Классификация по способу течения теплоносителей в рекуперативных теплообенниках

Расчет теплоотдачи в элементах теплообменных устройств

Теплообменными аппаратаминазывают устройства, в которых осуществляется теплообмен между двумя или несколькими теплоносителями или между теплоносителями и твердыми телами (стенкой, насадкой).

Тепломассообменными аппаратами называют устройства, в которых осуществляется процесс массообмена.

Виды расчетов тепломассообменных аппаратов:

1. Конструктивный, когда рассчитываются геометрические характеристики аппарата (длина, диаметр, количество трубок, гидравлическое сопротивление)

2. Поверочный, когда в существующей уже конструкции учитывают тепловые гидравлические характеристики аппарата.

Виды тепломассообменных аппаратов

· Рекуперативные – это такие аппараты, в которых теплоносители разделены друг от друга стенкой.

· Регенеративные – это такие аппараты, в которых теплоносители поочередно проходят по одному тракту.

· Контактные – это такие аппараты, в которых теплоносители непосредственно соприкасаются.

Рекуперативные теплообменники

Представляют собой устройства, в которых две жидкости с различными температурами текут в пространстве, разделенном твердой стенкой. Теплообмен происходит за счет конвекции и теплопроводности стенки, а если хоть одна из жидкостей является излучающим газом, то и за счет теплового излучения. Примером таких аппаратов, являются котлы, подогреватели, конденсаторы поверхностного типа. Большей частью такие теплообменники работают в стационарном режиме.

Регенеративные теплообменники

Такие теплообменные аппараты, в которых одна и та же поверхность нагрева через определенные промежутки времени омывается то горячей, то холодной жидкостью. Сначала поверхность регенератора отбирает теплоту от горячей жидкости и нагревается, затем поверхность регенератора отдает энергию холодной жидкости. Таким образом, в регенераторах тепелообмен всегда происходит в нестационарных условиях. Типичный пример: воздухонагреватели мартеновских и доменных печей.

Контактные теплообменники

В таких аппаратах теплопередача осуществляется при непосредственном контакте и смешении горячей и холодной жидкостей. Типичным примером таких теплообменников являются градирни тепловых электрических станций. В градирнях вода охлаждается атмосферным воздухом. Воздух непосредственно соприкасается с водой и перемешивается с паром, возникающим из-за частичного испарения воды.

Классификация по способу течения теплоносителей в рекуперативных теплообенниках

1. Прямоточный теплообменник, если теплоносители движутся в одном направлении.

Изменение температур теплоносителей при прямотоке

2. Противоточные, если движутся в противоположенных направлениях.

Изменение температур теплоносителей при противотоке

3. Комбинированный

4. Перекрестный

Рекуперативные теплообменники. Слева конденсатор паровой турбины. Справа теплообменный аппарат с U-образными трубами

Регенеративные теплообменники. Доменная печь.

Контактные теплообменники. Градирня