Выбор скоростей теплоносителей.

Классификация теплоносителей.

Теплоносители классифицируются по назначению, агрегатному состоянию и диапазону рабочих температур.

По назначению различа­ют:

· греющий теплоноситель,

· охлаждающий теплоноситель (хладоноситель),

· промежуточные тепло – и хладоносители,

· хладоагент (рабочее тело в холодильных циклах),

· сушильный агент и т.п.

По агрегатному состоянию теплоносители бывают:

· однофазные,

· многофазные (чаще двухфазные).

К однофазным относятся:

· низкотем­пературная плазма (пламя),

· газы (в том числе – дымовые),

· неконденсирующие пары и их газовые смеси,

· не кипящие и не испаряющиеся при рабочем давлении жидкости и их смеси (растворы),

· твёрдые сы­пучие материалы.

К двухфазным и многофазным теплоносителям отно­сятся:

· кипящие, испаряющиеся и распыляемые газом жидкости,

· конде­нсирующиеся пары и парогазовые смеси,

· плавящиеся и затвердеваю­щие твёрдые вещества,

· газовзвеси,

· аэрозоли, эмульсии и другие запылённые газовые потоки.

По диапазону рабочих температур выделяют:

· высокотемператур­ные,

· среднетемпературные,

· низкотемпературные теплоносители,

· теплоносители, применяемые при криогенных процессах.

Выбор скоростей теплоносителей.

С увели­чением скорости среды интенсивность теплообмена повышается. Это приводит к уменьшению габаритов аппарата, его металлоёмкости, т.е. к снижению капитальных затрат. С другой стороны, увеличение скорости приводит к росту гидравлических сопротивлений и увели­чению затрат мощности на прокачку теплоносителей, т.е. к росту эксплуатационных расходов.

Верхний и нижний пределы оптимальной скоро­сти теплоносителя лимитируются требованиями, предъявляемыми к теплообменным аппаратам: допустимым гидравлическим (аэродинамическим) сопроти­влением, наименьшей эрозией материала, загрязнением и абразивным износом поверхности теплообмена, предупреждением вибрации элеме­нтов аппарата.

В теплообменных аппаратах с газообразными теплоносителями существенное значение для повышения теп­ловой эффективности имеет соотношение скоростей рабочих сред.

13. Принцип действия и примеры рекуперати­вных аппаратов.

В рекуперати­вных аппаратах передача теплоты происходит непрерывно во време­ни через разделяющую твёрдую стенку. Эта стенка служит поверхностью теплообмена, через которую теплоносители обмениваются теплом.

Парожидкостные:

В парожидкостных аппаратах греющей средой является пар, нагреваемой – жидкость. Они широко применяются на тепловых электрических станциях и отопительных котельных в качестве подогревателей питательной воды котлов, конденсаторов, сетевых подогревателей воды в системах отопления и горячего водоснабжения, для подогрева жидкого топлива. Используются в химической, пищевой, целлюлозно–бумажной и других отраслях промышленности для подогре­ва различных жидкостей и растворов в теплотехнологических проце­ссах производства.

Жидко-жидкостные:

В жидкостно-жидкостных теплообменных аппаратах и греющей и нагрева­емой рабочими средами являются жидкие теплоносители. Теплота передаётся от одной среды к другой непрерывно во времени через разделяющую их стен­ку. Они широко используются в системах теплоснабжения в качестве водо-водяных подогревателей, для охлаждения масла водой в системах смазки по­дшипников паровых турбин и компрессорных машин, для подогрева жидкого то­плива. Используются для нагревания и охлаждения различных растворов в теплотехнологических процессах химической, пищевой, целлюлозно-бумажной и других отраслях промышленности.

Газожидкостные:

Рекуперативные газожидкостные теплообменники получили широкое распространение в различных отраслях промышленности. В котельных агрегатах они используются в качестве водяных экономайзеров для подогрева питательной воды. В котлах низкого давле­ния типа ДКВР применяются чугунные трубы с квадратными или круглыми ребрами. Для котлов среднего и высокого давления используются глад­кие стальные трубы, а в последнее время в опытном порядке – плавни­ковые трубы.

Газо-газовые:

Газо-газовые теплообменные аппараты применяются в качестве подогревателей воздуха и предназначены для повышения экономичности работы энергетического оборудования и использования теплоты вторич­ных энергетических ресурсов различных производств. В котельных агрегатах они используются в качестве воздухопо­догревателей.

Рекуперативные теплообменные аппараты с поверхностью теплообмена из труб:

• труба в трубе;
• Кожухотрубные:

ü из оребрённых труб,

ü с неподвижными решётками,

ü с компенсатором удлинений,

ü с плавающей головкой,

ü с U-образными и спиральными трубками.

Рекуперативные теплообменные аппараты с поверхностью теплообмена из листового материала:

• спиральные:

ü с тупиковыми кромками канала,

ü со сквозными кромками канала,

ü с глухими кромками канала;

• ламельные;
• пластинчатые:

ü разборные,

ü полуразборные,

ü неразборные;

• пластинчато-ребристые.