Типы теплообменных аппаратов

Тепловая изоляция

Назначение тепловой изоляции - уменьшение потерь теплоты сооружениями, агрегатами, коммуни­кациями.

Материалы с ма­лой теплопроводностью [λ < 0,2 Вт/(м·К)] на­зываются теплоизоляторами.

Большинство теплоизоляторов состо­ит из волокнистой, порошковой или по­ристой основы, заполненной воздухом. Термическое сопротивление теплоизолятора создает воздух, а основа лишь пре­пятствует возникновению естественной конвекции воздуха и переносу теплоты излучением. Сама основа в плотном со­стоянии обычно обладает достаточно вы­сокой теплопроводностью [λ≈1Вт/(м·К)].

Эффективность тепловой изоляции зависит:

1) От плотности набивки теплоизолятора. С увеличением плотности набивки теплопроводность возрастает - эффективность снижается.

2) От температуры теплоизолятора. С увеличе­нием температуры коэффициент тепло­проводности теплоизоляции растет из-за увеличения теплопроводно­сти воздуха и усиления теплопереноса излучением - эффективность снижается.

3) От влажности теплоизолятора. Очень сильно растет теплопровод­ность при увлажнении пористых теплои­золяторов. Поры заполняются водой, теплопроводность которой на порядок выше, чем воздуха, и, кроме того, за счет капиллярных явлений вода может перемещаться внутри пор, усиливая, таким образом, перенос теплоты. В результате - эффективность снижается.

Основные виды тепловой изоляции:

1) Теплоизоляционные плиты, блоки, кирпичи;

2) Искус­ственно вспученные материалы из за­стывшей пены (пенопласты, вермикулит, пенобетоны и т.д.);

3) Вакуумно-многослойные и вакуумно-порошковые теплоизоляционные материа­лы, λ_эф≈10^-4 Вт/(м·К).

Расчет теплоизоляции проводят по формуле теплопередачи, причем допустимые теплопотери обычно извест­ны, а в результате расчета находят тол­щину слоя теплоизоляции δ, которая вхо­дит в выражение R_λ.

Вид теплоизолятора выбирают по температуре и физико-химическим свой­ствам теплоносителей. Каждый теплоизолятор имеет вполне определенную пре­дельную температуру, при которой он еще сохраняет свои свойства.

Теплообменный аппарат (теплооб­менник) - это устройство, предназна­ченное для нагревания, охлаждения или для изменения агрегатного состояния теплоносителя.

Теплообменники с двумя теплоноси­телями в зависимости от способа переда­чи теплоты от одного теплоносителя к другому можно разделить на несколько типов:

1) Смесительные. В них смешиваются теплоносители, не требующие дальнейшего разделения (например, при подогреве воды паром);

2) Рекупе­ративные. Теплота от одного теплоносителя к друго­му передается через разделяющую их стенку. Для уменьшения термического сопротивления стенка выполняется из материала с хорошей теплопроводно­стью: меди, стали, латуни, сплавов алю­миния и т. д.

3) Регенеративные и с промежуточным теплоно­сителем. Теплота от одного тепло­носителя к другому переносится с по­мощью какого-то третьего - вспомога­тельного вещества. Это вещество (про­межуточный теплоноситель - листы металла, кирпичи, различные засыпки) нагревается в потоке горячего теплоносителя, а затем отдает аккумулированную теплоту хо­лодному теплоносителю. Для этого не­обходимо либо переносить сам промежу­точный теплоноситель из одного потока в другой, либо периодически переклю­чать потоки теплоносителей в теплооб­меннике периодического действия

Дата добавления: 2014-01-06