Предмет:
Тип роботи:
Курсова робота
К-сть сторінок:
48
Мова:
Українська
s= ( 1,3 ... 1,5 )d3 (13)
У разі закріплення труб зварюванням крок розміщення труб вибирають меншим (s = 1,25d3).
Діаметр теплообмінника визначають із співвідношення
D = s( b - 1 ) + 4d3 (14)
Іноді труби розміщують по периметрах квадратів (рис. 3, б) або
по концентричних колах
(рис. 3, в).
Проектуючи кожухотрубні теплообмінники, теплоносій, що найбільше забруднює поверхню теп¬лообміну, спрямовують у .труби (трубний простір), які легше очищати.
При різниці темпера¬тур між кожухом і труба¬ми понад 50°С або при значній довжині труб зас¬тосовують кожухотрубні теплообмінники з різними компенсаторами темпера¬турних подовжень.
На (рис. 4, а) зобра¬жено теплообмінник з лінзовим компенсатором З на корпусі 1.
Температурні деформації компенсуються ьовим стисканням або розширенням цього компенсатора. Такі теплообмін¬ники використовують при температурних деформаціях, що не перевищують 15 мм, і при тисках у міжтрубному просторі до 6 • 103 Па.
Якщо треба забезпечити значні переміщення труб і кожуха, використову-ють теплообмінники з U-подібними трубками 2 (рис. 4, б), обидва кінці яких закріплені в одній трубній решітці. Кожну трубу можна вільно подо¬вжувати незалежно від інших. Недоліком такого теплообмінника є складність очищення внутрішньої поверхні труб.
Зрошувальні теплообмінники. Їх складають із змійовиків, зро¬шуваних ззовні рідким теплоносієм (звичайно водою), і застосовують пере¬важно як холодильники. Змійовики виготовляють з прямих горизонтальних труб 1 (рис. 7), розміщених одна над одною і послідовно з'єднаних між собою калачами 2. Зверху змійовики зрошують водою, яка рівномірно розпо¬діляється коритечком 3 із зубчастими краями. Відпрацьовану воду відводять з піддона 4, встановленого під змійовиками. Зрошувальні теплообмінники прості за будовою, але досить громіздкі. Теплообмін від труб до зрошуваль¬ної води характеризується невисокими значеннями коефіцієнтів тепловіддачі.
Спіральні теплообмінники. У цих теплообмінниках поверхню теплообміну утворюють два зігнутих у вигляді спіралей металевих листи 1 і 2 (рис. 8), внутрішні кінці яких приварені до перегородки 3. Зовнішні кінці листів зварені один з одним. Між листами утворюються канали пря¬мокутного перерізу, в яких рухаються теплоносії І і II. З торців канали за¬криті плоскими кришками 4 на прокладках.
Переваги спіральних теплообмінників — компактність, можливість про¬
пускання обох теплоно¬сіїв з високими швидко¬стями, що забезпечує великий коефіцієнт теп¬лопередачі. При одна¬кових швидкостях робо¬чих середовищ у спі¬ральних теплообмінни-ках гідравлічний опір менший, ніж у кожухотрубних.
Недоліками спіраль¬них теп-лообмінників слід вважати складність виготовлення та низь¬кий робочий тиск — до 106 Па.
Пластинчасті теплообмінники. Останнім часом у харчовій промисловості для пастеризації і охолодження молока, пива, вина та інших продуктів, а також для нагрівання дифузійного соку поширились пластин¬часті теплообмінники. Поверхню теплообміну в них ство¬рюють гофровані паралельні пластини 2. У складеному вигляді пластини стиснуті між нерухомою І та рухомою 3 плитами. Ущільнені пластини гумовими прокладками. Велика прокладка 4 (рис. 9, б) обмежує канал для про¬ходження рідини І між пластинами крізь отвори 5 і 6. Малі кільцеві прокладки 7 ущільнюють отвори, крізь які протитечійно до рідини У надходить і виходить че¬рез отвори 8 і 9 рідина II.
Продукт для оброблення у пластинчастому теплообміннику рухається тонким ша¬ром (З... 6 мм), що сприяє інтенсифікації процесу. Зав¬дяки рифленій поверхні пластин при порівняно малій швидкості руху рідини (0,3...0,8 м/с) внаслідок штуч¬ної турбулізації потоку досягають високих коефіцієнтів теплопередачі при незначному гідравлічному опорі.
Конструктивні, експлуатаційні та теплотехнічні переваги пластинчастих теплообмінників сприяють дедалі ширшому застосуванню їх на підприємствах харчової промисловості. Недолік їх — велика кількість довгих ущільнюваль-них прокладок.
Ребристі теплообмінники. Для більшої компактності теплооб¬мінників використовують вторинні поверхні (ребра) з боку теплоносія, що відрізняється низьким значенням коефіцієнта тепловіддачі. На рис. 10 зображена поверхня, що утворена за допомогою круглих ребер 2, закріпле¬них на зовнішній поверхні круглих труб 1.
Таку конструкцію часто викорис¬товують у теплообмінниках газ—рідина або газ-пара, в яких при оптимальній конструкції поверхня з боку газу має бути максимальна, наприклад в калориферах для нагрівання повітря парою в сушильних установках, а та¬кож в апаратах повітряного охолодження.
2. Вибір необхідних даних
Продуктивність апарата
Тиск сухої насиченої водяної пари
Температура води :