теплоотдача. Рекуперативные теплообменные аппараты
 Скачать 3.22 Mb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федерально государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» П.А. Третьякова, А.А. Дедун, Г.Н. Ткаченко РЕКУПЕРАТИВНЫЕ ТЕПЛООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ Учебное пособие Тюмень ТИУ 2019 УДК 66.045 Б 94 Третьякова, П.А. Рекуперативные теплообменные аппараты: учебное пособие / П.А. Третьякова, А.А. Дедун, Г.Н. Ткаченко; отв.ред. О.А. Степанов. – Тюмень: ТИУ, 2018. – 90 с. ISBN Учебное пособие содержит необходимую теоретическую, методическую и практическую основу для выполнения теплового, поверочного и конструктивного расчётов рекуперативных теплообменных аппаратов, дано описание особенностей конструкции и принципа работы различных типов рекуператоров.Рассмотрены примеры расчета кожухотрубного теплообменного аппарата, секционного теплообменника типа «труба в трубе», спирального и пластинчатого теплообменного аппарата.Учебное пособие предназначено для выполнения самостоятельной работы студентов «Расчет рекуперативного теплообменного аппарата». Учебное пособие предназначено для студентов высших учебных заведений всех форм обучения направления 13.03.01 «Теплоэнергетика и теплотехника». Материалы учебного пособия предназначены для освоения учебного материала по дисциплине «Тепломасообменное оборудование промышленных предприятий» СодержаниеСодержание 3 ВВЕДЕНИЕ 4 1. Теплообменный аппарат. Виды, устройство, классификация теплообменников 5 1.1 Классификация теплообменного оборудования предприятий 5 1.2Виды и свойства теплоносителей 6 1.3 Рекуперативные теплообменные аппараты 8 1.3.1 Кожухотрубные теплообменные аппараты 8 1.3.2Змеевиковые теплообменники 12 1.3.3. Секционные теплообменники 12 1.3.4. Спиральные теплообменники 13 1.3.5. Пластичные теплообменники 14 1.3.6 Ребристые теплообменники 16 1.4. Регенеративные теплообменные аппараты 18 1.5. Смесительные теплообменные аппараты 20 2. Общие принципы расчета теплообменных аппаратов 24 2.1 Конструктивный расчеттеп лообменных аппаратов 24 2.1.1 Определение физических параметров и скоростей движениятеплоносителей 25 2.1.2 Тепловые балансы теплообменных аппаратов 26 2.1.3 Определение среднего температурного напора 29 2.1.4 Определение коэффициентов теплоотдачи и теплопередачи 30 Конструктивные размеры аппарата 40 3 Примеры расчета теплообмены аппаратов 44 3.1. Расчет водоводяного теплообменника типа «труба в трубе» 44 3.2 Расчет спирального теплообменника 47 3.2.1 Устройство спирального теплообменника 47 3.2.2 Тепловой расчет охладителя 48 3.2.3 Конструктивный расчет 52 3.2.4 Гидромеханический расчет охладителя 52 3.3 Расчет кожухотрубчатого теплообменника 53 3.3.1. Устройство кожухотрубчатого теплообменника 53 3.3.2 Задание и тепловой расчет подогревателя 55 3.3.3 Гидравлический расчет кожухотрубчатого теплообменника 62 3.4 Расчет пластинчатого теплообменника 64 3.4.1 Устройство пластинчатого теплообменника 64 3.4.2 Задание на проектирование и тепловой расчет подогревателя 65 3.4.3 Компоновочный расчет и уточнение рабочей поверхности теплообменного аппарата 69 3.4.4 Пример теплового и гидравлического расчета пластинчатых водоподогревателей (по гост 15518) 72 Библиографический список 81 ВВЕДЕНИЕВ учебном пособии приведены общие принципы конструирования и расчёта рекуперативных теплообменных установок, рассмотрены конструкции наиболее распространённых типов аппаратов: кожухотрубного теплообменного аппарата, секционного теплообменника типа «труба в трубе», спирального и пластинчатого теплообменного аппарата. Изложены основы физических процессов передачи теплоты и методика их расчёта. Содержание курса предназначено для организации самостоятельной работы студентов по специальности "Промышленная теплоэнергетика" 1. Теплообменный аппарат. Виды, устройство, классификация теплообменниковТеплообменный аппарат (теплообменник) - это устройство, в котором осуществляется теплообмен между двумя или несколькими средами. Устройства, в которых между средами происходит массообмен, называют массообменными аппаратами. Аппараты, в которых одновременно протекают тепло- и массообмен, называют тепломассообменными. Движущиеся среды, обменивающиеся теплотой или применяемые для передачи теплоты от более нагретых тел и веществ к менее нагретым, называют теплоносителями. Наибольшее распространение в тепломассообменных и теплотехнологических установках получили следующие процессы: нагревание, охлаждение, конденсация, выпаривание, сушка, дистилляция, плавление, кристаллизация, затвердевание. По потенциалу теплоносителя теплотехническое оборудование можно разделить на низкотемпературное, среднетемпературное и высокотемпературное. К высокотемпературным установкам относятся промышленные печи, им соответствуют рабочие температуры в пределах 400...2000 °С. Низко- и среднетемпературное оборудование представляет собой теплообменные аппараты, установки для тепловлажностной обработки и сушки материалов и изделий, установки утилизации тепла и пр. Рабочий диапазон среднетемпературных процессов и установок находится, как правило, в пределах 150...700 °С. Процессы с более низкими температурами, до -150 °С, называют криогенными. Изучение тепло- и массообменных процессов и установок дает возможность правильно осуществлять выбор теплоиспользующего оборудования для решения вопросов по экономии энергоресурсов на промышленных объектах, а это является одной из задач в работе инженера-энергетика. |