Теплообменники преимущества

Водяной пар как теплоноситель используется главным образом в насыщенном состоянии — как высокого давления, так и отработанный от паровых машин и насосов. Преимуществом насыщенного водяного пара является его высокая теплота конденсации, поэтому для передачи даже большого количества тепла требуется сравнительно немного теплоносителя. Высокие коэффициенты теплопередачи при конденсации водяного пара позволяют иметь относительно малые поверхности теплообмена. Кроме того, постоянство температуры конденсации облегчает эксплуатацию теплообменников. Недостатком водяного пара является значительный рост давления, связанный с повышением температуры насыщения, что ограничивает его применение конечной температурой нагрева вещества 200—215° С. При более высоких температурах требуется высокое давление пара, и тенлообменные аппараты становятся металлоемкими и дорогими. [c.253]

На фиг. УП. 20 показан двухступенчатый пароструйный вакуум-насос без промежуточного охлаждения. Паровоздушная смесь из конденсатора через камеру всасывания 3 засасывается струей рабочего пара, проходящего через вентиль 1 и сопло 2, со скоростью около 1000 м сек увлекается через конфузор 5 в диффузор 4, где сжимается до конечного давления первой ступени. Далее паровоздушная смесь вместе с рабочим паром первой ступени увлекается струей рабочего пара, выходящего из сопла второй ступени 6 в диффузор, где сжимается до конечного давления и выбрасывается в атмосферу или теплообменник. Преимуществом многоступенчатых насосов без промежуточного охлаждения является возможность использования отработанного пара, отсутствие расхода воды и компактность установки, [c.259]

Торцовые крышки, служащие для образования каналов, стягиваются болтами, расположенными по контуру аппарата, и тщательно уплотняются (фиг. 127). Большим преимуществом теплообменников данной конструкции является легкость их чистки торцовые крышки легко снимаются, открывая доступ к поверхности нагрева. При сборке аппарата после чистки необходимо обращать внимание на обеспечение хорошего уплотнения торцов. [c.218]

Достоинством спиральных аппаратов является их высокая эффективность из-за малых теплопотерь и легкости обеспечения надежной теплоизоляции. Преимуществом спиральных теплообменников по сравиению с многоходовыми трубчатыми теплообменниками является большая компактность при одинаковых коэффициентах [c.220]

С точки зрения соотношения скоростей обеих теплоносителей к спиральным теплообменникам близки аппараты типа труба в трубе . Однако размеры спиральных теплообменников и площадь, занимаемая ими, значительно меньше, менее затруднена и пх чистка. Спиральные теплообменники применяются главным образом для теплообмена между двумя жидкостями. Иногда они применяются также в качестве пароводяного подогревателя (фиг. 128), паро-газового нагревателя или для охлаждения газа водой. Однако в этих случаях спиральные теплообменники теряют свои преимущества по сравнению с обычными конструкциями аппаратов. Учитывая сложность изготовления спиральных теплообменников, применять их следует лишь в тех случаях, где они более эффективны по сравнению с простыми теплообменниками. Спиральные теплообменники, кроме того, выгодны там, где требуется частая очистка поверхности нагрева и производственные расходы на изготовление невелики или более высокие производственные расходы уравновешиваются эксплуатационными преимуществами. [c.220]

В настоящей главе рассмотрен ряд методов поиска экстремума целевой функции, использованных в различных алгоритмах оптимизации теплообменных аппаратов метод случайного поиска, методы сеток и спуска, метод Гаусса — Зейделя, метод независимого спуска с ранжированием переменных (предложен автором). Разработаны структуры, реализующие эти методы. Проведено сопоставление методов по их алгоритмической сложности. Показаны преимущества предложенного автором метода при оптимизации сложных целевых функций многих пере менных. Приведенные в главе структуры поиска экстремума являются обязательным элементом любых алгоритмов оптимизации теплообменников (см. главу 3). Они служат исходными данными при синтезе систем оптимизации промышленного теплообменного оборудования. [c.280]

Сжиженные углеводородные газы принято хранить либо под высоким давлением и при температуре окружающей среды, либо при низких температурах и давлении, близком к атмосферному, в емкостях цилиндрической или сферической формы. Преимуществом сферических емкостей перед цилиндрическими является меньший расход металла и более равномерное распределение напряжений в сварных швах. Сферические емкости изготовляют объемом 400, 800 и 1000 Л4 . Их рассчитывают на рабочее давление от 3 до 6 ат . Цилиндрические емкости рассчитывают на давление от 7 до 18 ат. Система хранения сжиженных газов, широко распространенная в настоящее время, состоит из емкости, компрессора, теплообменника и конденсатора. Емкость тщательно изолирована слоем шлаковаты толщиной 200—250 мм. Сжиженный газ находится в емкости под давлением 1,05 ат и при температуре от —30 до —42° С. Испаряющаяся часть его через теплообменник попадает на прием компрессора, сжимается и направляется в конденсатор. Конденсат возвращается в емкость. На дне последней находится слой жидкого осушителя — диэтиленгликоля. В момент заполнения резервуара сжиженным газом диэтиленгликоль выдавливается в буферный бачок, откуда он возвращается в емкость во время откачки содержимого резервуара. [c.173]

П.З следует, что теплообменник длиной 4,0 м имеет меньшую номинальную поверхность (F = 79,0 м ), поэтому он для данной задачи непригоден. Теплообменник длиной 6,0 м и поверхностью 119 м не имеет преимуществ по сравнению с вариантом 1к, так как при большей массе (Мпк = 3380 кг) он заведомо будет иметь и большее гидравлическое сопротивление. [c.33]

Перечисленные выше недостатки теплообменных аппаратов требуют их замены. Как было сказано ранее, сегодня отдается предпочтение пластинчатым теплообменникам, в отличие от кожухотрубчатых, и это неудивительно, так как преимущества пластинчатых теплообменных аппаратов неоспоримы [c.54]

В охладителях с механической прокачкой воздуха охлаждающий воздух может нагнетаться или засасываться с помощью вентилятора. При нагнетании воздуха в вентилятор поступает холодный воздух, при всасывании - нагретый. Следовательно, при одинаковых объемных расходах воздуха массовая скорость и эффективность охлаждения в теплообменниках с нагнетательным вентилятором будут выше. Для достижения такой же эффективности охлаждения (т. е. такой же массовой скорости воздуха), как и в охладителях с нагнетательным вентилятором, в охладителях с вытяжным вентилятором необходимо увеличить объемный расход воздуха, что потребует больших затрат мощности на прокачку. Несмотря на эти недостатки, охладители с вытяжным вентилятором часто выбираются из-за таких преимуществ, как более равномерное распределение воздуха в пучке и защита теплообменной поверхности от повреждений при ливневых дождях, снегопадах, при выпадении града или града с дождем. [c.343]

Преимуществом такого теплообменника является почти полная инертность тефлона к химическим средам, что позволяет их использовать в тех случаях, когда во избежание коррозии требуется применение дорогих конструкционных материалов. Недостатком тефлона является его низкая теплопроводность. [c.117]

Анализ работы адиабатных установок показал, что в одно-и двухконтурных установках не удается обеспечить работу без отложения сульфата кальция. В то же время каскадные адиабатные установки позволяют вести процесс в режиме предельного концентрирования раствора. Принципиальная технологическая схема такой установки приведена на рис. 16. Согласно схеме, газы направляются в теплообменник где нагревают раствор до соответствующей температуры. Вода поступает на испарение в первый каскад 2, образовавшийся пар конденсируется, нагревая исходную воду. Подогретая вода с первого каскада направляется во второй каскад 3, где процесс повторяется, и так до каскада N. Недостатком такой схемы являются дополнительные термодинамические потери, преимуществом можно считать то, что с газами контактирует меньшая часть воды (поступающая только в первый каскад), поэтому можно использовать загрязненные газы и продукты сгорания твердого и жидкого топлива. Во втором и третьем каскадах получается чистый дистиллят, а вода первого каскада может быть использована для технических нужд. В первом каскаде можно упаривать раствор до высоких концентраций. [c.38]

Основное преимущество нестационарного способа состоит в снижении габаритов предварительного теплообменника, в некоторых технологических схемах, когда реакционная смесь, поступающая в реактор, обладает температурой 160—180°С, предварительный теплообменник люжно удалить. Кроме того, нет необходимости в теплоотводе из слоев катализатора. В итоге уменьшается объем реактора высокого давления, который не заполнен катализатором. Заполнение освобождаемого объема катализатором приводит к повышению производительности единичного объема реактора. При этом упрощается конструкция аппарата. Выделяющееся в ходе реакции тепло можно использовать для получения пара высокого давления (Р= 1-1,5-10 Па), что улучшает теплоэнергетические показатели процесса. [c.164]

Благодаря многочисленным преимуществам реакторы типа теплообменника широко применяются как для получения неорганических веществ (серной и азотной кислот, аммиака и т.д.), так и органических веществ (метана, формальдегида, фталевого ангидрида, винил-хлорида и т. д.). [c.293]

Реакторы для синтеза аммиака. Наиболее распространенным каталитическим реактором для синтеза аммиака является реактор типа теплообменника. Конструктивные преимущества этого реактора заключаются в следующем [c.297]

Теплообменники с 1]-о б р а з н ы м и трубками (рис. 9.3) предназначены для работы с продуктами, не загрязняющими трубный пучок, не вызывающими интенсивной коррозии, а также в случае, когда загрязнения поддаются химической очистке. Теплообменники с и-образными трубками обладают теми же преимуществами, что и теплообменники с плавающей головкой, но проще в изготовлении и эксплуатации. Кроме того, разность температур стенок труб по ходам не должна превышать 100 °С. Такие аппараты хорошо работают при повышенных давлениях. Трубы в них расположены по вершинам ромбов [c.271]

Самым большим недостатком змеевиковых теплообменников по сравнению с теплообменниками рубашечного типа является трудность очистки полости аппарата от загрязнений. С другой стороны, большим преимуществом их является наилучшее использова-194 [c.194]

При проведении экзотермических процессов, как адиабатических, так и с внутренним теплообменом, иногда применяют автотермиче-ские реакционные узлы, конструкция которых позволяет осуществлять охлаждение реагирующей смеси в промежуточных теплообменниках или в зоне реакции с помощью теплообмена с холодной исходной смесью, одновременно нагревающейся до температуры реакции. Теплообмен между входящим и выходящим из реактора потоками может быть осуществлен и в емкостных (одностадийных) адиабатических реакторах. В отдельных случаях, когда допустим значительный перегрев хотя бы одного из реагентов (например, водяного пара), подобный принцип применим и при проведении эндотермических нроцессов. Преимуществом автотермических реакционных узлов является уменьшение затрат на теплообмен, а также определенные конструктивные удобства, особенно важные при проведении реакций под давлением. Основным недостатком этих схем является возникновение явлений неустойчивости и скачкообразного перехода между различными режимами процесса. [c.268]

Преимущества метода расчета на основе учета структуры уравнений проиллюстрируем на примере синтеза системы теплообменников для охлаждения кси- [c.100]

Широкие исследования аэрогидродинамики и теплообмена с затухающим вращением потока газа вдоль цилиндрической трубы, создаваемого с помощью различного рода закручивающих устройств, были проведены Р. 3. Алимовым, В. К. Щукиным, А. А. Халатовым [3, 4]. Выявлено неоспоримое преимущество закрученных потоков перед осевым движением. При одинаковых температурных условиях и одинаковой затрате мощности на преодоление сопротивления движению воздуха в трубе в случае закрученного однофазного потока по сравнению с незакрученным можно получить выигрыш в теплоотдаче в 2-2,5 раза, а в случае закрученного двухфазного потока по сравнению с закрученным однофазным можно дополнительно обеспечить увеличение от трех до двадцати раз коэффициента теплоотдачи в зависимости от теплового потока и числа Ке. Однако традиционно используемые в трубах тангенциальные закручивающие устройства затруднительно применять в теплообменниках со стандартным шагом расположения трубок в трубных решетках, фактически их невозможно уни- [c.6]

Преимущество пластинчатых нагревателей по сравнению с кожухотрубными заключается в меньшей стоимости (при одинаковой мощности), они в меньшей степени подтверждены загрязнению и более доступны для очистки. Необходимо использовать подходящие материалы для уплотнений, чтобы обеспечить коррозионную стойкость и выдерживать заданные температуры горячей жидкости. Спиральные теплообменники н теплообменники с приваренными пластинами являются самыми эффективными из всех пластинчатых теплообменников, но последний из двух ые может быть разобран для очистки. [c.71]

Преимущество теплообменников этого типа по сравнению с теплообменниками с разъемным опорным кольцом заключается в том, что пучок труб можно вынимать из кожуха, не убирая кожуха или крышки плавающей камеры, сокращая таким образом время технического обслуживания. Существенное снижение стоимости может быть достигнуто устранением двух фланцев задней головки, но это означает, что трубы нельзя будет чистить или обследовать на месте и пучок труб придется всегда вынимать и вставлять вслепую . Обычно такая модификация допускается, если загрязнения несущественны. [c.277]

Конструкция пластинчатого теплообменника зависит от предъявляемых к нему производственных требований. Отличительной особенностью этих теплообменников является то, что поверхность нагрева их состоит из пластин (плит), соединяемых последовательно (см. фиг. 133). Плиты, расположенные одна за другой, образуют полости, в которые подаются теплоносители, так что в каждых двух соседних каналах находятся разные теплоносители. Основным преимуществом таких теплообменников являеггся ик полная разборность, обеспечивающая возмож ность чистки всех поверхностей нагрева. [c.225]

Антегмит. Это графитовый материал, представляющий собой композицию графита и фенолформальдегиднон смолы. Ван<ное преимущество графитовых материалов по сравнению со всеми-остальными неметаллическими материалами — высокая теплопроводность, дающая возможность применять их для теплообменных элементов. Из пропитанного графита и прессованных материалов на основе графита изготовляют трубы, футеровочные плитки, корпуса насосов и теплообменники различных типов — трубчатые, блочные, пластинчатые и др. [c.25]

В пластинчатом теплообменнике коэффициенты теплопередачи выше, чем в кожухотрубчатом. Это происходит из-за малой величины зазоров между пластинами, рифления пластин (это создает искусственную турбуляцию потоков), а также благодаря гибкости пластинчатых теплообменников, дающей возможность осуществлять такую схему ходов, которая позволяет максимально использовать преимущество противоточного движения рабочих сред. Все это приводит к уменьшению капитальных затрат на пластинчатый теплообменный аппарат (по сравнению с кожухотрубчатым). [c.29]

Экономические преимущества использования теплообменника Пакинокс основаны на следующих особенностях [c.57]

В [5] показано, что судить о преимуществе той или иной поверхности по коэффициенту Е еще недостаточно , так как большое влияние на эту величину оказывает ско-рость потока. Необходимы дополнительные условия для правильного сравнения поверхностей. Таким условием в [5] взято постоянство отношения No = N F для сопоставляемых вариантов, а разница в съемах теплоты в этих вариантах находилась по графику E(Nq). Для оценки габаритных размеров был введен коэффициент компактности, представляющий собой отношение площади поверхности нагрева к занимаемому объему, т. е. П=Р/У. Оценка поверхностей по габаритным размерам проводилась по графику E No n). При =idem меньшие габаритные размеры имеет поверхность, у которой величина NolU меньше. На основании этой методики проведено сравнение поперечного внешнего обтекания труб и течения в трубе. Покачано безусловное преимущество внешнего обтекания, что нашло применение при разработке малогабаритных теплообменников, идея создания которых — сочетание преимуществ пластинчатых и профильных поверхностей. Практическая реализация этой идеи — изготовление теплообменников из штампованных листов — открыла новое направление при создании высокоэффективных поверхностей для регенеративных воздухоподогревателей ГТУ. [c.10]

Таким образом, для одностороннего и двухстороннего обтеканий при / ст=0 и независимости коэффициентов 12, Д12 от Re, 2 существует один критерий, который определяет качество поверхности. На первый взгляд, ни один из трех критериев т] , г д, т]л, не имеет преимуществ перед другими. Однако если рассматривать теплообменник включенным в тепловую схему, то обычно задано условие постоянной тепловой мощности аппарата Q=idem. В этом случае условие jVo=idem оказывается невозможным. Последнее условие реализуют лишь те случаи, когда можно изменять произвольно тепловую мощность аппарата. [c.37]

Суц1,ествует тенденция увеличения производства низко оребренных трубок для теплообменников. Основными преимуществами применения оребренных трубок являются возможность уменьншть размеры теплообменника на 7б— /з уменьшение удельного гидравлического сопротивления, отнесенного к переданному количеству тепла. Оребренные трубки используются, когда коэффициент теплоотдачи со стороны межтрубного пространства значительно ниже, чем со стороны трубного. При высоком коэффициенте теплоотдачи со стороны трубного прост-)анства применение оребренных трубок необосновано экономически. Тродольно оребренные трубы используются для нагревания газов и нагревания и охлаждения жидкостей в диапазоне вязкости 2—1000 сиз. [c.117]

Пластинчатые теплообменники характеризуются рядом преимуществ компактностью, относительно высокой скоростью теплообмена, низким гидравлическим сопротивлением, легкостью чистки, равномерным распределением жидкости, легкостью замены или добавления пластин для увеличения производительности. Широкое распрострацение их ограничено давлением 15 кгс/см и температурой 150° С. [c.118]

Преимуществом непрерывного процесса (рис. 2.72), проводимого при давлении 0,6—1 МПа, является улучшение отстоя мгсла от щелочных стоков и уменьшение производственных потерь. При непрерывном защелачивании сырье через теплообменник / подается в печь 3, где нагревается до 150—170 °С, после чего поступает в смеситель 4. В смесителе 4 сырье контактирует с раствором щелочи, смесь направляется в отстойник 5, где масло отстаивается от мыл и щелочи. Щелочные отходы под собственным давлением через холодильник 6 поступают в резервуар для последующего выделения нефтяных кислот. С верха отстойника 5 выщелоченное масло с температурой 130—140 С поступает в смеситель 7, где промывается водой с температурой 60 °С, а затем в отстойник 8. Масло с верха отстойника 8 через теплообменник 1, где охлаждается до 70 С, подается в колонну осушки 2 для просушки сжатым воздухом, после чего отводится с установки. [c.251]

Таким образом, расчеты показали следующие преимущества нестационарного способа синтеза метанола перед стационарным 1) повышение выхода метанола, что для промышленного агрегата с ностоянной производительностью равносильно понижению кратности циркуляции 2) отсутствие необходимости в использовании рекуперативных теплообменников и байпасов холодного газа 3) понижение гидравлического сопротивления вследствие упрощения реакторного узла 4) возможность автотермичной работы с низкой входной температурой 5) возможность автотермичной переработки продувочных газов с малым содержанием оксидов углерода. [c.224]

Результаты, полученные с помощью У—а-метода для рассмотренного примера, показывают, что если а зависит от АТ да, то всегда необходимо попытаться скомбинировать малые локальные значения а с большими локальными значениями и наоборот, получая, таким образом, всякий раз, когда это возможно, постоянный поток теплоты в теплообменнике. Такой прием позволяет найти максимальную величину теплового потока или минимально необходимую площадь поверхности. В рассмотренном выше примере тепловой поток более близок к постоянному в случае однонаправленных течений теплоносителей. Отсюда следует, что такое течение обеспечивает более высокие характеристики теплообменника. Подобный результат было бы невозможно получить в рамках 7—а-методп, что ясно показывает преимущества более детального (У—а-метода. [c.79]

Теплообменники типа труба в трубе используются в основном для нагрева или охлаждения теплоносителя в тех случаях, когда требуются небольшие поверхности геплообмена (обычно до 50 м"). Они также могут использоваться в процессах, сопровождающихся частичным кипением или конденсацией теплоносителя. Преимущество теплообменника труба в трубе заключается в разнообразии компоновок, и, кроме того, они могут быть быстро собраны из стандартных элементов на месте монтажа. При необходимости поверхность теплообмена может быть увеличена за счет установки догюлпительиых секций. Подходящим выбором конструкции входных и выходных патрубков можно обеспечить эффективную очистку поверхностей теплообмена по обеим сторонам. Можно просто выполнять контроль распределения потоков теплоносителя по каждому каналу теплообменника, что особенно важно при охлаждении вязких жидкостей, когда в случае необходимости один насос может быть устаповлеп для группы теплообменников. Главными недостатками теплообменников труба в трубе являются большой объем и стоимость на единицу поверхности теплообмена. Расчеты теплообменников труба в трубе изложены в разд. 3.2. [c.5]