаратов. [c.337]

Конструкция теплообменных аппаратов разрабатывается исходя из основных предъявляемых к ним технических требований и условий, при которых аппараты должны эксплуатироваться, К числу этих требований относятся функциональное назначение аппарата в технологической схеме производства (рекуперация тепла, охлаждение, нагревание, испарение, конденсация, кристаллизация, плавление и т. д.), вид и характеристика теплообменивающихся сред, передаваемая в аппарате тепловая нагрузка (тепловой поток), допускаемые в аппарате гидравлические сопротивления, рабочие параметры технологического процесса (температура и давление теплоносителей), условия пуска и остановки аппарата, если они налагают дополнительные требования при расчете и конструировании, а также требования по эксплуатационной надежности конструкции и безопасной ее эксплуатации. [c.336]

ХАРАКТЕРИСТИКА КОНСТРУКЦИЙ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ [c.431]

Стремление получить необходимый температурный режим в аппарате при его минимально возможном габарите и весе является одной из причин всемерной интенсификации теплообмена. Многообразие конструкций теплообменных аппаратов для вязких жидкостей вызвано той же причиной всемерно интенсифицировать теплообмен с целью уменьшения весо-габаритных характеристик аппаратов и обеспечения современных, весьма высоких эксплуатационных требований, предъявляемых к ним. [c.129]

Обычно при проектировании теплообменного аппарата конструктор выполняет ряд расчетов общеинженерного характера, например определение прочностных характеристик отдельных элементов, массы деталей и т. п. Эти расчеты, однако, не характерны для теплообменника как для специфической конструкции и в настоящей книге не приводятся. [c.4]

Рассмотренные критерии обладают двумя сушественными недостатками. Прежде вссго, они. характеризуют не качество аппарата в целом, а лишь качество одного (хотя н основного) его элемента— теплопередающ,ей поверхности. Между тем конструктора в конечном счете интересует, не столько хороша ли сама по себе теплопередающая поверхность, сколько хорош ли аппарат как объект, выполняющий предназначенные ему функции. В самом деле, эффективная теплопередающая поверхность может быть так реализована в конструкции, что ее преимущества будут сведены на нет. Известно, например, что теплопередающая поверхность в виде пучка навитых труб имеет более высокую компактность (400— 600 м /мз) ио сравнению с пучками из прямых труб (100— 200 м /м ). Однако в пересчете на общий объем аппарата эти характеристики нередко бывают сопоставимы. Так, для одной из установок производства этилена был рассчитан теплообменный аппарат в двух вариантах с трубным пучком из витых труб и с прямыми труба ги. Компоновки аппаратов были выбраны такими, чтобы обеспечить близкие условия работы обоих вариантов. [c.298]

Ниже при описании отдельных видов теплообменных аппаратов приводятся достоинства и недостатки рассматриваемой конструкции, которые необходимо иметь в виду при выборе типа и размеров аппарата. Приведенная характеристика не включает целого ряда обстоятельств, которые сами по себе могут иметь, решающее значение при решении этого вопроса. Сюда относятся [c.348]

Если результаты поверочного расчета показывают, что конструкция выбранного теплообменного аппарата обеспечивает приемлемые теплогидравлические характеристики по обеим сторонам и они ниже предельно допустимых, то такая конструкция может рассматриваться как решение задачи. Часто случается, что несколько вариантов конструкции удовлетворяет этим требованиям. Тогда выбор должен быть сделай по другим критериям, в первую очередь по стоимости. (По желанию заказчика могут быть приняты во внимание другие критерии, такие, как надежность, удобство обслуживания, гибкость в эксплуатации.) [c.10]

Техническая характеристика и основные параметры пластинчатых теплообменных аппаратов определяются в основном конструкцией и размерами применяемых пластин и свойствами материалов, из которых они изготовлены. [c.697]

Одним из вариантов использования табличного материала в технологических расчетах на ЭВМ является извлечение табличного числа P(ij)) сравнением его с заданным например, задана расчетная поверхность теплообмена - необходимо из таблицы поверхностей стандартных теплообменных аппаратов конкретной конструкции найти теплообменник с поверхностью теплообмена ближайшей к расчетной поверхности, но несколько большей ее и дать его характеристику. Далее, имея информацию о стандартных теплообменниках разных конструкций, необходимо выбрать из них наилучший, имеющий минимальную работоспособную поверхность теплообмена (рис, 9.2). [c.109]

Аппараты для перемешивания жидких сред проектируются для различных температур — от отрицательных до положительных. Температурные характеристики аппаратов зависят от свойств перемешиваемой среды и теплоносителя, характеристик аппарата, типа уплотнения и конструкции теплообменных устройств. Стандартные аппараты изготавливают для перемешивания сред с температурой от минус 40 до плюс 350° С. [c.16]

При расчете кожухотрубных теплообменников приходится учитывать так. много параметров, что, на первый взгляд, кажется бесполезным пытаться получить аналитическое решение, которое дало бы желаемую комбинацию характеристик. В связи с этим большинство конструкторов используют эмпирические соотношения в сочетании с методом проб и ошибок, эффективность которого зависит от их знаний и опыта, перенося на новую конструкцию путем экстраполяции данные, полученные при испытаниях опытных конструкций. Для опытного конструктора, конечно, дело существенно облегчается, если в разрабатываемом им аппарате используются теплоносители, с которыми ему уже приходилось иметь дело. Но для менее опытного инженера легче пользоваться аналитическим методом. Аналитический метод может оказаться чрезвычайно полезным даже и для опытного конструктора теплообменных аппаратов, если теплоносители имеют необычные свойства или если по условиям-эксплуатации теплообменника требуются рабочие характеристики, существенно отличающиеся от тех, которые имеют уже созданные конструкции. [c.172]

Пластинчатые теплообменники состоят из ряда тонких параллельных пластин, между которыми движутся тепло-агенты. Края пластины уплотняются резиновыми прокладками. Уплотнение осуществляют путем зажима пакета пластин стяжными болтами. Пластины обычно делают гофрированными для придания им большей жесткости и повышения турбулентности потока. Теплоагенты вводятся через каналы, образованные отверстиями в пластинах (рис. 129). Пластинчатые теплообменники имеют самые высокие теплотехнические характеристики по сравнению с теплообменными аппаратами других типов и представляют собой весьма перспективную конструкцию. Они имеют самую большую удельную поверхность на единицу объема и веса. Большая поверхность теплообмена позволяет осуществлять мягкий обогрев, т. е. нагрев жидкостей в тонком слое при малой разности температур между теплоносителями (до [c.188]

Техническое совершенство теплообменных аппаратов характеризуется их габаритными размерами, массой, энергозатратами на прокачивание теплоносителей, тепловыми нагрузками, технологичностью конструкций, эксплуатационными качествами, стоимостью. Трудность сочетать эти требования очевидна. В этих условиях использование гладких трубок становится нерациональным. Новые требования обусловили проведение интенсивных исследований, направленных на улучшение теплопередачи, результатом которых стало появление теплообменных аппаратов новых типов. При этом определились два основных направления развития использование развитых поверхностей (сребренных трубок, пластинчато-ребристых поверхностей и т. п.) и усовершенствование конструкций теплообменников, направленное, главным образом, на увеличение скорости теплоносителей и повышение степени турбулентности потоков (рациональная компоновка элементов, оптимальные проходные сечения, применение турбулизирующих-вставок и т. п.). Первое направление за последние годы получило более широкое распространение. Были созданы новые типы развитых теплообменных поверхностей как трубчатых, так и пластинчатых, отличающихся различными геометрическими и рабочими характеристиками, материалами, технологией изготовления. [c.4]

Следует отметить, что тепломассообменные аппараты отличаются разнообразием и их можно классифицировать по различным признакам. Подробное изложение конструкций и принципов действия тепломассообменных аппаратов входит в программу специальных, изучаемых студентами курсов. Применительно к тепловым электрическим станциям конструктивные характеристики и другие вопросы, связанные с работой теплообменных аппаратов, подробно излагаются в учебном пособии [27]. Сведения [c.503]

Процессы теплообмена имеют большое значение в химической, энергетической, металлургической, пищевой и других отраслях промышленности. Процессы теплообмена осуществляются в теплообменных аппаратах различных типов и конструкций. Все многообразие теплообменной аппаратуры предназначено для нагрева, охлаждения, испарения, конденсации жидкости, газа, пара и их смесей в технологических процессах химической, нефтяной, нефтехимической, газовой и других отраслях промышленности, а также для подогрева воды в системах отопления и горячего водоснабжения жилых, общественных и промышленных зданий. Основные характеристики [c.137]

В каталоге приведены наименование, назначение, область применения, технические характеристики, краткие описания конструкций и принципа действия пластинчатых теплообменных аппаратов (теплообменников), а также чертежи общих видов с габаритными и присоединительным размерами. [c.3]

В последнее время созданы теплообменные аппараты из листового материала, отличающиеся от. кожухотрубчатых аппаратов более высоким коэффициентом теплопередачи и меньшей удельной металлоемкостью. Это теплообмеиные аппараты пластинчатого типа. Особенностью их конструкции являются рифленые пластины, используемые в качестве теплообменной поверхности. Установка пластин в аппарате на небольшом расстоянии друг от друга и рифление поверхности значительно способствуют турбулизации пото ков, что приводит к улучшению теплотехнических характеристик аппарата в целом. Применение тонкого листового материала позволило в 2—3 раза уменьшить расход металла на единицу тепловой производительности пластинчатого аппарата по сравнению с кожухотрубчатым для одних и тех же условий эксплуатации. [c.139]

Основная цель гидравлического расчета — определение потерь давления в теплообменных аппаратах в заданных эксплуатационных режимах. Эти потери зависят от теплофизических свойств рабочих сред, их расходов, геометрии каналов, т. е. от характеристик, определение многих из которых возможно лишь в результате теплового расчета теплообменника. Однако для проведения достаточно строгого теплового расчета криогенной установки необходимо знание гидравлических сопротивлений теплообменников, так как только в этом случае становится возможным определение параметров состояния потоков в контрольных точках схемы. Таким образом, тепловой и гидравлический расчеты любой криогенной установки тесно взаимосвязаны и не могут быть выполнены независимо друг от друга. Поэтому, как правило, при выполнении конструктивных расчетов теплообменников значения гидравлических потерь в них предварительно задают, используя опыт эксплуатации аналогичных конструкций. А затем — после выполнения теплового расчета— определяют действительные значения потерь давления и сравнивают их с заданными. При заметных отличиях действительных значений от заданных процедуру расчета повторяют с учетом полученных результатов. [c.61]

Один и тот же типовой процесс может быть реализован в аппаратах различного вида, которые могут существенно различаться по своим рабочим характеристикам, габаритам, массе. Правильный выбор вида и размеров аппарата для осуществления типового процесса позволяет наиболее рационально организовать всю технологическую последовательность переработки сырья. Для осуществления различных основных процессов в ряде случаев могут быть использованы аппараты, одинаковые по конструкции, например ректификационная колонна и десорбер. Иногда в одном аппарате можно одновременно осуществлять несколько процессов, например в реакторе каталитического крекинга, в котором происходят процессы химического превращения сырья, транспорт катализатора потоком паров, сепарация катализатора из потока паров в циклонах. Следует отметить, что всем типовым процессам сопутствуют гидравлические и теплообменные процессы. [c.12]

Для охлаждающих приборов камер, батарей и воздухоохладителей в зависимости от их конструкций количественной характеристикой процесса переноса теплоты является суммарный коэффициент теплоотдачи пр = к + авп -Н л, где вл — условный коэффициент теплоотдачи, учитывающий перенос теплоты за счет массопереноса. Для аппаратов интенсивного охлаждения (например, воздухоохладителей), теплообменная поверхность которых закрыта со всех сторон металлической обшивкой, л = 0. [c.119]

Технологический расчет включает в себя расчеты размеров и скоростей рабочих органов конструкций, расчеты характеристик теплообменных поверхностей аппаратов. [c.1371]

Трудно классифицировать теплообменную аппаратуру по одному единственному признаку, поэтому полная характеристика может быть составлена в результате совокупности ряда признаков, отражающихся на конструкции аппарата [c.235]

В связи с большой холодопроизводительностью турбоагрегатов и специфическими условиями их работы конденсаторы турбокомпрессорных машин имеют некоторые конструктивные особенности. Для уменьшения вибрации трубных пучков устанавливают поперечные перегородки и стяжки, а для равномерного распределения пара в конденсаторе его подают в аппарат через коллектор в нескольких местах. Иногда устанавливают боковую подачу пара, а после его входа распределительную решетку. В некоторых конструкциях в трубном пучке для более равномерного доступа пара к теплообменным трубам оставляют свободные проходы. Для работы на аммиаке или пропан-пропилене в схеме турбоагрегатов в дополнение к нормам на конденсаторы марки КТГ в СССР выпускаются четыре типоразмера конденсаторов большой поверхности. Эти аппараты имеют некоторые отличия теплообменная трубка имеет диаметр 38 лш и располагается в пучке с шагом 46 л<л. Характеристика таких 92 [c.92]

Из общего расхода металла на долю теплообменных аппаратов падает в среднем 40—507о, поэтому очень важно выбрать наиболее рациональную и эффективную конструкцию теплообменников. Ниже дается краткая характеристика широко применяемых кожухотрубчатых теплообменников. [c.173]

На рис. 2-3 показан четырехходовой пароводонагреватель для теплофикационных и отопительных установок конструкции Пром-стройпроекта. Поверхность нагрева теплообменного аппарата изготовляют из латунных трубок диаметром 16/14 мм. Максимальное рабочее давление в паровой части 8 ата, в водяной — 6 ата. Основные размеры и характеристики этих пароводонагревателей приведены в табл. 2-4 и 2-5. [c.38]

Где Uk — общее количество теплообменных аппаратов на предприятии, штук /к — число типоразмеров аппаратов Qh — количество теплообменников на предприятии, не входящих в системы теплообменников, штук / — число типоразмеров труб / — число систем теплообменников на предприятии, штук Нар — отраслевая норма отчислений за основные фонды,. 1/год Зср — стоимость скользящего резерва аппаратов, руб/год Сзт — стоимость запаса теплообменных труб каждого типоразмера, руб/год Сот—стоимость отходов труб прн ремонте аппарата, руб/год Сзам—затраты на замену изношенных аппаратов, руб/год, ДСр — снижение стоимости ремонта теплообменников, руб/год ДСт—расходы на транспортировку, монтаж и демонтаж аппаратов при ремонте, руб/год. Независимые переменные—число и характеристики конструкций и типоразмеров аппаратов. [c.313]

Поправочный коэффициент Е, необходимый для учета конкретной схемы течения теплоносителей вида организации потока, определен также в разд. 1.5, т. 1. Для чистого противотока и при наличии конденсации в одном из теплоносителей f=--l. Во всех других случаях / <1. Но при выборе конструкции теплообменника следует стремиться к тому, чтобы значенне Г было больше 0,75—0,8, так как в противном случае теплообменный аппарат может оказаться недостаточно эффективным. Если значения Р получаются слишком низкими, для обеспечения оптимальных характеристик в зависимости от конкретной ситуации необходимо либо увеличить число секций при последовательном соединении, либо изменить тин иучка труб, либо перейти на чистый противоток. [c.39]

Большинство теплообменных аппаратов в химической промышленности работает при сравнительно невысоких давлениях — до 1,0—1,6 н1мм (10—16 ати). Условия теплообмена в значительной степени определяют конструкцию аппаратов. В качестве характеристик, определяющих конструктивное совершенство теплообменника, следует отметить удельный расход металла (в килограммах на 1 теплообменной поверхности), теплообменную поверхность, размещаемую в единице объема аппарата (в квадратных метрах на 1 м ), удобство очистки аппарата и простоту его изготовления. При выборе конструкции теплообменника н решении вопроса о том, какой теплоагент в какую полость направить, руководствуются следующими основными соображениями [c.161]

На рис. 43 показан спиральный теплообменный аппарат с тупиковыми каналами (с крышками), у которых опоры выполнены в виде лап. Основные габаритные размеры и весовые характеристики ряда типоразмеров этой разновидности аппаратов приведены в табл. 28. Особенностью работы таких аппаратов является постоянство сечения потоков теплоносителей в каналах аппарата, в связи с чем происходит замедленный процесс загрязнения (соле-отложения) на поверхности теплообмена, создается возможность прокачивания теплоносителей через полости аппарата с большой скоростью при сравнительно небольших гидравлических сопротивлениях. Спиральные аппараты отличаются компактностью конструкции, высоким и стабильным коэффициентом теплопередачи, отсутствием термических напряжений в материале поверхности теплообмена в связи с ее формой. За счет применения тупиковых каналов предусматривается полная изоляция одной рабочей среды [c.119]

Реакторы данной конструкции предназначены для проведения химических процессов в пожароопасных, взрывоопасных и токсичных средах, утечка которых в окружающее пространство недопустима. До 1977 г. они выпускались в соответствии с отраслевыми нормалями ОН26-01-09—65 и ОН26-01-125—69. С 1977 г. введен отраслевой стандарт ОСТ 26-01-1422—75 Аппараты герметичные с механическим перемешивающим устройством с экранированным электроприводом. Общие технические условия . Реакторы изготавливаются Старорусским заводом Химмаш . Благодаря интенсивному перемешиванию и наличию внутренней поверхности теплообмена аппараты с герметичным приводом имеют хорошие мас-со- и теплообменные характеристики. [c.136]

Для большинства промышленных аппаратов Яр принимается не менее 200—300 мм [267], что связано также с конструкцией газораспределительной решетки. Значительное превышение Н над Ящщ для процессов, не связанных с переработкой твердой фазы, лимитированных временем контакта газа или размещением в слое теплообменных поверхностей обрабатываемых деталей и т. п., приведет лишь к так называемому балансовому процессу , к пропорциональному увеличению потери напора Др и удельной мощности N = Sups6 p тягодутьевых устройств. Отметим, что при А р = 50—100 мм и диаметре частиц 0,05—2,0 мм Я щ 50—250 мм, что очень близко к обычным промышленным характеристикам [154, 239, 246]. fei [c.217]

Начиная с 1957 г. работы по исследованию РВП существенно расширились. В ЦКТИ проводятся лабораторные исследования различных типов набивок систематически осуществляются промышленные испытания воздухоподогревателей. На ЗиО проведены подробные исследования уплотнений заводской конструкции иа холодной модели, а затем на натурном РВП создай горячий стеид, позволивший совместной бригаде ЗиО и ЦКТИ выполнить комплекс работ по исследованию температурного режима РВП и теплообмена при различных скоростях вращения ротора. В ВТИ и ОРГРЭС производятся промышленные испытания РВП и исследования коррозии поверхности нагрева, разрабатываются мероприятия по ее снижению в Киевском политехническом институте выполнены теоретические разработки и лабораторные исследования по теплообмену в поверхностях нагрева, на ТКЗ, МО ЦКТИ и ВТИ, созданы стенды по исследованию тепловых характеристик пакетов листов. Котельные РВП, кроме США, нашли широкое применение также в энергетике ФРГ, Японии, Швеции — практически во всех промышленно развитых странах. За рубежом имеется ряд публикаций, посвященных конструированию, расчету и опыту эксплуатации таких аппаратов. [c.6]

Кольцевой адсорбер представляет собой двухслойную металлическую конструкцию, в которой адсорбент размещен между внешней и внутренней стенками цилиндрического вертикачьного аппарата. В некоторых типах адсорбционных аппаратов используют различные элементы с целью повышения их эксплуатационных характеристик. Для улучшения процесса теплообмена в адсорбере устанавливают теплообменные элементы или выполняют их в виде трубчатого теплообменника. С целью повышения плотности прилегания верхней решетки с сеткой к слою адсорбента и, как следствие, уменьшения истирания адсорбента в конструкции используют специальные прижимные устройства. [c.44]

Значительная часть экспериментальных исследований внутренней структуры пристенной турбулентности выполнена в так называемых равновесных по Клаузеру турбулентных пограничных слоях, формирующихся при безградиентном или слабоградиентном обтекании простых тел невозмущенным потоком. Для таких сдвиговых течений существуют координаты, в которых профили средней (по времени) скорости, а также нормальных и касательных напряжений, кинетической энергии турбулентности, ее диссипации и других характеристик турбулентности являются автомодельными. В то же время, решение ряда практических задач, связанных, в частности, с разработкой оптимальных конструкций каналов теплообменников, камер сгорания авиационных двигателей и других устройств, содержащих элементы двугранных углов, требует знаний о гидродинамической и тепловой структурах течения за различного рода неровностями, выступами и препятствиями, широко встречающимися в таких устройствах [1, 2]. Однако обтекание отмеченных локальных источников возмущений в общем случае относится к классу течений, формирующихся в условиях резкого изменения шероховатости поверхности [3, 4] и характеризующихся неравновесностью, нередко весьма существенной. Этот вопрос со всей остротой возникает в проточных частях реальных промышленных устройств (турбомашины, теплообменные и технологические аппараты и т.п.). Сложность обтекаемых конфигураций в таких устройствах в значительной степени определяет внутреннюю структуру пристенных течений, поэтому распределения как средних, так и пульсационных характеристик потока не являются автомодельными. При использовании полуэмпирических моделей турбулентности для анализа таких течений все чаще выражается неудовлетворенность существующими локальными подходами [51 и, в частности, гипотезой Буссинеска, которая оказывается непригодной по крайней мере во внешней части слоя. По этой причине выражается озабоченность в связи с необходимостью разработки релаксационной теории, в основе которой была бы новая формула для напряжения турбулентного трения, позволяющая учитывать память пограничного слоя, т.е. свойство сдвигового потока запоминать особенности течения выше рассматриваемой области. Не случайно при расчетах неравновесных турбулентных пограничных слоев все отчетливее стала проявляться тенденция отхода от классической формулы Буссинеска, характеризующей линейную связь турбулентных напряжений с градиентом скорости [c.255]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология