Введение. Содержание

Содержание

Введение 3

1. Исходные данные 5

2. Тепловой расчет 6

3. Конструктивный расчет 10

4. Поверочный расчет 12

5. Гидромеханический расчет 14

6. Расчет изоляции 16

7. Список используемой литературы 17

Введение

Пластинчатые теплообменные аппараты (рекуператоры) предназначены для передачи тепла от горячей рабочей среды к холодной через теплопередающую поверхность.

В зависимости от конструкции пластинчатые теплообменники разделяют: на разборные, неразборные (сварные) и разборные со сдвоенными пластинами (полуразборные).

Поверхности теплообмена в этих аппаратах изготовляют из коррозионно-стойкой стали и титана.

Разборные теплообменники могут работать при давлении от 0,002 до 1 МПа (от 0,02 до 10 кгс/ ) и температуре рабочих сред от 253 до 453 К (от -20 до +180 ⁰С), площадь поверхности теплообмена 1-800 .

Пластинчатые теплообменные аппараты характеризуются высокой интенсивностью процессов теплоотдачи и теплопередачи при умеренных гидравлических сопротивлениях. Их можно применять для рекуперации тепла между потоками рабочих сред для нагрева, охлаждения, конденсации и испарения жидкостей, паров и их смесей. Теплообменники могут быть двухпоточными и многопоточными, т. е. могут применяться для теплообмена между двумя рабочими средами (двухпоточные), а также для теплообмена между тремя и большим числом сред в одном аппарате.

В теплообменниках осуществляется теплообмен между рабочими средами: жидкость - жидкость, пар - жидкость, пар + газ – жидкость, газ – жидкость, газ – газ.

Разборные теплообменники можно применять для тепловой обработки суспензий с твердыми частицами размером не более 4 мм. При отложении загрязнений на теплопередающих поверхностях можно периодически переключать каналы на такие рабочие среды, которые очищают поверхности от загрязнений без разборки аппарата.

В теплопередающих пластинах разборных теплообменников по контуру предусмотрен паз, в котором закреплены уплотнительные прокладки из резин специальных теплостойких марок. Пластины устанавливают на раму теплообменника, состоящую из несущих штанг, подвижных и неподвижных плит с зажимными винтами. Неподвижная плита обычно прикреплена к полу, подвижная – ролике подвешена к верхней штанге и может по ней перемещаться. На плитах расположены штуцера для присоединения технологических трубопроводов.

При однопакетной компоновке пластин допускается установка всех четырех штуцеров на неподвижной плите, что облегчает эксплуатацию аппарата.

Разборные теплообменники устанавливают на консольной раме (исполнение 1), на двухопорной раме (исполнение 2), на трехопорной раме или раме с неподвижной опорой в середине рамы (исполнение 3).

Основная деталь разборного пластинчатого теплообменного аппарата – гофрированная теплопередающая пластина.

В каналах аппарата, составленных из пластин, предусмотрены точки опоры гофр, что позволяет выдерживать в аппарате разность давлений по обе стороны пластины, а также повышенное внутреннее давление в каналах при сохранении герметичности.

Группа пластин, образующая систему каналов, в которых рабочая среда движется только в одном направлении, составляет пакет.

Один или несколько пакетов, сжатых между неподвижной и подвижной плитами, образуют секцию. При сборке пакета пластины повернуты одна относительно другой на 180⁰, причем все резиновые прокладки обращены в сторону подвижной плиты. В углах пластин расположены отверстия для прохода рабочей среды. В промежуточных и концевых пластинах может быть одно, два или три отверстия, количество которых определяют в соответствии со схемой компоновки пластин в теплообменнике.

Каждая пластина в работающем аппарате омывается двумя рабочими средами: с одной стороны – охлаждаемой, а с другой – нагреваемой; в результате между средами происходит теплообмен. Среды, протекающие поперек гофров, турбулизуются, что способствует интенсификации теплообмена.

При компоновке пластинчатых разборных теплообменников, определенной расчетом, можно получить оптимальное количество каналов в пакете и пакетов в секции для каждой рабочей среды.

Компоновку готового теплообменника можно изменить в соответствии с конкретным количеством каждой рабочей среды, имеющимся напором и заданным тепловым режимом. В таком случае гидромеханическую характеристику теплообменника можно приблизить к оптимальной и повысить коэффициент теплопередачи.

При заданном расходе рабочих сред, проходящих через теплообменник, в зависимости от схемы компоновки пластин можно изменять скорости движения сред в межпластинных каналах. Следовательно, имеется возможность регулировать гидравлическое сопротивление и коэффициент теплопередачи в аппарате. В каждом отдельном случае при составлении схем компоновок пластин необходимо рассчитать оптимальную схему для рационального использования располагаемого напора.

Техническая характеристика и основные параметры пластинчатых и теплообменных аппаратов определяются в основном конструкцией и размерами применяемых пластин и свойствами материалов, из которых они изготовлены.

Дата добавления: 2015-10-13