Аппараты воздушного охлаждения

В последние годы в связи с необходимостью экономии потреб­ления воды, уменьшения количества сточных вод и по другим причинам широкое распространение получили аппараты воздуш­ного охлаждения (АВО), которые применяют в качестве конден­саторов и холодильников. Хладоагентом в этих аппаратах служит окружающий воздух, продуваемый вентилятором снаружи труб­ного пучка, по которому проходит охлаждаемый продукт (рис. Х-9). Трубные пучки могут быть расположены горизонтально, наклонно или вертикально — в зависимости от величины поверхности, назначения и компоновочной схемы аппарата.

Для повышения эффективности теплоотдачи к потоку воздуха трубы снабжают поперечным оребрением (см. рис. Х-7), а для предохранения от коррозии их оцинковывают снаружи. При высокой температуре окружающего воздуха его охлаждают, испаряя воду, впрыскиваемую через коллектор 7 (рис. Х-9). Иногда дополнительно трубы орошают сверху водой, подаваемой через специальный коллектор.

Изменение режима работы АВО достигается поворотом лопастей рабочего колеса вентилятора или жалюзи 8 на выходе воздуха из трубного пучка.

•1

Рис. Х-9. Аппарат воздушного охлаждения:

/ — трубная секция; 2 — диффузор; 3 — вентилятор; 4 — электродвигатель; 5- каркас; 6 — защитная решетка; 7 — коллектор для распыления воды.

Рекомендации по проектированию поверхностных теплообменнков (использовать для курсового проекта)

При проектировании поверхностных теплообменников выбор конструкции теплообменника приобретает важнейшее значение. Следует учитывать ряд требований, которым должен удовлетворять данный теплообменник. Эти требования зависят от конкретных условий протекания процесса теплообмена, к которым прежде всего следует отнести величину тепловой нагрузки аппарата, агрегатное состояние и физико-химические свойства теплоносителей (вязкость и др.), температуру и давление в аппарате, условия теплопереноса (гидродинамические режимы, соотношения между коэффициентами теплоотдачи по обе стороны стенки и др.), воз­можность создания чистого противотока, если температуры тепло­носителей в процессе теплопереноса заметно изменяются, возможность загрязнения поверхностей теплообмена (если таковая существует, то желательно, чтобы поверхность была доступной для периодической чистки) и др. Кроме того, теплообменник должен быть как можно более прост по устройству, компактен, с малой металлоемкостью и т. п..

1)Для получения высоких значений коэффициентов теплопередачи через теплообменник необходимо пропускать теплоносители с достаточно большими скоростями. Однако при этом возрастает гидравлическое сопротивление теплообменника. Из практических данных следует, что приемлемые значения коэффициентов теплоотдачи можно получить при скоростях для жидкостей до 1-1,5 м/с и для газов до 10-25 м/с.

2)Надо помнить, что увеличение скорости одного теплоносителя заметно повышает коэффициент теплопередачи только в том случае, если коэффициент теплоотдачи с другой стороны стенки велик (т.е. является нелимитирующим), а термическое сопротивление стенки мало. Поскольку массовые расходы теплоносителей определяются тепловым и материальным балансами теплообменника, то на линейную скорость теплоносителей в аппарате можно повлиять только соответствующим подбором в нем сечений.

3)В некоторых случаях коэффициент теплопередачи может определяться в первую очередь термическим сопротивлением загрязнения на стенке. При большом загрязнении увеличение скорости теплоносителя практически не приводит к существенной интенсификации теплопереноса, однако увеличивает затраты энергии на прокачивание теплоносителей через аппарат. В то же время нужно помнить, что чем выше скорости теплоносителей, тем медленнее происходит отложение накипи и загрязнений на поверхности теплопередающих стенок теплообменников.

4)Важно правильно определить место ввода теплоносителей в трубчатый теплообменник. При проектировании кожухотрубчатых теплообменников теплоноситель с меньшим коэффициентом теплоотдачи для увеличения скорости следует пропускать по трубам, так как сечение труб меньше сечения межтрубного пространства. Теплоноситель с высоким давлением пропускают по трубам для того, чтобы кожух не подвергался повышенному давлению. По трубам пропускают также корродирующий теплоноситель, поскольку кожух при этом может быть изготовлен из недорогого материала.

5)Для снижения тепловых потерь в нагревательных теплообменниках более горячий (охлаждаемый) теплоноситель пропускают по трубам, а в холодильниках - наоборот, что способствует более интенсивному охлаждению за счет потерь теплоты в окружающую среду. Если теплоноситель в процессе теплопереноса может выделять загрязнения, оседающие на теплопередающей поверхности, то такой теплоноситель направляют с той стороны этой поверхности, которую легче чистить.