Противоток. Добавка) Классификация любых ТА по варианту схему движения теплоносителей

Добавка) Классификация любых ТА по варианту схему движения теплоносителей.

Классификация ТА по наличию фазового перехода теплоносителя

Классификация РЕКУПЕРАТИВНЫХ ТА по варианту схемы движения теплоносителей

Классификация ТА с внутренними источниками энергии

Классификация ТА по ПРИНЦИПУ РАБОТЫ

Классификация ТА по ПРИНЦИПУ ДЕЙСТВИЯ (более правильная классиф-я дается в п.2.4.)

Классификация ТА по различным признакам.

Основные тепломассообменные процессы в ТА и их теплофизическая сущность, основные принципы расчета.

Классификация тепломассообменных процессов в ТА

1.1.1. Основные тепломассообменные процессы в ТА:

1. нагревание	3. испарение	5. выпаривание	7. плавление	9.ректификация	11. дистилляция
2. охлаждение	4. конденсация	6. сублимация	8. сушка	10.разделение

2.1. Классификация ТА по принципу взаимодействия теплоносителей различают системы:

системы жидкость - жидкость	системы газ - жидкость	системы пар - газ
системы пар - жидкость	системы пар - пар	системы газ - газ

2.2. Классификация рекуперативных ТА по конструктивным признакам

Змеевиковые ТА	труба в трубе	спиральные	специальные
Оросительные ТА	кожухо-трубчатые (кожухотрубные)	пластинчатые

2.2.1. Классификация (рекуперативных) кожухотрубных ТА по конструктивным признакам

Н – с неподвижными трубными решетками

К – с температурным компенсатором на кожухе

П – с плавающей головкой (с плавающим коллектором) (узел подвижной трубной доски/решетки/ с крышкой в сборе)

У – с U-образными трубками

рекуперативные ТОА

регенеративные ТОА,

смесительныеТОА

Рекуперативными называются теплообменники, в которых горячая и холодная среды обтекают стенку с двух сторон и обмениваются при этом теплотой (котлы, подогреватели, испарители, конденсаторы и др.). Процесс теплопередачи при этом протекает непрерывно и имеет обычно стационарный характер.

Наибольшее применение в промышленности находят рекуперативные теплообменники, которые по взаимному направлению движения теплоносителей разделяют на прямоточные теплообменники, противоточные теплообменники и теплообменники с перекрестным или смешанным током.

рекуперативные ТА
прямоточные ТА	противоточные ТА	ТА с перекрестным или смешанным током

Регенеративными называются теплообменники, в которых одна и та же поверхность нагрева через определенные промежутки времени омывается то горячим, то холодным теплоносителем. В период контакта стенки с горячим теплоносителем стенка нагревается, а в период подачи холодной среды охлаждается, нагревая среду за счет аккумулированной теплоты. К таким аппаратам относятся воздухоподогреватели газотурбинных установок, мартеновских и доменных печей.

Смесительные теплообменники предназначены для осуществления тепло- и массообменных процессов при непосредственном соприкосновении теплоносителей.

Классификации смесительных ТА: оросительные полые аппараты, насадочные аппараты и барботажные аппараты.

Смесительные теплообменные аппараты (ТА)
оросительные полые ТА	насадочные ТА	барботажные ТА.

По принципу работы ТА делятся на поверхностные (рекуперативные и регенеративные) и контактные.

Поверхностные ТА	контактные ТА.
Рекуперативные ТА	Регенеративные ТА	Смесительные ТА.	Барботажные ТА

.

В рекуперативных поверхностных ТА обменивающиеся теплотой среды 1 и 2 протекают одновременно и передача теплоты происходит через разделяющую их поверхность 3 (рис 1.1, а). Рекуперативные ТА наиболее распространены, их используют в самых различных областях техники.

В регенеративных ТА (рис. 1.1, б, в) поверхность 3 теплообмена по очереди омывается то греющим 1, то нагреваемым 2 теплоносителем. Такие ТА применяют главным образом для подогрева газообразных компонентов горения, а также в криогенной технике. В качестве поверхности теплообмена в регенеративном ТА используется теплоаккумулирующая насадка, элементы которой, например, в виде шаров, решеток, колец, образуют каналы сложной формы для прохождения теплоносителей. Поверхность теплообмена регенеративного ТА может быть выполнена переключающейся (рис. 1.1, б) через определенный промежуток времени или вращающейся (рис. 1.1, в).

В контактных ТА передача теплоты от греющего теплоносителя к нагреваемому происходит при непосредственном их контакте.

Контактные ТА делят на смесительные и барботажные.

В аппаратах смесительного типа (рис. 1.1, г) нагреваемый 2 и греющий 1 теплоносители перемешиваются.

В барботажных аппаратах греющий теплоноситель прокачивается через нагреваемый, или наоборот, не смешиваясь с ним. В барботажном ТА (рис. 1.1, д) горячий воздух 1 направляется в теплообменные элементы 4, по внутренней цилиндрической поверхности которых закрученным тонким слоем стекает вода 2. Воздух, проходя через слой воды, разрывает её поток на отдельные пленки и при непосредственном контакте с водой охлаждается.

Рис. 1.1. Типы теплообменных аппаратов.

электронагреватели

реакторы

др

прямоточные ТА

противоточные ТА (параллельное однонаправленное движение)

ТА с перекрестным или смешанным движением теплоносителей (током)

ТА без фазового перехода теплоносителя

бойлеры, испарители (жидкость превращается в пар) например, подогреватель сетевой воды

конденсаторы (пар превращается в жидкость)

2.7. Классификация ТА по назначению:

выпарные и кристаллизационные	перегонные	адсорбционные	опреснительные
сушильные	ректификационные	дистиляционные	холодильные

Сполдинг часть 1, Раздел1.1, п.1.1.2.

Теплообменники обеспечивают передачу теплоты между двумя или большим числом потоков теплоносителей, проходящих через аппарат. Основной характеристикой конструкции теплообменника является тип относительного движения потоков теплоносителей, взаимная геометрия этих сечений. Ниже рассмотрены наиболее общие типы конфигураций течений.

Следует подчеркнуть, что описанные конфигурации представляют собой некоторую идеализацию реальных ситуаций. На практике никогда нельзя достигнуть течения теплоносителя, совпадающего с идеальным вариантом.

В противоточном теплообменнике два теплоносителя движутся параллельно друг другу, но в противоположных направлениях. Этот тип течения схематически представлен на рис. 1, где изображена одиночная труба относительно малого диаметра, расположенная коаксиально внутри трубы большого диаметра. Один теплоноситель течет во внутренней трубе, другой - в кольцевом пространстве между двумя трубами. На практике внутри одной трубы большого диаметра (кожуха) может быть расположено значительное
число труб.

На рис. 1 буквой Т обозначена температура, индекс 1 относится к первому теплоносителю, а индекс 2 - ко второму; индекс in - означает условия на входе, а индекс out - на выходе из теплообменника.

Рис. 1. Схема противоточного теплообменника

Противоточные теплообменники наиболее эффективны, поскольку обеспечивают наилучшее использование располагаемой разности температур, в них также может быть достигнуто наибольшее изменение температуры каждого те­плоносителя.

Дата добавления: 2014-01-05