1. Основные виды и классификация теплообменного оборудования промышленных предприятий.

В теплообменных аппаратах (ТА) один теплоноситель передает тепло-

ту другому теплоносителю. Если при передаче теплоты происходит измене-

ние агрегатного состояния, то температура теплоносителя не меняется. В ос-

тальных случаях температура теплоносителей изменяется.

По принципу работы ТА делятся на поверхностные (рекуперативные

и регенеративные) и контактные. В рекуперативных аппаратах теплообмен

происходит через разделительную стенку. В регенеративных ТА поверхность

теплообмена по очереди омывается то греющим, то нагреваемым теплоноси-

телем. Во время контакта с греющим теплоносителем тепло аккумулируется

насадкой, а потом передается нагреваемому теплоносителю.

В контактных ТА передача теплоты от греющего теплоносителя к на-

греваемому происходит при непосредственном их контакте. Контактные ТА

делят на смесительные и барботажные. В смесительных аппаратах теплоно-

сители перемешиваются.

В барботажных – греющий теплоноситель прокачивается через нагре-

ваемый, 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 одного из теплоносителей, с из-

менением агрегатного состояния обоих теплоносителей.

В ТА могут протекать различные процессы теплообмена: нагрев, охлаж-

дение, кипение, конденсация, вымораживание и т. д. В зависимости от этих

процессов ТА делят на подогреватели, охладители, испарители, конденсато-

ры и т. д.

По характеру движения теплоносителей относительно теплопередаю-

щей поверхности ТА работа осуществляется при стационарном режиме, в ре-

генеративных ТА – в нестационарном.

По конфигурации поверхности теплообмена рекуперативные аппараты

делят: на кожухотрубные с прямыми гладкими трубами; кожухотрубные

с U-образными трубами; кожухотрубные с оребренными трубами; секцион-

ные «труба в трубе»; змеевиковые; спиральные; пластинчатые; пластинчато-

ребристые.

Регенеративные ТА классифицируют по виду и форме насадки: алюми-

ниевая гофрированная лента, сетчатая насадка, в виде шаров или гранул, из

огнеупорных кирпичей, из колец Рáшига.

2. Основные виды, свойства и область применения теплоносителей

Выбор теплоносителей определяется назначением ТА, условиями его

эксплуатации, а также теплофизическими свойствами теплоносителей, их

доступностью, стабильностью в процессе длительной эксплуатации.

Из теплофизических свойств теплоносителей наиболее важными явля-

ются те, которые определяют интенсивность теплоотдачи в каналах ТА. Теп-

лоносители более высокой плотности и теплоемкости при небольших пере-

падах температур между стенкой и жидкостью позволяют передать большие

тепловые потоки.

Теплопроводность влияет на интенсивность теплоотдачи. Чем больше

теплопроводность теплоносителя, тем выше коэффициент теплоотдачи в ка-

нале ТА. Жидкие металлы имеют высокие коэффициенты теплоотдачи.

Вязкость влияет на теплообмен и гидравлическое сопротивление. Высо-

кая вязкость задерживает переход от ламинарного к турбулентному режиму

течения жидкости. Вязкость с увеличением температуры понижается.