ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
ВВЕДЕНИЕ
Тепловой расчет теплообменных аппаратов является основным необходимым элементом при проектировании тепло-
обменных установок. От того, насколько корректно произведен этот расчет, будет зависеть эффективность его работы. В
промышленности применяют различного вида теплообменники: холодильники, подогреватели, конденсаторы, испарители-
кипятильники. Название теплообменнику дается исходя из его целевого назначения.
Данные методические указания должны помочь студентам приобрести навыки в расчете основных типов рекупера-
тивных теплообменников. Они облегчат работу студентов при выполнении домашней работы, в курсовом и дипломном
проектировании, а также при освоении такого важного раздела ПАХТ, как теплопередача в химической аппаратуре.
В основу настоящих указаний положены учебное пособие для вузов "Примеры и задачи по курсу процессов и аппара-
тов химической технологии" под редакцией П.Г. Романкова [1], а также новый вариант этого задачника [2], разделы по
теплопередаче из учебных пособий по ПАХТ А.Г. Касаткина [3], пособия по проектированию под редакцией Ю.И. Дытнер-
ского [4] и др.
Как показывает практика преподавания курса ПАХТ, несмотря на наличие фундаментальных монографий, учебников
и справочников по проектированию теплообменников, имеется существенная необходимость в детальных методических
указаниях, которые и даются в настоящем издании.
1. ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
Теплообменники делятся на рекуперативные (поверхностные), регенеративные (с теплоаккумулирующей
насадкой), теплообменники смешения, тепловые трубы и комбинированные.
В настоящих методических указаниях рассматриваются поверхностные теплообменники непрерывного
действия, работающие в установившемся режиме.
Приведенный краткий список литературы позволяет судить о широте и сложности проблем проектирова-
ния теплообменного оборудования и содержит некоторые подходы к решению этих проблем.
Перечислим некоторые типовые задачи такого рода.
1. Определение средней движущей силы (или числа единиц переноса) для теплообменников смешанного
тока и при неидеальной структуре потоков.
2. Значительное изменение коэффициентов теплоотдачи и теплофизических свойств теплоносителей по
длине аппарата.
3. Расчет теплообменников-регенераторов.
4. Расчет теплообменников смешения.
5. Тепловые трубы (теплопередающие устройства с фазовым превращением и капиллярно-напорным или
напорно-гравитационным переносом промежуточного теплоносителя).
6. Работа теплообменников в нестационарных и переходных режимах.
7. Теплообменники периодического действия.
8. Равномерное распределение потоков, структура потоков теплоносителей, масштабный переход.
9. Методы интенсификации теплопередачи.
10. Борьба с накипеобразованием и загрязнениями.
11. Отвод конденсата и неконденсирующихся газов.
12. Двух-, трехфазные дисперсные среды (газ, жидкость, твердый зернистый материал).
13. Предельные температуры, давления, скорости.
14. Совместный тепло- и массоперенос (в оросительных теплообменниках, градирнях и т.д.).
15. Аэрогидродинамические, прочностные, термомеханические и другие расчеты (включая компенсацию
температурного расширения, теплоизоляцию, устойчивость, гидравлический удар, вибрации, собственные ко-
лебания и резонанс и т.д.).
16. Теплообменные аппараты, встроенные или совмещенные с другим гидромеханическим, тепломассо-
обменным, химическим и прочим оборудованием.
17. Специальное теплообменное оборудование различного назначения (практически во всех сферах мате-
риальной деятельности человека).
18. Конструктивно-технологическая оптимизация теплообменного оборудования.
19. Автоматическое регулирование и оптимальное управление теплообменным оборудованием.
2. ПОРЯДОК РАСЧЕТА ТЕПЛООБМЕННИКОВ
Основной характеристикой рекуперативных теплообменных аппаратов является теплопередающая поверхность, или
поверхность теплообмена. От ее величины зависят геометрические размеры теплообменников, стоимость их изготовления,
монтажа и эксплуатации.
Исходными данными для простейшего теплового расчета являются: расход одного из теплоносителей и температуры
обоих теплоносителей на входе и на выходе из аппарата.
Расчет поверхности теплообмена состоит из следующих основных стадий.
1. Определение тепловой нагрузки аппарата, средней движущей силы и средних температур теплоносите-
лей.
2. Определение расхода второго вещества из теплового баланса.
3. Определение ориентировочной площади поверхности теплообмена, а также выбор размеров теплообменных труб и,
если возможно, расчет необходимого их количества при обеспечении заданного режима движения теплоносителей.
4. Предварительный выбор нормализованного теплообменника по принятым параметрам. Выписываются те фиксиро-
ванные геометрические размеры аппарата, которые будут фигурировать в расчете (внутренний диаметр кожуха, число теп-
лообменных труб и т.д.). Параметры, которые не будут непосредственно участвовать в расчете, можно варьировать для
обеспечения расчетной поверхности теплообмена при окончательном выборе нормализованного аппарата.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- …
- следующая ›
- последняя »
