Тема 17 Тепловой расчет теплообменных аппаратов

РАЗДЕЛ ПЯТЫЙ

Теплообменные аппараты

Тема 17 Тепловой расчет теплообменных аппаратов

Классификация теплообменных аппаратов

Теплообменными аппаратами называют устройства, в которых происходит передача теплоты от одного тела к другому. Тела, которые отдают или принимают теплоту, называют теплоносителями. Теплообмен между теплоносителями является одним из наиболее важных в технике процессов.

По принципу действия теплообменные аппараты могут быть разделены на рекуперативные, регенеративные и смесительные. Выделяются еще теплообменные устройства, в которых нагрев или охлаждение теплоносителя осуществляется за счет внутренних источников теплоты.

Рекуперативные теплообменные аппараты представляют собой устройства, в которых две жидкости с различными температурами текут в пространстве, разделенном твердой стенкой. Теплообмен происходит за счет конвекции и теплопроводности, а если хоть одна из жидкостей является излучающим газом, то и за счет теплового излучения. Примером таких аппаратов являются котлы, подогреватели, конденсаторы, выпарные аппараты и др.

Регенераторы – 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. В регенераторах теплообмен всегда происходит в нестационарных условиях, а рекуперативные теплообменные аппараты большей частью работают в стационарном режиме.

Так как в регенеративных и рекуперативных аппаратах процесс передачи теплоты неизбежно связан с поверхностью твердого тела, то их еще называют поверхностными.

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

Независимо от принципа действия теплообменные аппараты, применяющиеся в различных областях техники, имеют свои названия. Однако с теплотехнической точки зрения все аппараты имеют одно назначение – передачу теплоты от одного теплоносителя к другому или поверхности твердого тела к движущимся теплоносителям. Последнее и определяет те общие положения, которые лежат в основе теплового расчета любого теплообменного аппарата.

 

Вопросы к теме 17.

1. Какие устройства относятся к теплообменным аппаратам.

2. Что называют теплоносителями?

3. Классификация теплообменных аппаратов по принципу действия. Дайте определение каждому классу.

4. Виды тепловых расчетов.

5. Какие уравнения лежат в основе тепловых расчетов?

6. Классификация рекуперативных теплообменных аппаратов по схеме движения теплоносителя.

7. В каких случаях определяется среднелогарифмическая, а в каких среднеарифметическая разность температур? Запишите формулы.

8. Сравните прямоточную схему движения с противоточной.

9. Как определяется температура на поверхностях теплообмена?

Тема 18 Гидромеханический расчет теплообменных аппаратов

Вопросы к теме 18.

1. Что является основной задачей гидромеханического расчета теплообменных аппаратов?

2. Какие гидравлические сопротивления движению теплоносителей различают в зависимости от природы возникновения движения? Запишите расчетные формулы.

3. Как определить мощность на валу насоса или вентилятора, необходимую для перемещения теплоносителя через теплообменный аппарат?

 

РАЗДЕЛ ПЯТЫЙ

Теплообменные аппараты

Тема 17 Тепловой расчет теплообменных аппаратов