Регенераторы Теплообменники регенеративные

Рис. 2.72. Изменение температуры ( ) теплоносителей и насадки в регенеративном теплообменнике во времени (т) а — вдоль каналов в насадке б — поперечное распределение температуры в элементах насадки , 1" ,, /"к - температуры греющего и нафеваемого теплоносителей в конце регенератора в начале и конце циклов /температура поверхности насадки в начале цикла нагрева и конце цикла охлаждения - средняя температура насадки в период нагрева и охлаждения

Теплообменники регенеративного типа могут работать в двух режимах непрерывно или единичной операцией, так что теплообменник, насадка которого была нагрета до определенной температуры, используется для нагрева жидкости на определенный период. Теплообменники такого типа применяются очень часто, например, в современных воздухопроводах (аэродинамических трубах), которые работают в течение короткого времени. Для нагрева воздуха в такой трубе до необходимой температуры во время ее действия требуется большой тепловой поток. При помощи электрического нагревателя создать такой поток очень трудно. Целесообразнее накопить это тепло в регенеративном теплообменнике до действия трубы. Граничные условия, описывающие эту единичную операцию регенератора, следующие [c.594]

Выплавка стекла. Стекло может быть прозрачным или полупрозрачным, бесцветным или окрашенным. Оно является продуктом высокотемпературного переплава смеси кремния (кварц или песок), соды и известняка. Для получения специфических или необычных оптических и других физических свойств в качестве присадки к расплаву или заменителя части соды и известняка в шихте применяют другие материалы (алюминий, поташ, борнокислый натрий, силикат свинца или карбонат бария). Цветные расплавы образуются в результате добавок окислов железа или хрома (желтые или зеленые цвета), сульфида кадмия (оранжевые), окислов кобальта (голубые), марганца (пурпурные) и никеля (фиолетовые). Температуры, до которых должны быть нагреты эти ингредиенты, превышают 1500 °С. Стекло не имеет определенной точки плавления и размягчается до жидкого состояния при температуре 1350—1600 °С. Энергопотребление даже в хорошо сконструированных печах составляет около 4187 кДж/кг производимого стекла. Необходимая температура пламени (1800— 1950 °С) достигается за счет сжигания газа в смеси с воздухом, подогреваемым до 1000 °С в регенеративном теплообменнике, который сооружается из огнеупорного кирпича и нагревается отходящими продуктами сгорания. Газ вдувается в поток горячего воздуха через боковые стенки верхней головки регенератора, которая является основной камерой сгорания, а продукты сгорания, отдав тепло стекломассе, покидают печь и уходят в расположенный напротив регенератор. Когда температура подогрева воздуха, подаваемого на горение, снизится значительно, потоки воздуха и продуктов сгорания реверсируются и газ начнет подаваться в поток воздуха, подогреваемого в расположенном напротив регенераторе. [c.276]

Р 1Рл) -1 Газовый холодильный цикл имеет существенный недостаток холодильная мощность (/2 реализуется при переменной температуре (от Тк до Г ). Поскольку для охлаждения газа до точки 3 необходимо иметь хладагент с Гз, а охлаждение требуется вести прн температуре не выше Т1,-соответствующий цикл Карно имел бы холодильный коэффициент 8к = 7 1/(7 з—Г ), т. е. существенно больший. Для уменьшения степени сжатия газа и облегчения условий работы, а также понижения температуры Тк применяют установки с регенераторами (теплообменниками), расположенными перед детандерами. Здесь прямой поток перед поступлением в детандер охлаждается обратным потоко.м, выходящим из камеры охлаждения и направляющимся в компрессор. Потоки в этом так называемом регенеративном цикле показаны на рис. 3.17 штриховыми линиями. Затрата энергии в регенеративном цикле остается той же, что и в обычном. Подробнее о газовых низкотемпературных циклах с расширением в детандерах см, в [212, 213]. [c.63]

Эксплуатационные характеристики вращающихся регенераторов. Методика, применяемая для расчета вращающихся теплообменников, по существу не отличается от методики, используемой для расчета более распространенных типов теплообменных поверхностей, о которых сообщалось выше, за исключением того, что периодичность течения обусловливает введение нескольких новых переменных. Для теплообменника обычного типа необходимо определить входные и выходные температуры, расходы теплоносителей, коэффициенты теплоотдачи и площади поверхностей теплообмена на двух сторонах теплообменника. Для теплообменника вращающегося тина очень важно также знать соотношение между теплоемкостью ротора и теплоемкостями потоков теплоносителей, а также скорость вращения ротора. Решение уравнений передачи тепла усложняется введением новой переменной для учета теплоемкости ротора. Более того, связь между коэффициентами теплоотдачи и расходами теплоносителей в обычных теплообменниках такова, что для ее выражения можно использовать две переменные вместо четырех, в то время как при расчете вращающегося регенеративного теплообменника приходится оперировать со всеми четырьмя переменными. Могут быть записаны обобщенные дифференциальные уравнения, связывающие эти параметры, но решения этих уравнений для общих случаев пока не получено. Решения для многих частных случаев, представляющих практический интерес, были получены графическими и численными мето- [c.196]

Недостаток регенеративного цикла — наличие дополнительного аппарата —теплообменника, поверхность которого возрастает с понижением получаемых температур. Вместо теплообменника часто применяют более простые и дешевые аппараты — регенераторы, которые представляют собой аккумуляторы холода периодического действия. [c.63]

Для печи, оборудованной регенеративными или рекуперативными теплообменниками для подогрева воздуха и газообразного топлива и котлом-утилизатором для выработки водяного пара (или подогрева воды), можно составить следующие типичные тепловые балансы 1) для рабочего пространства печи 2) для рабочего пространства совместно с рекуператорами (с регенераторами) и 3) для всей установки в целом (с котлом-утилизатором). Для анализа тепловой эффективности отдельных элементов печи составляют также тепловые балансы регенераторов, котла-утилизатора и т. д. [c.177]

Ниже приводятся некоторые примеры конструкции печей. Эти примеры расположены по признаку использования тепла в рабочем пространстве печей тепла продуктов сгорания — для нагрева изделий и тепла остывающих изделий или материала для нагрева воздуха, идущего на сгорание топлива. Сначала рассмотрим непрерывно действующие печи с полной регенерацией тепла в рабочем пространстве (туннельные, шахтные и вращающиеся печи), не требующие установки особых регенеративных теплообменников, а затем печи с регенеративными устройствами (регенераторами или рекуператорами). [c.14]

Наряду с пластинчато-ребристыми теплообменниками находит применение и теплообменный аппарат другого эффективного типа, разработанный фирмой Мессер (ФРГ). Аппарат такого типа также позволяет сочетать регенеративный и рекуперативный теплообмен. В нем использованы алюминиевые трубки с двумя продольными ребрами, располагаемыми при намотке вертикально. К ребрам прикреплена или приварена гофрированная алюминиевая лента. Трубки вместе с насадкой намотаны на сердечник аппарата. Воздух и азот пропускают поочередно через насадку в межтрубном пространстве поток кислорода проходит по трубкам. Монтаж такого регенератора-рекуператора показан на рис. 82. [c.125]

Классификация регенеративных теплообменных аппаратов. Эти теплообменники классифицируют по виду и форме теплоаккумулирующей насадки, которая может быть подвижной и неподвижной. В последнем случае для получения непрерывного процесса теплообмена от одного теплоносителя к другому необходимы два аппарата регенератора (рис. 4.2.1, а). Сначала в одном происходит охлаждение горячего теплоносителя, а в другом - нафев холодного теплоносителя, а после переключения аппаратов процесс теплопередачи протекает в обратном направлении. Переключение производится поворотом клапана (шибера) 4. Обычно переключение регенераторов производится автоматически через определенные промежутки времени. [c.393]

Для регенеративных теплообменников с металлической насадкой, элементы которой имеют малую толщину и высокую теплопроводность, Л -> О и из уравнения (4.2.2) получается выражение для определения коэффициента теплопередачи в так называемых идеальных регенераторах [c.400]

Тепловой расчет непрерывно действующих регенеративных теплообменников. Рассмотрим расчет регенеративного теплообменного аппарата с вращающейся насадкой. Процесс переноса теплоты в таком регенераторе осуществляется за один цикл (оборот) длительностью т ер = 60/п (где п - частота вращения, мин ), в течение которого насадка за время Т получает теплоту от горячего теплоносителя и за время Т2 отдает его холодному теплоносителю. [c.402]

Регенеративными теплообменниками принято называть аппараты, в которых тепло передается с помощью аккумулирующей его насадки. Такими аппаратами являются прежде всего регенераторы. [c.270]

Рассмотрим регенеративный теплообменник с неподвижной насадкой из керамических или огнеупорных материалов. Введем следующие обозначения — период нагрева насадки горячим газом Т2 — период охлаждения насадки нагреваемым воздухом Т , Т и —температуры горячего и холодного теплоносителей в конце регенератора в начале и конце циклов нагрева и охлаждения г , и т 2 — температуры поверхности насадки в начале цикла нагрева и конце цикла охлаждения — температура поверхности насадки в конце цикла нагрева. [c.525]

Преимущество вспрыскивания воды, предварительно подогретой в утилизационном теплообменнике, перед впрыскиванием холодной воды в сжатый воздух перед теплообменником с точки зрения реализации обоих способов заключается в возможности применения его для любой ГТУ (регенеративной или нерегенеративной) при минимальном дополнительном усовершенствовании последней. При этом можно применять небольшой по габаритам по сравнению с воздушным регенератором водяной теплообменник, а также можно использовать горячую воду для увеличения мощности ГТУ и для других технологических и бытовых (теплофикационных) нужд. [c.151]

Как пример агрегата с переменным во времени температурным и тепловым режимами можно также указать на регенеративный теплообменник, в частности регенераторы мартеновских печей и нагревательных колодцев. Для этих тепловых устройств важным параметром для автоматического регулирования является частота реверсирования. Как известно, увеличение частоты реверсирования регенеративного газо- или воздухонагревателя, с одной стороны, ухудщает результаты работы печи вследствие увеличения длительности перерывов в питании печи теплом во время перекидок и потерь топлива в дымовую трубу, с другой — улучшает работу печей вследствие уменьщений колебаний температуры подогрева газа и воздуха. При известных упрощениях оптимальное решение этой задачи для различных отрезков времени периода работы печи может быть получено аналитическим путем [352, 356, 357], что и является аналитическим обоснованием системы автоматического регулирования регенеративного теплообменника. [c.543]

Во вращающихся регенеративных теплообменниках вращение проницаемой насадки (матрицы) обеспечивает периодическое перемещение части теплопередающей поверхности из области движения горячего потока в область движения холодного потока. Таким обра- зом, насадка периодически нагревается и охлаждается, и при этом тепло косвенно передается от горячей жидкости к холодной. Очевидно сходство вращающихся регенераторов с системой теплообменников, имеющих циркуляционный контур для промежуточного теплоносителя. [c.33]

В настоящее время в котельных установках применяются трубчатые и регенеративные вращающиеся воздухоподогреватели. Трубчатые воздухоподогреватели громоздки. Для уменьшения габаритов необходимо переходить к трубам малого диаметра, что возможно до определенного предела, ниже которого возникают трудности технологического порядка. Регенеративные воздухоподогреватели компактные, материал для изготовления поверхности теплообмена дешевый. Существенным недостатком их являются перетечки воздуха через неплотности в скользящих уплотнениях и перенесение воздуха каналами в газовую среду. Постоянные потери воздуха в течение всего эксплуатационного периода снижают к. п. д. котельной установки. Применение такого рода теплообменников является вынужденным явлением, связанным с введением крупных блоков. По мере повышения экономичности блоков станет необходимостью замена вращающихся регенераторов более совершенным аппаратом. В этом отношении наиболее перспективным является рекуперативный тип теплообменного аппарата, обеспечивающий "практически нулевые перетечки. Поэтому для блока П50 Мет электростанции Парадайз американская фирма поставила котлы производительностью 3630 т ч с трубчатым воздухоподогревателем блочного типа для подогрева воздуха от 45 до 290° С. [c.102]

Насыщенный метанол со второй ступени очистки подается в рекуперативный теплообменник и далее в регенератор 5. Регенерацию проводят отпаркой кислых газов при 60-65 °С обогревом глухим паром в насадоч-ной или т ельчатой колонне. Метанол с низа колонны 3 охлаждается последовательно в регенеративном теплообменнике и испарителе до температуры (-60)-(-65) °С и подается в верхнюю часть абсорбера I. [c.667]

Циркупяционпый газ-теплоноситель и продукты термического разложения с температурой 100—120° отбирают в верхней части шахты и направляют в аппараты для очистки от смолы. Очиш,еипую от смолы смесь циркуляционного и полукоксового газов направляют в регенеративный теплообменник с насадкой из огнеупорного кирпича (типа Каупера). В теплообмепнике смесь вместе с добавочным водяным паром, подаваемым в регенератор, нагревается до 1100—1200° и вновь направляется в печь. [c.149]

Печи с высокотемпературным подогревом воздуха и газа. В зависимости от вида теплообменника для подогрева воздуха эти печи могут быть регенеративными или рекуперативными. Конфигурация рабочей камеры этих печей и печей обычного типа мало чем различается. На рис. 9.9 в качестве примера показана печь конструкции Теплопроекта для безокислительного нагрева заготовок 0 70—80 мм. Площадь пода 0,9 м , производительность около 450 кг/ч. В печи сжигают природный газ при а = 0,5. На каждой стороне печи установлено по 2 горелки, состоящие из водоохлаждаемых трубок 0 1" для подачи газа и смесителя. Газ при выходе из горелки подсасывает нагретый до 1000° С воздух, поступающий по вертикальному каналу из регенератора. На своде печи установлены 2 регенератора с перекидными клапанами. [c.469]

Основные конструкции регенеративных теплообменников периодического действия. Эффективность работы регенератора определяет его насадка. В регенераторах воздухоразделительных установок и холодильногазовых мащинах применяют в основном насадки следующих типов диски из алюминиевой гофрированной ленты (рис. 4.2.2, а) насыпную из базальта или кварцита в виде гранул диаметром 4... 14 мм сетчатую (рис. 4.2.2, б) из материала высокой теплопроводности (меди, латуни, бронзы). [c.394]

Осуш,ествляя цикл в области влажного пара, необратимый процесс дросселирования можрю исключить с помощью внутреннего теплообмена или регенерации теплоты (при совершенном теплообмене), установив между конденсатором и испарителем теплообменник, как это показано на рис. 54. В такой регенеративной машине жидкость после конденсатора Б в состоянии 3 поступает в регенератор В, где охлаждается до температуры кипения Т влажным паром, идущим из испарителя Г. Так как жидкость можно считать практически несжимаемой, то после ее дросселирования вентилем Д она переходит в область более низкого давления без изменения своего термодинамического состояния. [c.153]

Регенеративные агрегаты. В схему регенеративного агрегата включен регенеративный теплообменник, в котором поступающий в вихревую трубу сжатый воздух охлаждается за счет холода потока воздуха, выходящего из холодильной камеры. Для регенерации теплоты используют рекуперативные теплообменники (см. рис. V—15, а) либо регенераторы (см. рис. V—15, б) последние позволяют при заданных габаритах достигнуть большей полноты регенерации теплоты. Реге- [c.193]

Рис. V—15. Схемы вихревых холодильных агрегатов а — регенеративная с теплообменником-рекуператором б — регенеративная с двухсекционным регенератором и переключателями потоков в — двух-каскадмам с межкаскадным рекуператором г — двухступенчатая с эжекти-рованием атмосферного воздуха горячим потоком из вихревой трубы второй ступени д — двухступенчатая с охлаждением горячего конца вихревой трубы первой ступени в осевой зоне вихревой трубы второй ступени I — холодильная камера Р — теплообменник 3 — регенератор 4 — переключатель потоков.