Змеевик, по которому движется один теплоноситель, погружен в другой теплоноситель, находящийся в корпусе

Погружные змеевиковые теплообменники отличаются чрезвычайной простотой устройства, но вследствие низких значений коэффициента теплопередачи из-за свободной конвекции у поверхности труб характеризуются низкой производительностью.

4.2.5. Пластинчатые теплообменники. Конструкция пластинчатого теплообменника зависит от предъявляемых к нему производственных требований. Отличительной особенностью этих теплообменников является то, что поверхность их нагрева состоит из гофрированных пластин, соединяемых последовательно и снабженных промежуточными прокладками. С помощью пластин создается система узких каналов шириной 3-6 мм с волнистыми стенками. Теплоносители движутся в каналах между смежными пластинами, омывая противоположные боковые стороны каждой пластины.

Пластины стянуты стяжным винтовым механизмом между головными плитами. Теплоноситель І движется по нечетным каналам, теплоноситель ІІ – по четным.

Все пластины в теплообменнике собираются в пакеты. Пакетом называют группу пластин, между которыми теплоноситель движется в одном направлении.

Собранные в пакеты пластины образуют плоскопараллельные каналы, по которым проходят теплоносители.

В одном пластинчатом теплообменнике с помощью промежуточных пластин часто создают процессы нагревания и охлаждения различными тепло – и хладоносителями.

Благодаря малому расстоянию между пластинами, достигаются большие скорости движения теплоносителей и высокие коэффициенты теплопередачи при сравнительно низком сопротивлении.

Теплоносители можно пропускать через пластинчатый теплообменник проти-

вотоком, прямотоком и по смешанной схеме.

Недостаток этих аппаратов состоит в том, что диапазон рабочих температур и сред ограниченной термической и химической стойкостью прокладочных материалов.

4.2.6. Спиральные теплообменники. Такой теплообменник см. рис. 4.7. состоит из двух спиралей, входящих одна в другую и образующих таким образом каналы 1 и 2 четырехугольного сечения, боковые стенки которых образуют две торцевые крышки 4 и 5. Перегородка 3 в центре теплообменника разделяет плоскости входа и выхода теплоносителей.

Спирали изготавливают так, что торцы листов лежат строгого в одной плоскости. Затем их помещают между дисками, являющимися торцевыми крышками аппарата и стягивают болтами. Для герметизации между крышками и листами по всему сечению теплообменника помещают прокладку из резины, паронита и т.п. Это обеспечивает работу теплообменника при избыточном давлении до 1 МПа.

Спиральные теплообменники быва-ют горизонтального и вертикального типа, их устанавливают часто блоками по 2, 4, 8 аппаратов.

В спиральных теплообменниках обеспечивается возможность движения жидкости с высокими скоростями и создания чистого противотока, что дает максимально достижимую среднюю разность температур и высокие коэффициенты теплопередачи.

Эти теплообменники компактны, но тяжелы в изготовлении.

4.2.7. Оребренные теплообменники. Такие теплообменники применяются с целью увеличения поверхности теплообмена со стороны теплоносителя, имеющего низкие значения коэффициента теплопередачи по сравнению со вторым теплоносителем, участвующим в теплообмене.

Типы оребрения поверхностей теплообмена: ребристые трубки, трубка со спиральным оребрением, чугунная труба с внутренним оребрением, проволочное беспиральное оребрение, плавниковое оребрение, многоребристая трубка.

Оребрение, используемое как в пластинчатых, так и в трубчатых теплообменниках, является также эффективным средством повышения компактности аппарата. В трубчатом теплообменнике установка ребер возможна только с одной стороны, в пластинчатом – с обеих сторон рабочей поверхности.

4.2.8. Теплообменники с поверхностью теплообмена, образованной стенками аппарата. Для обогрева и охлаждения реакционных аппаратов применяют различные устройства, в которых поверхность теплообмена образуется стенками самого аппарата. К числу таких устройств относятся рубашки см. рис. 4.8.

Цилиндрически корпус аппарата 1 помещается в кожух рубашку 2 таким образом, что между внутренней поверхностью кожуха и наружной поверхностью корпуса аппарата образуется герметически замкнутое пространство, в которое через верхний штуцер подается греющий теплоноситель, а через нижний штуцер отводится конденсат или охлажденная вода. При охлаждении холодный теплоноситель поступает снизу через нижний штуцер. Корпус закрывается крышкой 4, на которой имеются штуцеры, люки, привод мешалки 3.

4.2.9. Шнековые теплообменники. Интенсификация теплообмена в шнековом теплообменнике см. рис. 4.9 осуществляется за счет непрерывного обновления поверхности материала, который соприкасается со стенками аппарата. Обновление поверхности происходит в результате вращения винтообразных валов навстречу друг другу с одновременным переме-шиванием материала вдоль шнека.

Материал, обладающий низкой теп-лопроводностью (высо-ковязкие жидкости, сыпучие вещества), подвергающийся тепло-вой обработке, посту-пает через загрузочное отверстие в корпус 1 теплообменника с рубашкой 2 и пере-мешивается с помощью шнеков 3 и 4. При этом происходит тепловая обработка (нагревание или охлаждение) матери-ала, который перемеща-ется к противополож-ному концу корпуса, т.е. к разгрузочному бунке-ру.

Теплоноситель подается в рубашку: иногда, для увеличения поверхности теплообмена валы шнеков делаются полыми, для герметичности снабжаются сальниками 5 и внутрь по всей длине шнека и в пустотелые витки подают теплоноситель.

Регулирование обогрева может осуществляться как с помощью теплоносителя, так и скоростью перемещения материала.

При небольшой опорной поверхности теплообменник данной конструкции имеет относительно большую поверхность нагрева.

Шнековые теплообменники занимают мало места, высокоэффективны и могут быть приспособлены к различным производственным условиям путем объединения нескольких аппаратов в один агрегат.

Шнековые теплообменники требуют затрат сравнительно большого количества энергии.

Поиск по сайту: