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) |
Вопрос 4. Основные типы конденсаторов
По способу охлаждения различают конденсаторы смешения и поверхностные конденсаторы. Смесительные теплообменные аппараты. Смесительные теплообмен-ные аппараты, в которых осуществляется конденсация каких-либо паров холодной жидкостью, называют конденсаторами смешения. В них передача теплоты от одного теплоносителя к другому происходит при их непосредственном соприкосновении и смешении. Для улучшения теплообмена между водой и паром поверхность соприкосновения между ними увеличивают путем распределения воды в паровом пространстве в виде капель, струек и т. д. В зависимости от способа отвода воды, конденсата и неконденсирующихся газов конденсаторы смешения делятся на мокрые и сухие. В мокрых конденсаторах охлаждающая вода, образующийся конденсат и неконденсирующиеся газы (воздух) откачиваются из аппарата мокровоздушным насосом совместно. В сухих конденсаторах охлаждающая вода и конденсат выводятся из нижней части аппарата самотеком по одной трубе, а неконденсирующиеся газы откачиваются отдельно вакуум-насосом из верхней части аппарата. По конструктивному устройству смесительные теплообменные аппараты разделяют на полочные, насадочные, полые с разбрызгивателями охлаждающей жидкости и струйные. Сухой противоточный полочный барометрический конденсатор с сегментными полками работает при противоточном движении охлаждающей воды и пара (рис. 4, а). В цилиндрический корпус 1 с сегментными полками 2 снизу через штуцер поступает пар. Охлаждающая вода подается в конденсатор через штуцер, расположенный в верхней части, и каскадно перетекает по полкам 2, имеющим невысокие борта.
Рис.4. Сухой противоточный барометрический конденсатор:
Пар подается через патрубок в нижней части конденсатора и движется в аппарате противотоком к охлаждающей воде. При соприкосновении с водой пар конденсируется. Основная масса воды вытекает через отверстия в полке тонкими струями. Часть воды перетекает через борт на нижележащую полку. Вода и конденсат выводятся из нижней части аппарата по барометрической трубе, а воздух отсасывается из верхней части. В барометрических конденсаторах иногда вместо сегментных полок применяются полки, представляющие собой чередующиеся круглые диски и кольца (рис.4, б), а также ситчатые сегментные полки. Через отверстия последних вода стекает каплями, вследствие чего увеличивается поверхность ее соприкосновения с паром, но отверстия ситчатых тарелок могут легко засоряться. В сухом насадочном конденсаторе охлаждающую воду подают через распределительное устройство 3 в верхней части аппарата (рис. 5).
Рис.5. Сухой насадочный конденсатор:
Далее она растекается по насадке 2, при этом поверхность воды значительно увеличивается. Пар движется противотоком к воде. Вода и конденсат выводятся из нижней части аппарата, а воздух отсасывается из верхней части. Полые аппараты с разбрызгивателями охлаждающей жидкости применяют для конденсации паров и охлаждения газов (рис.6). Мокрый полый конденсатор с разбрызгивателем воды 2 выполнен в виде вертикальной трубы с отверстиями. Охлаждающая вода вытекает из отверстий в виде тонких струй, образующих в аппарате сплошную водяную завесу. Пар на конденсацию вводится в верхнюю часть аппарата. Вода, конденсат и воздух откачиваются совместно из нижней части аппарата мокровоздушным насосом. Конструктивное оформление разбрызгивателей весьма разнообразно. Рис.6. Мокрый конденсатор с разбрызгивателем: 1-корпус; 2-разбрызгиватель воды
В качестве конденсаторов часто используют одноходовые и многоходовые кожухотрубные теплообменники. В одноходовом теплообменнике один поток теплоносителей движется параллельно во всех трубах, другой — в межтрубном пространстве параллельно трубам. В многоходовом (по трубному пространству) теплообменнике (рис.7, а) пучок труб разделен на несколько секций (ходов), по которым теплоноситель I проходит последовательно. Разбивка труб на секции осуществляется перегородками 2 в верхнем и нижнем днищах 1 теплообменника. Путь теплоносителя I по четырем ходам показан стрелками. Этим достигается повышение скорости теплоносителя, что приводит к увеличению коэффициента теплоотдачи в трубном пространстве. На рис. 7, б показан многоходовый горизонтальный теплообменник, в котором увеличение скорости теплоносителя I в межтрубном пространстве достигается установкой ряда направляющих перегородок 2. Рис.7. Многоходовые кожухотрубные теплообменники: а-вертикальный (по трубному пространству); 1-днище; 2-перегародки; б-горизонтальный (по межтрубному пространству); 1-кожух; 2-направляющие перегородки; І, ІІ-теплоносители.
Из двух теплоносителей, движущихся по трубному и межтрубному пространствам, нужно, в первую очередь, увеличивать скорость того, который при теплообмене имеет большее термическое сопротивление и, следовательно, обменивается теплотой при меньших значениях коэффициента теплоотдачи. В рассмотренных кожухотрубных теплообменниках трубы жестко закреплены в трубной решетке. Вследствие разности температур между кожухом и трубами в них возникают температурные напряжения, которые могут привести к разрушению аппарата. Теплообменники с жестким креплением труб в трубной решетке надежно работают при разностях температур 25...30°С. Если эта разность превышает указанные пределы, применяют теплообменники с различными компенсаторами температурных удлинений. На рис.8, а, б показаны теплообменники с «плавающей» головкой, в которых одна из трубных решеток не соединена с кожухом и может свободно перемещаться вдоль оси при температурных удлинениях. В теплообменнике на рис. 8, а «плавающая» головка открытого типа, на рис. 8, б — закрытого. На рис.8, в показан теплообменник с линзовым компенсатором на корпусе. Температурные деформации компенсируются осевым сжатием или расширением этого компенсатора. Такие теплообменники применяют при температурных деформациях, не превышающих 10...15мм, и при давлении в межтрубном пространстве не выше 0,25 МПа. В теплообменнике с сальниковым компенсатором (рис. 8, г) одна из трубных решеток при температурных расширениях может свободно перемещаться вдоль оси. Уплотнение патрубка, по которому выводится из теплообменника теплоноситель I, достигается установкой на верхнем днище сальника 4. В теплообменнике с U-образными трубами (рис. 8, д) оба конца труб закреплены в одной трубной решетке. Каждая труба может свободно удлиняться независимо от других; при этом температурные напряжения не возникают. В теплообменнике с двойными трубами (рис. 8, е) каждый из теплооб-менных элементов состоит из двух труб: трубы 6 с закрытым нижним концом и расположенной внутри нее трубы 7 с открытыми концами. Верхний конец трубы 7 закреплен в верхней трубной решетке, верхний конец трубы 6 — в нижней. Теплоноситель I поступает в трубу 7 сверху и, пройдя ее, движется далее по кольцевому каналу между трубами 6 и 7. Теплообмен между теплоносителями I и II осуществляется через стенку трубы 6. Каждая из труб 7 и б может свободно удлиняться без возникновения температурных напряжений. Очень важным фактором, определяющим работу теплообменников, является скорость движения теплоносителей. При увеличении скорости возрастает интенсивность теплообмена, но увеличивается гидравлическое сопротивление. Оптимальные скорости обычно соответствуют устойчивому турбулентному режиму движения теплоносителей и в большинстве случаев лежат в пределах 0Д...2,0м/с для жидкостей и 2...20кг/(м2 • с) — для газов.
Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 3422; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |