Теплообменные аппараты. Определение поверхности нагрева рекуперативных теплообменников

Теплообменные аппараты (теплообменники) - устройства, предназначенные для передачи теплоты от одного теплоносителя к другому.

В качестве теплоносителей используют пар, горячую воду, дымовые газы и другие тела. Теплообменники разде­ляются на рекуперативные, регенеративные и смеситель­ные.

Рекуперативные: теплопередача от греющего теплоносителя к нагреваемому происходит через разделяющую их твёрдую стенку(стенку трубы). Обычно в стационарном режиме. К ним относят паровые котлы, водонагреватели, приборы системы центрального отопления и др.. В зависимости от взаимного направления движения теплоносителей:

противоточные - если теплоносители движутся в противоположном на­правлении (рис. а);

прямоточные - при движении теплоносителей в одном направлении (рис. б)

перекрестные - ес­ли теплоносители движутся в перекрестном направлении (рис. в).

Регенеративные: процесс теплооб­мена происходит в условиях нестационарного режима. В этих теплообменниках поверхность нагрева представ­ляет собой специальную насадку из кирпича, металла или другого материала, которая сначала аккумулирует теплоту, а затем отдает ее нагреваемому теплоносителю. (регенераторы стеклоплавильных печей)

Смесительные: процесс теплообме­на осуществляется при непосредственном соприкоснове­нии и перемешивании теплоносителей(например, башенный охладитель, контактный водонагреватель).

Поверхностные теплообменники – рекуперативные и регенеративные, контактные –смесительные.

Тепловые расчеты теплообменников разделяются на проектные и поверочные. Проектные (конструктивные) тепловые расчеты выполняются при проектировании но­вых аппаратов для определения необходимой поверхности нагрева. Поверочные тепловые расчеты выполн, если известна поверхность нагрева теплообмен­ника и требуется опред. кол-во переданной теп­лоты и конечные температуры теплоносителей.

При проектном тепловом расчете теплообменника площадь рабочей по­верхности F, м², его опред. из основного уравне­ния теплопередачи:

где - тепловая мощность системы отопления, Вт

Q_ЗД – общие тепловые потери здания, Вт

k – коэффициент теплопередачи водоподогревателя, Вт/(м² ·С)

k =(1500-2000) Вт/(м² ·С) для водоводяных подогревателей

Δt_ср– средний температурный напор по всей пов-ти нагрева

,

При определении пов-ти теплообмена задача сводится к вычислению коэф. k и среднего по всей пов-ти t напора

Коэф. теплопередачи зависит от вида и скорости движения теплоносителя, его параметров состояния, материала стенок, степени загрязнения этих стенок.

Дата добавления: 2015-10-13