МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра «Промышленная теплоэнергетика и теплотехника»
Гр.106810
Расчётно-графическая работа
“ Расчёт теплообменника ”
Вариант 2.3.2
Исполнитель: Радинский Г.Л.
Руководитель: Сапун Н.Н.
Минск 2012
Содержание
Введение………………………………………………………………………….. 3
1. Теплообменные аппараты …………………………………………………….3
1.1. Функциональные признаки ………………………………………………3
1.2. Конструктивные признаки………………………………………………..4
1.3 История развития теплообменных аппаратов…………………………...5
1. 3. 1. ТА с рубашечным обогревом……………………………………...5
1. 3. 2. Трубчатые ТА………………………………………………………6
1. 3. 3. ТА с ребристой поверхностью…………………………………….7
1. 4. Схемы движения теплоносителей……………………………………….8
1. 5. Средний температурный напор………………………………………….9
1. 6. Порядок теплового расчета ТА………………………………………….10
1. 7. Расчет ТА по методу тепловой эффективности………………………..11
1. 8. Гидромеханический расчет ТА………………………………………... .12
2. Сетевые подогреватели………………………………………………………..14
2. 1. Назначение и схемы включения……………………………………....14
2. 2. Конструкция сетевых подогревателей……………………………….15
3. Задание …………………………………………………………………………20
4. Расчёт ПСВ ………………………………………………………………….....20
4.1.Тепловой расчёт подогревателя…………………………………………..20
4.2. Гидродинамический расчёт ……………………………………………...22
Заключение……………………………………………………………………......24
Список литературы………………………………………………………………25
Введение
Теплообменники – устройства, в которых тепло переходит от одной среды к другой.
Теплообмен между теплоносителями является одним из наиболее важных и часто используемых в технике процессов. Например, получение пара заданных параметров в современном парогенераторе основано на процессе передачи тепла от одного теплоносителя к другому. В конденсаторах и градирнях тепловых электростанций, воздухоподогревателях доменных печей и многочисленных теплообменных устройствах химической промышленности основным рабочим процессом является процесс теплообмена между теплоносителями. Если передача теплоты происходит при изменении агрегатного состояния какого-либо теплоносителя (кипение, конденсация), то его температура в процессе теплоотдачи остается постоянной. В остальных случаях температуры теплоносителей в ТА изменяются
В основу классификации ТА могут быть положены различные признаки. Рассмотрим классификацию по функциональным и конструктивным признакам, а также по схемам тока теплоносителей.
Теплообменные аппараты
1. 1. Функциональные признаки
По принципу работы ТА делятся на поверхностные (рекуперативные и регенеративные) и контактные.
В рекуперативных поверхностных ТА обменивающиеся теплотой среды протекают одновременно и передача теплоты происходит через разделяющую их поверхность.
В регенеративных ТА поверхность теплообмена по очереди омывается то греющим, то нагреваемым теплоносителем.
В контактных ТА передача теплоты от греющего теплоносителя к нагреваемому происходит при непосредственном их контакте. Контактные ТА делят на смесительные и барботажные. В аппаратах смесительного типа нагреваемый и греющий теплоносители перемешиваются. В барботажных аппаратах греющий теплоноситель прокачивается через нагреваемый, или наоборот, не смешиваясь с ним.
По роду теплоносителей различают ТА : жидкость-жидкость, пар-жидкость, газ-жидкость, пар-пар, пар-газ, газ-газ.
В зависимости от изменения агрегатного состояния теплоносителей ТА делят: без изменения агрегатного состояния ; с изменением агрегатного состояния одного теплоносителя ; с изменением состояния обоих теплоносителей.
По характеру движения теплоносителей относительно теплопередающей поверхности ТА делят на три типа: с естественной циркуляцией; с принудительной циркуляцией; с движением жидкости под действием сил гравитации.
По роду теплового режима ТА могут быть со стационарными и не стационарными процессами теплообмена. Рекуперативные ТА в основном работают в установившемся стационарном режиме, а регенеративные – в нестационарном режиме.
1. 2. Конструктивные признаки
По виду (конфигурации) поверхности теплообмена рекуперативные ТА делят: кожухотрубные с прямыми гладкими трубами; кожухотрубные с U – образными трубами; кожухотрубные с оребренными трубами; секционные «труба в трубе»; змеевиковые; спиральные; пластинчатые; пластинчато-ребристые; ламельные.
Регенеративные ТА классифицируются по виду и форме насадки.
По способу компенсации температурных удлинений рекуперативные ТА классифицируются : без компенсации (жесткая конструкция); с компенсацией упругим элементом (полужесткая конструкция); с компенсацией в результате свободных удлинений (нежесткая конструкция).
По виду кожуха, ограничивающего теплопередающую поверхность, рекуперативные ТА делят следующим образом: с коробчатым кожухом; кожухотрубные; кожухотрубные с компенсатором на кожухе; не имеющие ограничивающего кожуха (оросительные аппараты).
По ориентации теплопередающей поверхности в пространстве аппараты могут быть вертикальными, горизонтальными и наклонными.
По принципу монтажа ТА разделяют на автономные, навешанные и встроенные. Если ТА состоит из нескольких аппаратов, то они или располагаются каждый на отдельном фундаменте, или находятся все в общем блоке.
По оборудованию и обвязке можно выделить аппараты: не имеющие оборудования и обвязки; покрытые изоляцией; оборудованные контрольно-измерительной аппаратурой и приборами автоматики; не имеющие собственный фундамент и т.д.
По числу теплоносителей ТА классифицируются на двухпоточные, трехпоточные и многопоточные.