трусики женские украина

На головну

Вибір теплообмінника - Теплотехніка

Міністерство Освіти Російської Федерації

Оренбургський Державний Університет

Контрольна робота

по курсу: Основи інженерно-технологічні процеси

Виконав студент Біккинін Р.Т.

Спеціальність ЕїУ

Курс 2

Група ЕС2-3

Шифр студента 98-Е-250

Керівник  Асеєва В.В.

________________

підпис

________________

дата

Оцінка при защите_____________

Подпись___________дата________

Уфа - 2000 р.

З чого обійдуть при виборі конструкції теплообмінника? У чому укладається конструктивний розрахунок теплообмінника?

Теплообмінниками називаються апарати, в яких відбуватися теплообмін, між робочими середами не залежно від їх технологічного або енергетичного призначення (підігрівачі, выпарные апарати, концентраторы, пастеризатори, випарники, деаэраторы, экономайзеры і д.р.)

Технологічне призначення теплообмінників багатоманітно. Звичайно розрізнюються власне теплообмінники, в яких пенредача тепла є основним процесом, і реактори, в котонрых тепловий процес грає допоміжну роль.

Класифікація теплообмінників можлива по різних ознаках.

За способом передачі тепла розрізнюються теплообмінники змішення, в яких робочі середи безпосередньо соприкансаются або перемішуються, і поверхневі теплообменнинки - рекуператори, в яких тепло передається через поверхнность нагріву - тверду (металеву) стінку, разделяюнщую ці середи.

За основним призначенням розрізнюються підігрівачі, испанрители, холодильники, конденсатори.

У залежності від вигляду робочих серед розрізнюються теплообнменники:

а) рідинно-рідинні - при теплообміні між двома рідкими середами;

б) парожидкостные - при теплообміні між парою і жиднкостью (парові підігрівачі, конденсатори);

в) газорідинні - при теплообміні між газом і жиднкостью (холодильники для повітря) і інш.

По тепловому режиму розрізнюються теплообмінники периондического дії, в яких спостерігається нестаціонарний тепловий процес, і безперервної дії з сталим у часі процесом.

У теплообмінниках періодичної дії тепловий обранботке зазнає певна порція (завантаження) продукту;

внаслідок зміни властивостей продукту і його кількості паранметры процесу безперервно варіюють в робочому об'ємі аппанрата у часі.

При безперервному процесі параметри його також изменяютнся, але вдовж проточної частини апарату, залишаючись постійними у часі в даному перетині потоку. Безперервний процес ханрактеризуется постійністю теплового режиму і витрати рабончих серед, що протікає через теплообмінник.

Як теплоносій найбільш широко застосовуються насичена або злегка перегріта водяна пара. У смесительнных апаратах пар звичайне барботируют в рідину (вставляють під рівень рідини); при цьому конденсат пари змішується з продуктом, що не завжди допустимо. У поверхневих аппарантах пар конденсується на поверхні нагріву і конденсат віддаляється окремо від продукту з допомогою водоотводчиков. Водяна пара як теплоносій володіє безліччю преимунществ: легкістю транспортування по трубах і регулированния температури, високою інтенсивністю тепловіддачі і інш. Застосування пари особливо вигідне при використанні принципу багаторазового випаровування, коли що випарюється з продукт вода прямує у вигляді гріючої пари в інші выпарные апарати і підігрівачі.

Обігрів гарячою водою і рідинами також має широке застосування і вигідний при повторному використанні тепла конденсатів і рідин (продуктів), які але ходу технологинческого процесу нагріваються до високої температури. У сравннении з парою рідинне підігрівання менш інтенсивне і отлинчается змінної, що знижується температурою теплоносія. Однак регулювання процесу і транспорт рідин так само зручні, як і при паровому обігріві.

Загальним недоліком парового і водяного обігріву є швидке зростання тиску з підвищенням температури. У условинях технологічної апаратури харчових виробництв при паронвом і водяному обігріві найвищі температури обмежені 150-160 З, що відповідає тиску (5-7) 105Па.

У окремих випадках (в консервній промисловості) принменяется масляний обігрів, який дозволяє при атмосфернном тиску досягнути температур до 200° Газовий обонгрев відрізняється рядом недоліків: трудністю регулювання і транспортування теплоносія, малою інтенсивністю тепнлообмена, забрудненням поверхні апаратури (при испольнзовании топочных газів) і інш. Однак в ряді випадків він являнется єдино можливим (наприклад, в повітряних сушилнках).

У холодильній техніці використовується ряд хладагентов: возндух, вода, рассолы, аміак, вуглекислота, фреон і інш.

При будь-якому використанні теплоносіїв і хладагентов теплові і массообменные процеси підлеглі основному- технологічному процесу виробництва, ради якого созданются теплообмінні апарати і установки. Тому рішення задач оптимізації теплообміну підлегле умовам рациональнного технологічного процесу.

Для нагрівання і охолоджування рідких серед розроблені теплообмінники різноманітних конструкцій. Нижче за рассматринваются деякі конструкції теплообмінних апаратів, принменяющихся в харчовій промисловості.

Вибір конструкції теплообмінних апаратів

Конкретна задача нагрівання або охолоджування даного прондукта може бути вирішена з допомогою різних теплообменнников. Конструкцію теплообмінника потрібно вибирати, виходячи з наступних основних вимог, що пред'являються до теплообмінних апаратів.

Найважливішою вимогою є відповідність апарату технологічному процесу обробки даного продукту; це донстигается при таких умовах: підтримка необхідної темпенратуры процесу, забезпечення можливості регулювання темнпературного режиму; відповідність робочих швидкостей продукту мінімально необхідної тривалості перебування прондукта в апараті; вибір матеріалу апарату відповідно до хімічних властивостей продукту; відповідність апарату тиску робочих серед.

Другою вимогою є висока ефективність (пронизводительность) і економічність роботи апарату, пов'язана з підвищенням інтенсивності теплообміну і одночасно з дотриманням оптимальних гідравлічних опорів аппанрата. Ці вимоги звичайно виконуються при дотриманні слендующих умов: достатні швидкості однофазних робочих серед для здійснення турбулентного режиму; сприятливий відносний рух робочих серед (звичайно краще за противонток); забезпечення оптимальних умов для відведення конденсату і неконденсирующихся газів (при паровому обігріві); достиженние сумірних термічних опорів по обох сторонах стінки поверхні нагріву; запобігання можливості зангрязнения і легке чищення поверхні нагріву, микробиологинческая чистота і інш.

Істотними вимогами є також компактнность, мала маса, простота конструкції, зручність монтажу і ремонту апарату. З цієї точки зору впливають слендующие чинники; конфігурація поверхні нагріву; спосіб розміщення і кріплення трубок в трубних гратках; наявність і тип перегородок, ущільнень; пристрій камер, коробок, днищ; габаритні розміри апарату і інш.

Ряд чинників визначає надійність роботи апарату і зручність його експлуатації: компенсація температурних дефорнмаций, міцність і густина роз'ємних з'єднань, доступ для огляду і чищення, зручність контролю за роботою апарату, зручність з'єднання апарату з трубопроводами і т. д.

Ці основні вимоги повинні бути встановлені в основу конструювання і вибору теплообмінних апаратів. При цьому саме велике значення має забезпечення заданого технолонгического процесу в апараті.

Для орієнтування при виборі теплообмінників приведемо наступні міркування. З парожидкостных підігрівачів найбільш раціональним є многоходовой по трубному простору - трубчастий теплообмінник жорсткої конструкнции (до жвавих трубних граток прибігають в крайньому випадку). Цей же теплообмінник з успіхом застосуємо як газове або рідинне при великих витратах робочих тіл і невеликому числі ходів в межтрубном просторі. При малих витратах рідин або газів краще застосовувати елементні апарати без жвавих трубних граток.

Ребристі апарати потрібно застосовувати, якщо умови теплонотдачи між робочими середами і стінкою з обох сторін понверхности нагріву істотно відрізняються (в газорідинних теплообмінниках); оребрение доцільне з боку наинменьшего коефіцієнта тепловіддачі.

Основні способи збільшення інтенсивності теплообміну в підігрівачах:

а) зменшення товщини гидродинамического прикордонного шара внаслідок підвищення швидкості руху робочих тіл або іншого вигляду впливу; це досягається, наприклад, розбиттям

пучка трубок на ходи і установкою межтрубных перегонродок;

б) поліпшення умов відведення неконденсирующихся газів і конденсату при паровому обігріві;

в) створення сприятливих умов для нагріву, що обтікається робочими тілами поверхні, при яких вся поверхня акнтивно бере участь в теплообміні;

г) забезпечення оптимальних значень інших визначальних чинників: температур, додаткових термічних сопротивленнии і т. д.

Шляхом аналізу приватних термічних опорів можна вибрати найкращий спосіб підвищення інтенсивності теплообнмена в залежності від типу теплообмінника і характеру рабончих тіл. Так, наприклад, в рідинних теплообмінниках попенречные перегородки доцільно встановлювати тільки при ненскольких ходах в трубному просторі. Перегородки не завжди необхідні; при вертикальному розташуванні трубок і нагріві пором останній подається в межтрубное простір; поперечнные перегородки будуть заважати стікти конденсату. При тепнлообмене газу з газом або рідини з рідиною кількість протікаючої через межтрубное простір рідини може виявитися настільки великою, що швидкість її досягне тих же значень, що і всередині трубок; отже, установка пенрегородок втрачає значення. Перегородки безцільні також у разі сильно забруднених рідин, при яких внаслідок нараснтания шара забруднень на трубках вирішальний вплив на коэфнфициент теплопередачі надає величина Rn.

Інтенсифікація теплообміну є одним з основних напрямів розвитку і удосконалення тепловий аппарантуры харчових виробництв. При цьому широко використовуються понложительные ефекти в інтенсифікації теплообміну, обнарунженные і досліджені в інших областях хімічної техніки і енергетики. За останні роки виконаний ряд робіт по пронмышленному випробуванню активних «режимних» методів интеннсификации теплообміну в апаратах хімічних і харчових виробництв (І. М. Федоткин, КТИПП). До них відносяться изменнение режимних характеристик течії, додаткова турбу-лизация потоку за рахунок пульсації, вдування повітря і інш. Нанмечены шляху комплексної інтенсифікації теплообміну, достингаемой при спільному впливі різних ефектів. Ведетнся прискорена розробка нових типів поверхонь нагріву компактних теплообмінників, ефективність яких оцениванется промисловими даними про зв'язок тепловіддачі з гидродинанмическим опором. Знайдені способи передачі значинтельных теплових потоків між робочими середами за допомогою теплових труб, аналогічних за способом дії гріючим трубкам хлебопекарных печей (трубкам Перкинса). Дані про конкретне застосування нових типів теплообмінників содернжатся в рекомендованій літературі.

Основи розрахунку поверхневих теплообмінників

Розрахунок поверхневих теплообмінників містить тепловий, конструктивний, гідравлічний, прочностный і технико-экононмический розрахунки, які звичайно виконуються в декількох варіантах. Оцінка вибраного варіанту проводиться по однонму з ознак оптимальності: коефіцієнту корисного дейстнвия, техніко-економічному критерію оптимальності і інш.

Тепловий розрахунок поверхневого теплообмінника складається в рішенні загального рівняння теплопередачі Q = qF спільно з рівнянням теплового балансу Q = M1Di1=M2Di2, для конкретнных умов роботи теплообмінника: даних робочих серед, коннструктивных розмірів елементів теплопередающей поверхні, заданих меж зміни температур і схемі относительнонго руху теплоносіїв (див. гл. XII). Рішенням є сукупність правил (алгоритм), що однозначно приводять від иснходных даних до результату-значення площі поверхні теплообміну в проектному (прямому) розрахунку або до значення температур потоків на виході з апарату при перевірочному розрахунку.

Внаслідок впливу численних чинників і відмінності в исхо, 1цы.\ даних загальне рішення, придатне для будь-якого теплонобменника, відсутній. Однак існує декілька простих методів наближеного розрахунку, відмінних різними допущеннями, що легко реалізовуються при ручному і машинному сченте, серед них найбільш доступні методи розрахунку Грасгофа, Колберна, А. П. Кліменко і Г. Е. Каневца (Інститут газу АН УССР).

Розглянемо як приклад методику теплового і констнруктивного розрахунку найбільш поширеного парожидкостного трубчастого підігрівача безперервної дії по спосонбу Грасгофа. У проектних теплових розрахунках підігрівачів визначають:

а) середню різницю температур і середні температури ранбочих тіл;

б) теплове навантаження і витрату робочих тіл;

в) коефіцієнт теплопередачі;

г) поверхня нагріву.

Авіація і космонавтика
Автоматизація та управління
Архітектура
Астрологія
Астрономія
Банківська справа
Безпека життєдіяльності
Біографії
Біологія
Біологія і хімія
Біржова справа
Ботаніка та сільське господарство
Валютні відносини
Ветеринарія
Військова кафедра
Географія
Геодезія
Геологія
Діловодство
Гроші та кредит
Природознавство
Журналістика
Зарубіжна література
Зоологія
Видавнича справа та поліграфія
Інвестиції
Інформатика
Історія
Історія техніки
Комунікації і зв'язок
Косметологія
Короткий зміст творів
Криміналістика
Кримінологія
Криптологія
Кулінарія
Культура і мистецтво
Культурологія
Логіка
Логістика
Маркетинг
Математика
Медицина, здоров'я
Медичні науки
Менеджмент
Металургія
Музика
Наука і техніка
Нарисна геометрія
Фільми онлайн
Педагогіка
Підприємництво
Промисловість, виробництво
Психологія
Психологія, педагогіка
Радіоелектроніка
Реклама
Релігія і міфологія
Риторика
Різне
Сексологія
Соціологія
Статистика
Страхування
Будівельні науки
Будівництво
Схемотехніка
Теорія організації
Теплотехніка
Технологія
Товарознавство
Транспорт
Туризм
Управління
Керуючі науки
Фізика
Фізкультура і спорт
Філософія
Фінансові науки
Фінанси
Фотографія
Хімія
Цифрові пристрої
Екологія
Економіка
Економіко-математичне моделювання
Економічна географія
Економічна теорія
Етика

8ref.com

© 8ref.com - українські реферати


енциклопедія  бефстроганов  рагу  оселедець  солянка