Cтраница 3
![]() |
Теплообменник со змеевиком, согнутым по винто-вой линии. [31] |
Теплообмен между теплоносителями осуществляется через стенки внутренних труб. В двухтрубчатых теплообменниках обеспечиваются высокая скорость теплоносителей ( даже при малых расходах) и высокая интенсивность теплообмена. Однако эти теплообменники громоздки и металлоемки; поэтому их применяют преимущественно для проведения процессов нагревания или охлаждения при высоких давлениях. При необходимости создания больших поверхностей теплообмена устанавливают несколько параллельно соединенных батарей. Теплообменники этого типа отличаются простотой устройства. Теплообменный элемент - змеевик - - представляет собой трубу, согнутую каким-либо образом. Змеевик погружен в жидкость, которая нагревается или охлаждается теплоносителем, движущимся по змеевику. [32]
![]() |
Секционные теплообменники.| Ребристые теплообменники. [33] |
Диаметр внутренней трубы принимают обычно 38 - 57 мм, наружной 76 - 108 мм; в случае необходимости теплообменники выполняют из нескольких параллельных секций. Небольшое поперечное сечение позволяет достигать высокие скорости теплоносителей. [34]
![]() |
Схема огневого газового подогревателя. [35] |
В водяных теплообменниках, особенно при использовании воды с низким тепловым потенциалом ( морская или артезианская), особое внимание следует уделять поддержанию достаточно большой скорости воды, чтобы предотвратить ее намерзание на холодных трубах. Чтобы избежать эрозии и коррозии при высоких скоростях теплоносителя, трубки должны быть сделаны из специальных материалов, таких как алюминиево-латунные или медно-никелевые сплавы. Вне которых случаях предлагают установку скоростных клапанов на продуктопроводе: ограничение скорости холодного сжиженного газа также может предотвратить обмерзание трубок. [36]
В спиральном теплообменнике ( рисунок 1.9) поверхность теплообмена образуется двумя металлическими листами, свернутыми по спирали. Эти теплообменники весьма компактны, работают при высоких скоростях теплоносителей и обладают при равных скоростях сред меньшим гидравлическим сопротивлением, чем трубчатые теплообменники различных типов. [38]
В спиральных теплообменниках поверхность теплообмена образуется двумя металлическими листами, свернутыми по спирали. Внутри аппарата образуются два изолированных один от другого спиральных канала ( шириной 2 - 8 мм), по которым, обычно противотоком, движутся теплоносители. Имеются также конструкции спиральных теплообменников перекрестного тока, применяемые главным образом для нагрева и охлаждения газов и конденсации паров. Спиральные теплообменные аппараты весьма компактны, работают при высоких скоростях теплоносителей ( для жидкостей 1 - 2 м / с) и обладают при равных скоростях сред меньшим гидравлическим сопротивлением, чем трубчатые теплообменники различных видов. Вместе с тем эти теплообменные аппараты сложны в изготовлении и работают при ограниченных избыточных давлениях, не превышающих 10 кг / см2, т.к. намотка спиралей затрудняется с увеличением толщины листов; кроме того, возникают трудности при создании плотного соединения между спиралями и крышками. [39]
Величина располагаемого напора может быть ограничена, например, если напор создается за счет естественной тяги или вентилятором низкого давления. В технологической схеме, состоящей из многих последовательно включенных аппаратов, перепад, приходящийся на каждый аппарат, также может оказаться слишком большим. В таких случаях гидравлический расчет может указать на непригодность данной конструкции с точки зрения вносимого ею сопротивления или на необходимость уменьшения скоростей, увеличения сечений аппаратов и принятие других мер для существенного снижения сопротивления. Наоборот, если располагаемый перепад давлений достаточно велик, то возможно принимать высокие скорости теплоносителей и благодаря увеличению а и К получить более компактные и эффективные теплообменники. [40]
Теплообменники труба в трубе принято выделять в отдельную группу, хотя они, по существу, представляют собой простейшие кожухотрубные теплообменники, в которых трубный пучок состоит всего из одной трубы. Подбирая диаметр внешней трубы, в этих теплообменниках легко получить небольшую площадь поперечного сечения межтрубного пространства и добиться высоких скоростей и коэффициентов теплоотдачи с обеих сторон внутренней трубы даже при малых расходах теплоносителей. Они обеспечивают осуществление противотока и могут применяться не только как холодильники и конденсаторы, но и как нагреватели. При значительных расходах теплоносителей теплообменники труба в трубе составляются из нескольких секций, включенных параллельно. Высокие скорости теплоносителей препятствуют выпадению осадков. [41]