|
2.
Методические указания.
Теплообменными аппаратами (теплообменниками) называются устройства,
предназначенные для обмена теплом между греющей и. обогреваемой рабочими средами.
Последние в ряде случаев называются теплоносителями.
Необходимость передачи тепла от одного теплоносителя к другому возникает во многих
отраслях техники: в энергетике, в химической, металлургической, нефтяной, пищевой
и других отраслях промышленности.
Тепловые процессы, происходящие в теплообменных аппаратах, могут быть самыми
разнообразными: нагрев, охлаждение, испарение, кипение, конденсация, плавление,
затвердевание и более сложные процессы, включающие в себя несколько из перечисленных.
Классификация теплообменных аппаратов:
1) по назначению: подогреватели, конденсаторы, охладители, испарители, паропреобразователи
и т. п.;
2) по принципу действия: поверхностные (рекуперативные и регенеративные) и смесительные.
Независимо от принципа действия теплообменные аппараты, применяющиеся в различных областях
техники, как правило, имеют свои специфические названия. Эти названия определяются технологическим назначением и конструктивными особенностями. Однако с теплотехнической точки зрения все аппараты имеют одно назначение - передачу тепла от одного теплоносителя к другому или между поверхностью твердого тела и движущимся теплоносителем. Последнее определяет те общие положения, которые лежат в основе теплового расчета теплообменных аппаратов.
В аппаратах поверхностного типа теплоносители ограничены твердыми стенками, частично или
полностью участвующими в процесс теплообмена между ними. Поверхностью нагрева называется
часть поверхности этих стенок, через которую передаете тепло.
Рекуперативными называются такие теплообменные аппараты, в которых теплообмен между
теплоносителями происходи через разделительную стенку. При теплообмене в аппаратах такого
типа тепловой поток в каждой точке поверхности разделительной стенки сохраняет постоянное
направление.
Теплообменники, в которых периодически изменяются подача и отвод теплоносителей, называются
теплообменниками периодического действия. Разные теплоносители поступают в них в различные
периоды времени. В данной работе представлен один из таких теплообменников.
Основные зависимости, применяемые при расчете змеевиков:
- Уравнение теплопередачи:
,
,где Q - тепловой поток(расход
передаваемой теплоты); К - коэффициент
теплопередачи; F - площадь поверхности
теплообмена -
средняя разность температургорячего и холодного теплоносителя.
Удельная тепловая
нагрузка (удельный тепловой поток):
,
Для плоской поверхности
коэффициент теплопередачи К равен:
,
,где
коэффициенты теплоотдачи для горячего и
холодного теплоносителя,
- сумма термических сопротивлений всех
слоев, из которых состоит стенка, включая
слои загрязнений.
Средняя разность
температур определяется следующим
образом:
,
|
|