Теплообменные аппараты

Теплообменные аппараты – это устройства, в которых осуществляется процесс передачи теплоты от одного теплоносителя к другому.

По принципу действия теплообменные аппараты подразделяются на рекуперативные, регенеративные, смесительные и теплообменники с внутренними источниками теплоты.

В рекуперативных теплообменных аппаратах теплота от горячего теплоносителя к холодному передается через разделяющую их стенку – поверхность нагрев. Примером таких аппаратов являются паровые и водогрейные котлы, пароводяные и водоводяные подогреватели, конденсаторы и др.

В регенеративных теплообменных аппаратах одна и та же поверхность нагрева попеременно омывается то горячим, то холодным теплоносителями. При омывании поверхности нагрева горячим теплоносителем она нагревается, аккумулируя теплоту. При омывании горячей поверхности нагрева холодным теплоносителем, аккумулированная в ней теплота передается холодному теплоносителю, в результате чего последний нагревается. Примером таких аппаратов являются регенеративные вращающиеся воздухоподогреватели котлоагрегатов и доменных печей, регенеративные теплообменники с сыпучими материалами и др.

В смесительных теплообменных аппаратах процесс теплопередачи осуществляется при непосредственном соприкосновении и смешении горячего и холодного теплоносителей. В этом случае процесс теплопередачи сопровождается процессом массообмена. Примером таких теплообменников являются градирни тепловых электростанций, скрубберы и др.

В теплообменниках с внутренними источниками теплоты используются не два, как обычно, а один теплоноситель, который воспринимает теплоту, выделяющуюся в самом аппарате. Примером таких теплообменников могут служить ядерные реакторы, электронагреватели и др.

Несмотря на многообразие теплообменных аппаратов, основные положения тепловых расчетов для них являются общими. Тепловые расчеты теплообменных аппаратов выполняются, как правило, для стационарного режима их работы и сводятся к совместному решению двух основных уравнений – уравнения теплового баланса и уравнения теплопередачи.

Рекомендуемая литература:

1 осн. [259-264;298-300;314-316;402;403;407;411-422],

9 доп. [48-58;66-70].

Контрольные вопросы:

1. Понятия о температурном поле и градиенте температур.

2. Общие представления о теплопроводности. Закон Фурье.

3. Общие представления о тепловом излучении. Закон Стефана-Больцмана.

4. Общие представления о конвективном теплообмене. Уравнение Ньютона-Рихмана.

5. Общие представления о теплопередаче. Коэффициенты теплопередачи.

6. Классификация теплообменных аппаратов.

Дата добавления: 2015-07-18