курсовая работа по термодинамике. Теплообменный аппарат (теплообменник)
 Скачать 0.7 Mb.
|
|
Что называется теплообменным аппаратом ТОА. Классификация ТОА по принципу действия. Теплообменный аппарат (теплообменник) - это устройство, предназначенное для нагревания, охлаждения или изменения агрегатного состояния теплоносителя. Чаще всего в теплообменных аппаратах (ТОА) осуществляется передача теплоты от одного теплоносителя к другому, т.е. нагревание одного теплоносителя происходит за счет охлаждения другого. Теплообменники с двумя теплоносителями по принципу действия подразделяются на три основные группы: 1) рекуперативные; 2) регенеративные; 3) смесительные. 1)Рекуперативные ТОА – аппараты, в которых теплота от одного теплоносителя к другому передается через разделяющую их стенку. Классификация по принципу действия. Выделяют поверхностные ТОА, в которых теплоносители взаимодействуют друг с другом через разделяющую их непроницаемую поверхность теплообмена, и контактные ТОА, в которых теплоносители непосредственно контактируют друг с другом. Поверхностные ТОА в свою очередь подразделяют на рекуперативные и регенеративные. 2)Регенеративные ТОА – аппараты, в которых поверхность нагрева периодически омывается то горячим, то холодным теплоносителем. При этом теплота, отнимаемая от греющего теплоносителя, периодически передается нагреваемой среде. В качестве поверхности нагрева в таких теплообменных аппаратах используется твердый, достаточно массивный материал (кирпичи, различные засыпки, листы металла) 3)Смесительные ТОА – аппараты, в которых теплота передается при непосредственном смешении охлаждаемой и нагреваемой среды. 2.  Применяются в промышленных морозильных установках, нефтехимической химической и пищевой отраслях. Преимущества: Возможность работы с высокотемпературными теплоносителями, в том числе и перегретым выше критической температуры паром, используемым для турбин Высокая надежность и герметичность стыков Способность без разрушения выдерживать многочисленные циклы нагрев — остывание Недостатками изделий этого типа являются: Более низкий по сравнению с пластинчатыми изделиями коэффициент полезного действия, меньшая площадь теплопередающей поверхности Большие габариторазмеры, следствием чего является повышенная материалоемкость и стоимость аппарата. U-образные тоа применяются когда трубы не загрязняются во время работы или грязь модно легко смыть,применимо для чистых продуктов.отсутствие в них крышки корпуса и плавающей головки уменьшают течь..Позволяет спокойно деформироваться внутри корпуса не создавая напряжения конструктивных элементов. недостатки.невозможно чистка внут труб. 6. Перегородки кожухотрубных теплообменников предназначены для 2-х основных целей: Поддержка и увеличение жесткости конструкции трубного пучка; Улучшение обтекания труб и увеличение теплоотдачи межтрубного пространства. Перегородки в теплообменном аппарате по расположению можно разделить на: .Поперечные .продольные 7. Существует пять способов подогрева мазута для его дальнейшего использования. Перечислим их: подогрев мазута открытым паром, с помощью резинотканевых шлангов: Данный метод подогрева является очисткой резервуаров от остатков нефтепродуктов. Он применяется при сливе мазута из цистерн железнодорожного транспорта, так как при сливе из железно дорожных цистерн нефтепродукт находится в состоянии консистенции очень густой смолы. После удаления основной массы нефтепродукта из цистерны в отверстие цистерны помещается резинотканевый шланг, в который под давлением подается горячий пар (для более эффективной работы на шланг, со стороны входа в цистерну, одевается металлическая трубка приплюснутая на конце). Это позволяет разжижить и удалить нефтепродукт со стенок, дна и крышки цистерны, что в свою очередь приводит к полному сливу нефтепродукта из цистерны, а так же обеспечивает стерильность емкости, в которую в дальнейшем может быть помещен другой продукт без угрозы снижения его качества в следствии его смешивания с мазутом. Мазутные подогреватели служат для изменения вязкости мазута до величины, обеспечивающей его эффективное распыление. Подогрев мазута осуществляется паром, горячей водой, электричеством, маслом или комбинированным способом. 9. Теплоотдачей называется процесс теплообмена, возникающий между твёрдым телом и омывающей его жидкой или газообразной средой. В общем случае теплоотдача включает в себя конвекцию, теплопроводность и излуче-ние. 10. Теплопередача — физический процесс передачи тепловой энергии от более горячего тела к менее горячему, либо непосредственно (при контакте), либо через посредника (проводника) или разделяющую перегородку (тела или среды) из какого-либо материала. 11. Теплопрово́дность — это процесс переноса внутренней энергии от более нагретых частей тела (или тел) к менее нагретым частям (или телам), осуществляемый хаотически движущимися частицами тела ( атомами, молекулами, электронами и т.п.). 12/   15. Вследствие загрязнения конвективных поверхностей нагрева ухудшаются условия теплопередачи и повышаются их аэродинамические сопротивления. В результате повышается температура уходящих газов, увеличиваются потери теплоты с уходящими газами и расход электроэнергии на тягу. В случае загрязненности теплообменников увеличивается сопротивление движению нефти и давление на сырьевом насосе возрастает. Если засорилась значительная часть теплообменников, то, кроме повышения давления, сильно понизится температура предварительного подогрева пефти. По мере увеличения срока службы теплообменника общий коэффициент теплопередачи будет уменьшаться вследствие возрастания отложений. Поскольку скорости проходящих через теплообменник потоков изменяются во времени из-за сезонных колебаний потребности в продуктах, случаев выключения смежных аппаратов или появления механических сопротивлений, то для того, чтобы можно было сопоставлять данные, необходимо ввести поправки к стандартным потокам. 18.хорошо влияет,не будет застывания жидкости в трубах.может быть теплоотдача уменьшится что сказывается на энергию тоа. 19. Для подогрева нефтепродуктов применяют различные теплоносители: водяной пар, горячую воду, горячие газы и нефтепродукты, электроэнергию. Наиболее часто применяют водяной пар, обладающий высоким теплосодержанием и теплоотдачей, легко транспортируемый и не представляющий пожарной опасности. Обычно используют насыщенный пар давлением 0,3–0,4 МПа, обеспечивая нагрев нефтепродукта до 80–90 °С. Горячую воду применяют в тех случаях, когда ее имеется в большом количестве, так как теплосодержание воды в 5–6 раз меньше теплосодержания насыщенного пара. Горячие газы имеют ограниченное применение, так как они отличаются малой теплоемкостью, низким коэффициентом теплоотдачи, а также трудно организовать их сбор; используются лишь при разогреве нефтепродуктов в автоцистернах и в трубчатых подогревателях на НПЗ. НОВОЕ 1.Тепловой баланс: Тепловой баланс, сопоставление прихода и расхода (полезно использованной и потерянной) теплоты в различных тепловых процессах. В технике 2.как найти кол-во теплоты которое потратилось на нагрев мазута. Найти: Q - ? Решение: Для нахождения количество теплоты определяется по такой формуле, именно по такой формуле мы найдем количество тепла для нагревания мазута: Q = cmΔt, так как Δt = t₂-t₁, тогда: Q = cmΔt = c×m(мазута)×(t₂-t₁) ⇒ Q =c×m(мазута)×(t₂-t₁) - Количество теплоты при нагреваний мазута. 3.Многоходовой теплообменник Использование многоходовых теплообменников позволяет создать большие скорости потоков и обеспечить более равномерное распределение температур, что способствует интенсификации процесса поликонденсации. 4 зачем увеличивать число ходов теплообменника. С целью увеличения коэффициентов теплоотдачи, а следовательно, и коэффициента теплопередачи увеличиваем число пакетов (ходов) в тепло-обменнике. 5.можно ли использовать другой режим  6.какая конвекция естественная или вынужденная описать их и чем отличаются: Теплоотдача при естественной конвекции. Естественная конвекция (свободное движение теплоносителя) в больших объемах наблюдается при отоплении помещений, отдаче теплоты в окружающую среду от нагретых поверхностей теплообменных аппаратов (парогенераторов, теплообменников), а также при нагревании жидкостей в больших сосудах. При вынужденной (принудительной) конвекции перемещение вещества обусловлено действием внешних сил (насос, лопасти вентилятора и т. п.). Она применяется, когда естественная конвекция является недостаточно эффективной. 7.загрязение теплообменника: При загрязнении рабочих поверхностей теплообменника ухудшаются условия течения теплоносителя и теплопередача, что приводит к снижению мощности теплообменника. Первое выражается в увеличении потерь давления в теплообменнике, во втором случае снижается температура нагреваемого контура на выходе из теплообменника. 8.почему у воды изменяется темп а у пара нет: Уравнение теплопередачи через кэф:  |