2015-06-28
465
Теплообменники различаются по назначению, принципу действия, конструктивным и другим признакам.
По назначению:
- подогреватели
- испарители
- паропреобразователи
- конденсаторы
- холодильники
- радиаторы и.т.д.
требования к теплообменникам:
- возможность проведения технологического процесса;
- высокий коэффициент теплопередачи;
- низкое 
;
- устойчивость поверхности теплообмена против коррозии;
- доступность поверхности теплообмена для чистки.
По принципу действия:
- поверхностные (рекуперативные, регенеративные)
- контактные (смесительные).
- В рекуперативных теплообменниках передача теплоты от одного теплоносителя к другому осуществляется через разделяющую их стенку.
В регенеративных теплообменниках греющий и нагреваемый теплоносители поочередно омывают одну и ту же сторону поверхности нагрева. Сначала поверхность аккумулирует теплоту, а потом отдает и охлаждается.
4.2.2.1. Рекуперативные теплообменники.
Кожухотрубчатые теплообменники:
Обычно нагреваемый теплоноситель подается снизу (I), охлаждаемый – сверху вниз противотоком. Кожухотрубчатые теплообменники – самые распространенные.
|
|
|
I
II
II
Рис.4.15. Кожухотрубчаиый теплообменник:
1 – кожух, 2 – трубные решетки, 3 – трубы,
4 – крышка, 5 – днище, I,II – теплоносители.
I I I I
II II
II II
 |
2-х 4-х
рис.4.16. многоходовые (по трубному пространству)
кожухотрубные теплообменники.
Многоходовые теплообменники применяются для увеличения скорости движения теплоносителя. При этом увеличивается и коэффициент теплопередачи.
II II
I I
Рис.4.17 многоходовой (по межтрубному пространству)
Кожухотрубный теплообменник.
Если разность температур труб и кожуха больше 500С, то они удлиняются неодинаково. Тогда возникают большие напряжения в трубных решетках. В наших случаях используются теплообменники с линзовым компенсатором, плавающей головкой, U – образные.
I I I I I
|
II II II II
II II
I
линзовый компенсатор плавающая головка U–образный
рис.4.18. Кожухотрубный теплообменник
с компенсацией температурных удлинений.
Теплообменник «труба в трубе» для малых тепловых нагрузок.
Змеевиковые теплообменники:
II I
I
II
Рис.4.19.
Змеевики внутри погружены в теплоносители. Бывают наружные змееваловые теплообменники (до 6Мпа). Змеевиковые теплообменники просты. Скорости теплоносителей в змеевике небольшие, поэтому коэффициенты теплопередачи небольшие.
Теплообменники с оребренными трубами. Коэффициент теплоотдачи по обе стороны поверхности теплопередачи резко отличаются по величине. Пример: нагрев воздуха конденсирующим паром: 
|
|
|
 |
Рис.2.20. Элементы теплообменника с оребрениями.
Пластинчатые теплообменники.
Поверхностью теплообмена в этих теплообменниках является гофрированные параллельные пластины.
I
II
элемент теплообменника
II
I
Рис.4.21. пластинчатый теплообменник
В этих теплообменниках реализуется большие скорости 
При небольших реализуются большие коэффициенты теплопередачи.
Спиральные теплообменники.
Спиральные теплообменники в отличие от пластинчатых теплообменников компактны. Однако они сложны в изготовлении, не могут работать при высоких давлениях (до 1Мпа).
|
рис.4.22
 |
Теплообменники с двойными стенками.
ТО с рубашками используются для проведения химических реакций. Они обычно работают под избыточным давлением. В зависимости от технологического процесса они носят название: автоплавов, нитраторов, полимеризаторов, варочных аппаратов и.т.д. Для увеличения коэффициента теплоотдачи от стенки к содержимому аппарата внутри него устанавливают мешалки (механические, пневматические)
