Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Теплообменные аппараты периодического действия




1. Принцип работы:

Нагреваемый теплоноситель заливается в теплообменный аппарат, происходит подогрев его до нужной температуры. Затем нагретый теплоноситель выгружается из теплообменного аппарата и цикл повторяется.

2. область применения:

а) Теплоэнергетика. Для подогрева большого количества воды, которая используется периодически(например, производственные душевые).

б) В резино-технической промышленности для вулканизации камер, покрышек.

в) В химической промышленности для подогрева жидких и дисперсных материалов в различных технологических процессах.

3. конструкции теплообменных аппаратов.

1) вертикальный водоподогреватель-аккумулятор

(вертикальный бойлер-аккумулятор).

Предназначен для подогрева воды.

Заполнение аппарата происходит за счет избыточного давления на входе теплоносителя в патрубки «7»

Примечание: при одной трубка? отсутствует.

2) горизонтальный водоподогреватель-аккумулятор

(бойлер-аккумулятор).

Выбор конструкции бойлера определяется возможностями компоновки.

3) открытый варочный чан.

Для выгрузки чан опрокидывается.

«острый пар» - вдув и контакт с нагревающими листами(потери конденсацией)

«глухой пар» - пар в змеевике, малодород? из-за низкого коэффициента теплоотдачи от стенки к жидкости.

5) автоклав с паровой рубашкой.

Греющий теплоноситель – пар.

6) автоклав с мешалкой.

Применяется для нагрева сыпучих или очень вязких материалов.

Недостаток: расход электричества на мешалку.

 

 

6) автоклав с выносным подогревателем.

7) вращающийся автоклав.

4. Сравнение работы бойлера-аккумулятора с теплообменником непрерывного действия.

Задача.

На заводе имеются два цеха, в каждом из них работает n человек. Продолжительность смены – 8 часов. После смены все принимают душ в течении 30 минут. Норма расхода воды – а л/чел. Вода подогревается от до .

В первом цехе устанавливается кожухотрубчатый теплообменник, во втором – бойлер-аккумулятор.

Определить затраты теплоты на душевые в каждом цехе, тепловые мощности теплообменников. Построить графики тепловой нагрузки для каждого цеха в течении суток.

I.

Тепловая мощность , где - время приема душа.

II.

, где - время нагрева между сменами.

Графики тепловой нагрузки.

Выводы: использование бойлера-аккумулятора дает возможность равномерно распределить тепловую нагрузку в течении суток, используя при этом теплообменник меньшей мощности.

5. тепловой конструктивный расчет бойлера-аккумулятора с паровым обогревателем.

Исходные данные:

D – расход греющего пара с

- масса воды в бойлере и средняя теплоемкость воды.

- начальная и конечная температуры нагреваемой воды.

- энтальпия насыщенного пара и конденсата.

Определить: 1. поверхность нагрева F.

2. изменение температуры нагреваемого теплоносителя от времени .

3. изменение расхода пара от времени.

 

 

 

1) F -?

, где - удельная тепловая производительность.

α1 – коэффициент теплоотдачи при конденсации пара внутри трубок

α2 – коэффициент теплоотдачи при естественной конвекции воды в большом объеме

2) определение температуры нагреваемой воды от времени.

3) определение расхода пара D(τ).

 

4) определение геометрических размеров поверхности теплообмена.

а) при расчете теплофизические параметры воды в бойлере определяются по ее средней температуре.

, где - средний температурный напор.

б) выбор диаметра труб и их числа:

- для бойлеров-аккумуляторов внутренний диаметр dвн может находиться в пределах 30-50 мм.

- примем , проверяем стенку трубки на внутреннее давление.

- зададимся скоростью пара на входе в трубки (по таблице рекомендуемых скоростей),

- определяем число трубок

, где

- плотность насыщенного пара.

Округляем N до целого числа. Обычно N < 4.

 

a) Рассчитываем геометрические размеры корпуса бойлера:

- по номограммам, если

- принимаем , если

b) Определяем длину одного хода

c) Определяем число ходов:

целое число.

Примечание: 1) чтобы не усложнять конструкцию, обычно .

2) из конструктивных соображений желательно, чтобы число ходов было равно числу трубок. В этом случае получаем минимальный диаметр входного патрубка, через который устанавливается внутренняя поверхность теплообмена.

6. тепловой конструктивный расчет реакционных теплообменных аппаратов периодического действия.

Максимальная температура в бойлерах + 65 , максимальное давление 6 атм.

В реакционных аппаратах температура может быть 200-400 , давление 100 - 1000 атм.

В реакционных аппаратах кроме затрат теплоты на подогрев материала необходимо учитывать затраты теплоты на:

- нагрев массивного корпуса, имеющего толстую стенку.

- нагрев промежуточного теплоносителя.

- нагрев тепловой изоляции.

- компенсацию теплоты химической реакции, если они эндотермические.

- компенсацию тепловых потерь в окружающую среду.

Тепловой расчет реакционных аппаратов с обогревом «глухим» паром базируется на методике расчета бойлера-аккумулятора, где заменяются на

7. график расхода теплоты в реакционном теплообменнике.

на нагрев материала, жидкости и конструкции корпуса.

Потери теплоты в окружающую среду.

 

8. график расхода пара для реакционного аппарата.

9. последовательное включение реакционных аппаратов и построение графика расхода пара.

Нагрузка по пару неодинаковая.

Оптимальный график включения реакционных аппаратов

Аппараты должны включаться таким образом, чтобы

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-12-16; Просмотров: 1807; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.029 сек.