Тепловые процессы
При тепловых процессах тепло передаѐтся от горячего теплоносителя к
холодному. Существуют два основных способа проведения тепловых процессов:
путѐм непосредственного соприкосновения теплоносителей и передачей тепла
через стенку, разделяющую теплоносители.
По способу передачи тепла различают следующие типы теплообменных
аппаратов:
поверхностные, в которых оба теплоносителя разделены стенкой, причѐм
тепло передаѐтся через поверхность этой стенки;
регенеративные, в которых процесс передачи тепла от горячего
теплоносителя к холодному разделяется по времени на два периода и
происходит при попеременном нагревании и охлаждении насадки
теплообменника;
смесительные, в которых теплообмен происходит при непосредственном
соприкосновении теплоносителей.
В зависимости от агрегатного состояния теплоносителей различают
аппараты для теплообмена:
между газами (подогреватели газов топочными газами, газовые
теплообменники и другие);
между паром и газом (паровые подогреватели для воздуха,
пароперегреватели и другие);
между газом и жидкостью (холодильники для газов);
между паром и жидкостью (паровые подогреватели, конденсаторы и
другие);
между жидкостями (жидкостные холодильники, теплообменники и другие).
Одним из наиболее распространенных типов теплообменников являются
кожухотрубные. В теплообменниках с неподвижными трубными решетками при
различном тепловом удлинении труб и кожуха возникают температурные
напряжения, поэтому такие теплообменники применяют при небольшой (до 50
0
С)
разности температур между трубами и кожухом. Компенсация неодинакового
удлинения труб и кожуха достигается устройством подвижной трубной решетки,
применением U-образных труб. Для повышения скорости движения
теплоносителя в межтрубном пространстве устраивают продольные и
поперечные перегородки.
Теплообменники типа «труба в трубе» имеют высокий коэффициент
теплопередачи вследствие большой скорости обоих теплоносителей, просты в
изготовлении. Пластинчатые теплообменники фильтр-прессного типа компактны,
легко поддаются разборке и чистке. Они, как и спиральные теплообменники,
работают при избыточных давлениях до 6-10атм.
В качестве холодильников часто используют оросительные теплообменники.
Их обычно устанавливают на открытом воздухе, снабжая ограждением в виде
жалюзи во избежание уноса воды ветром. Простота изготовления, доступность
поверхности теплообмена для осмотра и ремонта, малая чувствительность к
изменениям режима – вот основные достоинства погружных теплообменников.