Нет 44 и 45 вопросов

1.Регенеративные теплообменники непрерывного и периодического действия: назначение, конструкция, принцип действия, недостатки и преимущества.

Теплообменник- устройство, предназначенное для обмена теплом между греющей и обогреваемой рабочими средами.

Регенеративным называется теплообменник, в котором одна и та же поверхность поочередно омывается то горячим, то холодным теплоносителями. При соприкосновении с горячим теплоносителем стенка аккумулирует теплоту, а затем отдает ее холодному теплоносителю. Для удовлетворительной работы теплообменника его рабочие стенки должны обладать значительной теплоемкостью.

Теплообменники, в которых периодически изменяются подача и отвод теплоносителей, называются теплообменниками периодического действия. Большинство регенеративных теплообменников работает по принципу периодического действия. Разные теплоносители поступают в них в различные периоды времени. Теплообменники такого типа могут работать и непрерывно. В этом случае вращающаяся насадка (или стенка) попеременно соприкасается с потоками разных теплоносителей и непрерывно переносит тепло из одного потока в другой.

С хема 1. Регенеративные теплообменники обычно состоят из двух аппаратов цилиндрической формы, корпуса которых заполняют насадкой (в виде гофрированной ленты, структурированных листов металла, регулярной насадки и др.материалов). Эта насадка попеременно нагревается при соприкосновении с горячим теплоносителем, затем, соприкасаясь с холодным теплоносителем, отдает ему свою теплоту. В период нагрева насадки через аппарат 1 пропускают горячий газ, который охлаждается и поступает на дальнейшую переработку, а через другой аппарат 2 – холодный газ, отнимающий теплоту у насадки, разогретый в предыдущем цикле. Каждый цикл, таким образом, состоит из двух периодов: разогрева насадки и её охлаждения. Переключение аппаратов после каждого периода нагревания и охлаждения, длящегося обычно по нескольку минут, происходит автоматически с помощью клапанов 3 и 4.

Схема работы генераторов с неподвижной насадкой 1, 2 – регенеративные теплообменники с насадкой, 3, 4 – клапаны, I и II – холодный и горячий теплоносители.

П реимуществами регенеративного теплообменника являются сокращение его общего объема, что оказывается существенным при теплообмене больших объемов газов, и относительная простота конструктивного оформления. Однако очередность выхода теплоносителей и необходимость значительных затрат времени на циклы прогрева и охлаждения обусловливает и недостаток аппаратов регенеративного типа - непрерывное изменение температуры теплоносителей на выходе из теплообменника в пределах каждого цикла.

Схема 2. На схеме видны два неподвижных трубопровода, по которым протекают сжатый воздух и горячие выхлопные газы. Перед трубопроводами в поперечном направлении вращается элемент в форме диска или цилиндра. Набивка этого элемента может состоять из тонкой проволоки, проволочной сетки, трубок или тонких металлических листов, образующих большое число проходов для воздуха и газов без изменения направления их течения. Такой элемент вращается относительно оси, параллельной направлению течения воздуха и газов. При совпадении с отверстием трубопровода, по которому протекают горячие выхлопные газы, этот элемент быстро отбирает тепло от этих газов. При дальнейшем вращении, когда элемент совпадает с отверстием трубопровода, по которому течет сжатый воздух, тепло передается воздуху и элемент охлаждается. Таким образом, процесс передачи тепла состоит из чередующихся процессов нагревания и охлаждения вращающегося элемента при прохождении через его набивку соответственно горячих выхлопных газов и сжатого воздуха.

Преимуществами вращающихся регенеративных теплообменников являются: компактность, меньшая металлоемкость, меньшее аэродинамическое сопротивление, отсутствие необходимости непрерывного удаления конденсата. Недостатки этих теплообменников: перетекание загрязненного воздуха через уплотнения, возможный перенос с перетекающим воздухом бактерий и их размножение в аккумулирующей массе насадки.