Рекуперативные теплообменные аппараты периодического действия

Теплообменными аппаратами (теплообменниками) называются устройства, предназначенные для обмена теплом между греющей и. обогреваемой рабочими средами. Рекуперативными называются такие теплообменные аппараты, в которых теплообмен между теплоносителями происходи через разделительную стенку. Если в рекуперативных теплообменниках тепло передается через стенку от теплоносителя к другому теплоносителю не постоянно а периодически, то такие теплообменники называются теплообменниками периодического действия.

Широкое применение в различных областях промышленности получили рекуперативные теплообменники периодического действия, к ним можно отнести: водоподогреватели- аккумуляторы, варочные котлы, реакционные аппараты.

Водоподогреватели- аккумуляторы – представляют собой сосуд большой емкости с паровым или водяным обогревом и применяются в системах ГВС с периодическим расходом больших количеств воды. Вода в подогревателях нагревается за 4-5 часов и расходуется течении 20-30 минут. (в цеховых душевых после смены).

Рис. Водоподогреватель- аккумулятор. I, II –теплоносители, 1-гребенка, 2 – входной патрубок для холодной воды, 3 – выходной патрубок для теплоносителя, 4 – входной патрубок для теплоносителя, 5 – большой фланец, 6 – цилиндрический резервуар, 7 – выходной патрубок для горячей воды.

Варочные котлы и реакционные аппараты периодического действия нашли широкое применение в химической промышленности. В варочных и реакционных аппаратах обрабатываемые материалы нагреваются до определенной температуры и содержатся при ней некоторое время. За определенный промежуток времени в материале происходят требуемые изменения химического и физического характеры, после чего аппарат опорожняют. К ним относят автоклавы, вулканизаторы, запарники и т.д.

а) Простейшим варочным аппаратом является чан в котором материал обрабатывается жидкостью при атмосферном давлении. Материал загружают на ложное дно (решетку), под которым размещают паровой змеевик с отверстиями (барботажную трубку). Пар выходит прямо в жидкость, конденсируется и нагревает ее. Жидкость нагревает обрабатываемый материал. Недостаток таких змеевиков - шум, поэтому часто применяют паровые струйные эжекторы. Если в процессе обработки выделяются токсичные пары или газы аппарат накрывают крышкой с вытяжной трубой.

Рис. Варочный котел. 1-Вытяжная труба, 2-крышка, 3-чан, 4-обрабатываемый материал, 5-ложное дно (решетка), 6-барботажная трубка.

б) Термообработку твердых и жидких материалов при высоких температурах и давлениях осуществляют в герметизированных аппаратах – автоклавах. Нагрева осуществляется: острым паром, через барбатажные трубки, паровые рубашки, трубчатые рубашки. Часто для интенсивности процесса устанавливают мешалки.