Теплообменники – презентация онлайн
ФГБОУ ВПО «Тульский государственный педагогический университет им.Л.
Н.
Толстого» Факультет технологий и бизнеса Кафедра технологии и сервиса Лабораторная работа «ТЕПЛООБМЕННИКИ» Разработал профессор кафедры технологии и сервиса, доктор технических наук, академик Международной академии лидеров бизнеса и администрации Радченко Сергей Анатольевич Тула – 2014 Цель работы:
• Изучение видов теплообменников В результате работы должно быть усвоено:
• Что такое теплообменник
• Классификация теплообменников
• Основные виды теплообменников ТЕПЛООБМЕННИКИ Теплообменник – устройство, в котором осуществляется передача теплоты от горячего теплоносителя холодному (нагреваемому).
Теплоносителями могут быть газы, пары, жидкости.
В зависимости от назначения теплообменные аппараты используют как нагреватели и как охладители.
Применяется в технологических процессах нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической, газовой, энергетике и других отраслей промышленности.
ТЕПЛООБМЕННИКИ ПО СПОСОБУ ПЕРЕДАЧИ ТЕПЛОТЫ ПОДРАЗДЕЛЯЮТ
• рекуперативные;
• регенеративные;
• смесительные.
Конструкционно теплообменники подразделяют на:
• объемные.
одна из сред имеет значительный объем в теплообменнике, одна среда сосредоточена в баке большого объема, вторая протекает через змеевик;
• скоростные (кожухотрубные) среды движутся с достаточно большой скоростью для увеличения коэфициента теплоотдачи, много мелких трубочек находятся в одной большой (кожух), среды движутся одна в межтрубном пространстве, другая внутри трубочек, обычно в трубочках находится более “грязная” среда, так как их легче чистить;
• пластинчатый теплообменник состоит из набора пластин, среды движутся между пластинами, прост в изготовлении (штампованные пластины складываются с прокладками между ними), легко модифицируется (добавляются или убираются пластины), хорошая эффективность (большая площадь контакта через пластины).
КОНСТРУКЦИЯ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ РАЗБОРНЫХ ПЛАСТИНЧАТЫХ ТЕПЛООБМЕННИКОВ Основными компонентами разборных пластинчатых теплообменников являются: Пакет пластин.
Количество пластин в теплообменнике, их компоновка, материал, форма и размер определяются конкретной задачей теплообмена двух сред.
В зави- симости от области применения пластины теплообменника могут быть изготовлены из хромоникелевых, хромоникелемолибдено- вых нержавеющих сталей, титана и других материалов.
Уплотнения.
По периметру пластины расположены прессованные канавки для уплотнений.
Уплотнения (2) предназначены для отделения каналов друг от друга, предотвращения протечек и смешивания сред.
Они также определяют направление потока внутри пластинчатого теплообменника.
Уплотнения изготавливаются из нитриловой резины (NBR), этиленпропиленовой резины (EPDM), материала Viton.
Выбор материала зависит, главным образом, от применяемых сред, а также их рабочих температур и давлений.
Рама состоит из неподвижной плиты (3), прижимающей плиты (4), верхней (6) и нижней (7) направляющих, задней стойки (8).
Шпильки (5) стягивают пластины, размещенные между плитами в пакет.
Штуцеры (9) для ввода и вывода теплоносителя.
В пластинчатых теплообменниках смежные пластины формируют каналы, в которых через пакет пластин движутся попеременно горячий и холодный теплоносители.
ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПЛАСТИНЧАТОГО ТЕПЛООБМЕННИКА
• Пластинчатые теплообменники применяются в системах отопления, горячего водоснабжения (ГВС), кондиционирования (коттеджи, сады, школы, бас- сейны, индивидуальные тепловые пункты (ИТП) жилых домов, центральные тепловые пункты (ЦТП) группы домов и микрорайонов, тепловые сети сельскохозяйственных и промышленных предприя- тий).
Широкое распространение ТР нашли в пищевой промышленности (пастеризаторы или охладители молока, вина, пива и др.).
Кроме того, ТР используют для различных технологических процессов (охла- ждение масла, СОЖ и др.).
ПРЕИМУЩЕСТВА ПЛАСТИНЧАТОГО ТЕПЛООБМЕННИКА
• Пластинчатые теплообменники име- ют существенные преимущества перед другими теплообменниками.– Во-первых, они обладают компак- тностью (площадь при монтаже, обслуживании и ремонте меньше в 5 – 20 раз).– Во-вторых, имеют высокий коэффици- ент тепл
ppt-online.org
Презентация на тему: ” Теплообменники”
ТЕПЛООБМЕННЫЕ
АППАРАТЫ
ПЛАН ЛЕКЦИИ
- Классификация теплообменных аппаратов
- Конструкция кожухотрубных теплообменников
- Тепловой баланс теплообменного аппарата
КЛАССИФИКАЦИЯ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ
По назначению
По способу передачи тепла
По конструкции
Теплообменные аппараты – это устройства для осуществления передачи тепла между теплоносителями
КЛАССИФИКАЦИЯ
Классификация по назначению
Нагреватели
Холодильники
Кипятильники
Конденсаторы
Испарители
Классификация по способу передачи тепла
Рекуперативные
Смесительные
Регенеративные
(поверхностные)
Классификация по конструкции
Поверхностные теплообменники
По форме поверхности теплопередачи
По способу организации контакта между теплоносителями
По виду насадки
Поверхностные теплообменники
Поверхностные теплообменники
С трубчатой поверхностью
Труба в трубе
Кожухотрубные
Змеевиковые
С
Оросительные
Блочные
Аппараты с рубашкой
Спиральные
Пластинчатые
Смесительные теплообменники
Насадочные колонны
Каскадные полочные аппараты
Струйные аппараты
Аппараты с
Барботажные
Регенеративные теплообменники
С неподвижной насадкой
С циркулирующей насадкой
КОНСТРУКЦИЯ КОЖУХОТРУБНЫХ ТЕПЛООБМЕННИКОВ
Кожухотрубные теплообменники
Большой ассортимент теплоносителей
Сложность очистки межтрубного пространства
Устройство кожухотрубного
теплообменника
- Кожух
- Трубная решетка
- Трубы
- Крышки
- Перегородки для трубного пространства
- Сегментные перегородки
Компоновка теплообменников
Число ходов в трубном пространстве
Одноходовый теплообменник
- прямоточный
- противоточный
Многоходовые теплообменники
- смешанный ток
Способы компенсации температурных удлинений
А, К – Жесткое крепление
Б, В, Ж – Полужесткое крепление
Г, Д, Е, З, И – Нежесткое крепление
Расположение труб в трубной решетке
- По сторонам шестиугольников
- По сторонам квадратов
– коридорное расположение
– шахматное расположение
- По окружностям
ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ТЕПЛООБМЕННОГО АППАРАТА
Расчет тепловой нагрузки
По расходу горячего теплоносителя
По расходу холодного теплоносителя
Q – тепловая нагрузка, Вт
G – расход теплоносителя, кг/с
с – удельная теплоемкость жидкого теплоносителя, Дж/кг*К
r – удельная теплота парообразования, Дж/кг
η = 1,02-1,05 – коэффициент, учитывающий 2-5% тепловых потерь
Расчет расхода теплоносителя
Расход горячего теплоносителя
ПРАВИЛО ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА
Q 1 = Q 2
Расход холодного теплоносителя
Задачи
- Рассчитать расход воды для охлаждения 10 т/час гидролизата от 160 до 60 0 С. Вода при этом нагревается от 10 до 90 0 С. Удельная теплоемкость гидролизата 4,0 кДж/кг*К, воды 4,19 кДж/кг*К.
- Определить расход пара на плавление 1000 кг/час серы, если ее теплота плавления 43,5 кДж/кг. Давление греющего пара 0,3 МПа. Учесть расход пара на нагревание серы от 20
multiurok.ru
Монтаж и техническая эксплуатация теплообменника с плавающей головкой
Обратная связь
Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать её на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:
Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:
Email: [email protected]
Мы в социальных сетях
Социальные сети давно стали неотъемлемой частью нашей жизни. Мы узнаем из них новости, общаемся с друзьями, участвуем в интерактивных клубах по интересам
ВКонтакте >
Что такое Myslide.ru?
Myslide.ru – это сайт презентаций, докладов, проектов в формате PowerPoint. Мы помогаем учителям, школьникам, студентам, преподавателям хранить и обмениваться своими учебными материалами с другими пользователями.
Для правообладателей >
myslide.ru
Презентация на тему: ” Теплообменники”
ТЕПЛООБМЕННЫЕ
АППАРАТЫ
ПЛАН ЛЕКЦИИ
- Классификация теплообменных аппаратов
- Конструкция кожухотрубных теплообменников
- Тепловой баланс теплообменного аппарата
КЛАССИФИКАЦИЯ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ
По назначению
По способу передачи тепла
По конструкции
Теплообменные аппараты – это устройства для осуществления передачи тепла между теплоносителями
КЛАССИФИКАЦИЯ
Классификация по назначению
Нагреватели
Холодильники
Кипятильники
Конденсаторы
Испарители
Классификация по способу передачи тепла
Рекуперативные
Смесительные
Регенеративные
(поверхностные)
Классификация по конструкции
Поверхностные теплообменники
По форме поверхности теплопередачи
По способу организации контакта между теплоносителями
По виду насадки
Поверхностные теплообменники
Поверхностные теплообменники
С трубчатой поверхностью
Труба в трубе
Кожухотрубные
Змеевиковые
С
Оросительные
Блочные
Аппараты с рубашкой
Спиральные
Пластинчатые
Смесительные теплообменники
Насадочные колонны
Каскадные полочные аппараты
Струйные аппараты
Аппараты с
Барботажные
Регенеративные теплообменники
С неподвижной насадкой
С циркулирующей насадкой
КОНСТРУКЦИЯ КОЖУХОТРУБНЫХ ТЕПЛООБМЕННИКОВ
Кожухотрубные теплообменники
Большой ассортимент теплоносителей
Сложность очистки межтрубного пространства
Устройство кожухотрубного
теплообменника
- Кожух
- Трубная решетка
- Трубы
- Крышки
- Перегородки для трубного пространства
- Сегментные перегородки
Компоновка теплообменников
Число ходов в трубном пространстве
Одноходовый теплообменник
- прямоточный
- противоточный
Многоходовые теплообменники
- смешанный ток
Способы компенсации температурных удлинений
А, К – Жесткое крепление
Б, В, Ж – Полужесткое крепление
Г, Д, Е, З, И – Нежесткое крепление
Расположение труб в трубной решетке
- По сторонам шестиугольников
- По сторонам квадратов
– коридорное расположение
– шахматное расположение
- По окружностям
ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ТЕПЛООБМЕННОГО АППАРАТА
Расчет тепловой нагрузки
По расходу горячего теплоносителя
По расходу холодного теплоносителя
Q – тепловая нагрузка, Вт
G – расход теплоносителя, кг/с
с – удельная теплоемкость жидкого теплоносителя, Дж/кг*К
r – удельная теплота парообразования, Дж/кг
η = 1,02-1,05 – коэффициент, учитывающий 2-5% тепловых потерь
Расчет расхода теплоносителя
Расход горячего теплоносителя
ПРАВИЛО ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА
Q 1 = Q 2
Расход холодного теплоносителя
Задачи
- Рассчитать расход воды для охлаждения 10 т/час гидролизата от 160 до 60 0 С. Вода при этом нагревается от 10 до 90 0 С. Удельная теплоемкость гидролизата 4,0 кДж/кг*К, воды 4,19 кДж/кг*К.
- Определить расход пара на плавление 1000 кг/час серы, если ее теплота плавления 43,5 кДж/кг. Давление греющего пара 0,3 МПа. Учесть расход пара на нагревание серы от 20 0 С до температуры плавления 119 0 С. Удельная теплоемкость серы 0,72 кДж/кг*К.
multiurok.ru
ТЕПЛООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ – презентация, доклад, проект
Обратная связь
Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать её на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:
Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:
Email: [email protected]
Мы в социальных сетях
Социальные сети давно стали неотъемлемой частью нашей жизни. Мы узнаем из них новости, общаемся с друзьями, участвуем в интерактивных клубах по интересам
ВКонтакте >
Что такое Myslide.ru?
Myslide.ru – это сайт презентаций, докладов, проектов в формате PowerPoint. Мы помогаем учителям, школьникам, студентам, преподавателям хранить и обмениваться своими учебными материалами с другими пользователями.
Для правообладателей >
myslide.ru
Тепловые процессы. Теплообменники. Нагрев острым паром
Обратная связь
Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать её на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:
Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:
Email: [email protected]
Мы в социальных сетях
Социальные сети давно стали неотъемлемой частью нашей жизни. Мы узнаем из них новости, общаемся с друзьями, участвуем в интерактивных клубах по интересам
ВКонтакте >
Что такое Myslide.ru?
Myslide.ru – это сайт презентаций, докладов, проектов в формате PowerPoint. Мы помогаем учителям, школьникам, студентам, преподавателям хранить и обмениваться своими учебными материалами с другими пользователями.
Для правообладателей >
myslide.ru
Презентация на тему: ТЕПЛООБМЕННЫЕ
Классификация теплообменных аппаратов
Устройства, предназначенные для передачи теплоты от одной среды к
другой, называются теплообменниками. По принципу действия теплообменные аппараты подразделяются на рекуперативные, регенеративные и смесительные. Существуют также теплообменники, в
которых нагрев или охлаждение теплоносителя происходит за счет внутренних источников теплоты.
Устройства, в которых две среды с различными температурами
движутся в пространстве, разделенном твердой стенкой, называются
рекуперативными теплообменными аппаратами. В таких аппаратах процесс передачи теплоты происходит за счет конвекции и теплопроводности через разделяющую стенку. Если при этом хотя бы один из теплоносителей является излучающим газом, то передача теплоты происходит и излучением. Примерами таких теплообменников можно
назвать котлы, подогреватели, конденсаторы и т.п.
К регенеративным аппаратам относятся такие аппараты, в которых одна и та же поверхность через определенные промежутки времени омывается попеременно то горячей, то холодной средой. Процесс теплообмена происходит в нестационарных условиях: поверхность теплообмена сначала отбирает теплоту от горячей среды и нагревается, а затем
нагретая поверхность отдает теплоту холодной среде. Примерами могут служить вращающиеся и переключающиеся регенеративные теплоутилизаторы систем вентиляции.
Общим для рекуперативных и регенеративных теплообменников является то, что передача теплоты в них осуществляется через
поверхность твердого тела. Такие теплообменники называются
поверхностными.
В смесительных теплообменникахпроцесс теплообмена осуществляется при непосредственном смешивании теплоносителей. Примером могут служить градирни, в которых падающие капли воды охлаждаются атмосферным воздухом. При этом воздух непосредственно соприкасается с водой и перемешивается с паром, возникающим из-за
частичного испарения воды.
В теплообменниках с внутренним источником энергииприменяется один теплоноситель, который отводит теплоту, выделившуюся в аппарате. Примером могут служить электронагреватели.
Основные принципы теплового расчета теплообменных аппаратов
Расчеты теплообменников бывают проектные и поверочные.Проектные выполняют при разработке новых теплообменных
аппаратов с целью определения размера поверхности теплообмена. Поверочные выполняют при известной поверхности теплообмена с
целью определения параметров теплоносителей и количества передаваемой теплоты.
Методики расчета сводятся к решению уравнений теплового баланса и теплообмена, основанных на законах сохранения массы и энергии
Расчет рекуперативных теплообменников
Рассмотрим расчет рекуперативных теплообменниковдля стационарного процесса.
Изменение энтальпии теплоносителя при теплообмене определяется следующим уравнением:
dQ Gdi | G | расход, | |
i | кг/с;удельная энтальпия, | ||
| |||
| Дж/кг. | ||
|
|
П G const | i’и | i” | |
ри | |||
|
| ||
i” |
|
| |
Q G di G(i” i’) | начальная и | конечная энтальпия | |
i’ | теплоносителя. |
| |
|
|
Для горячего теплоносителя используем индекс «1», для холодного – «2»; для параметров на входе в теплообменник – «’», на выходе – «”».
Тогда уравнение теплового баланса примет
вид:
dQ G1di1 G2 di2
Или после интегрирования:
| Прини | cp | const | и | di cp dt | |
мая | ||||||
|
|
|
| |||
полу |
|
| Q Gcp (t” t’) | |||
чим: | dQ Gcp dt | |||||
|
|
| ||||
Q G1cp1(t’1t”1) G2cp 2(t”2t’2)
Т.к. | cp f (t) , то при расчетах в уравнения подставляются | |
среднее значение в диапазоне температур от t’ до | t” | |
Иногда в расчетах используют полную теплоемкость, называемуюводяным эквивалентом:
C Gcp
Тогда получим:
G1cp1(t’1t”1) | 1,0; | G1cp1 |
| (t”2 t’2 ) | ||||||||||
G | c | p 2 | (t” | 2 | t’ | 2 | ) | G | c | p 2 | (t’ | t” ) | ||
2 |
|
|
|
|
| 2 |
|
| 1 | 1 | ||||
C1 | (t”2 t’2 ) | t2 | (1) |
| ||
C | 2 | (t’t” ) | t |
|
| |
| 1 | 1 | 1 |
|
| |
Таким | образом, | отношение | изменения | температур | ||
теплоносителей обратно пропорционально отношению их водяных эквивалентов. При изменении агрегатного состояния вещества
t будет равняться нулю.
Следовательно, для такого теплоносителя водяной эквивалент
Уравнение (1) справедливо для конечной поверхности теплообмена
F и для любого элементарного участкаdF
C1 dt2 : C2 dt1
Рассмотрим уравнение |
| |
теплопередачи: |
| |
Q kF(t1 t2 ) | (2) | |
k | коэффициент |
|
теплопередачи; |
| |
t1,t2 |
| |
температуры теплоносителей; | ||
F | поверхность теплообмена | |
Уравнение (2) справедливо при постоянстве температур
по поверхности теплообмена на практике
по всей поверхности. При переменных температурах изменяется и температурный напор
t t1 t2
и коэффициент теплопередачи. Тогда: dQ k tdF
Интегрируя, получим полный тепловой поток через поверхность теплообмена:
F
Q k tdF
0
Измене k
ние часто незначительно, и этим изменением пренебрегают. Если
зависимость существенна, то площадь поверхности теплообмена разбивают на несколько участков со своими коэффициентами и
затем усредняют: |
|
|
| F1k1F2k2… Fn kn |
|
|
|
| |
| k |
| n | |
|
|
|
| Fi |
i 1
То | F |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
гда: Q k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||
tdF |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
| 1 | F |
| |||||
| 0 | F |
|
| |||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
| Q k |
|
|
|
|
| |||||||
Разделим и умножим на |
| tdF F k t | F | ||||||||||
F | |||||||||||||
|
|
|
|
|
| 0 |
| ||||||
t: средний температурный напор.
Уравнение также является основным уравнением при расчете теплообменников. При проектном расчете задается их
теплопроизводительность Q , Вт.
Требуется определить поверхность теплообмена | F | , м2 |
| |||||||
| F |
|
| Q |
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
| ||||||
|
| k t |
|
| 1 | k1 | p1 | |||
В общем случае коэффициент теплоотдачи | ||||||||||
вен: | p1 коэффициенты теплоотдачи конвекцией и излучением. | |||||||||
k1 | ||||||||||
studfiles.net