Рекуперативный противоточный теплообменник. Рекуперативный теплообменник

Рекуперативный теплообменник — ТеплоВики - энциклопедия отопления

Материал из ТеплоВики - энциклопедия отоплении

Рекуперативные теплообменники

Рекуперативный теплообменник - это теплообменник, в котором происходит теплообмен через разделительные стенки. В аппаратах этого типа в каждой точке разделительной стенки тепловой поток сохраняет постоянное направление.

Если же два или больше теплоносителей попеременно соприкасаются с одной и той же поверхностью нагрева, то теплообменный аппарат называют регенеративным. В период соприкосновения с одним из теплоносителей стенки аппарата получают тепло и аккумулируют его; в следующий период соприкосновения другого теплоносителя с той же поверхностью стенок аккумулированное тепло передается теплоносителю. Направление теплового потока во втором периоде изменяется на противоположное.

В большинстве рекуперативных аппаратов осуществляется непрерывная передача тепла через стенку от одного теплоносителя к другому. Эти аппараты, как правило, являются аппаратами непрерывного действия. Рекуперативные аппараты, в которых производится периодический нагрев или охлаждение одного из теплоносителей, относят к аппаратам периодического действия.

Регенеративные теплообменники в большинстве случаев являются аппаратами периодического действия; в них разные теплоносители поступают в различные периоды времени. Непрерывная работа осуществляется в таких аппаратах лишь в том случае, если они снабжены движущимися стенками или насадками, попеременно соприкасающимися с потоками разных теплоносителей и непрерывно переносящими тепло из одного потока в другой. В смесительных теплообменных аппаратах тепло- и массообмен осуществляется путем непосредственного контакта и смешения жидких и газообразных теплоносителей.

В зависимости от назначения производственных процессов в качестве теплоносителей могут применяться самые различные газообразные, жидкие и твердые тела. Водяной пар, как греющий теплоноситель, в теплообменных аппаратах получил большое распространение благодаря ряду его достоинств. Его можно транспортировать по трубопроводам на значительные расстояния (до нескольких сотен метров). Интенсивная теплоотдача от конденсирующегося водяного пара способствует уменьшению поверхности теплообмена. Конденсация водяного пара сопровождается большим уменьшением его энтальпии; благодаря этому для передачи сравнительно больших количеств тепла требуются небольшие весовые количества пара. Постоянство температуры конденсации при заданном давлении облегчает поддержание постоянства режима и регулирование процесса в аппаратах.

Основным недостатком водяного пара является неизбежное и значительное повышение давления с ростом температуры.

Например, при давлении 0,981*105 Па*(1 кгс/см2) температура насыщенного пара составляет 99,1°С, а температура насыщенного пара 309,5°С может быть получена только при давлении 98,1*105 Па. Поэтому паровой обогрев применяется для процессов нагревания только до умеренных температур (порядка 60—150°С). Обычно давление греющего пара в теплообменниках составляет от 1,96*105 до 11,8*105 Па. Для высоких температур эти теплообменники очень громоздки (имеют толстые стенки и фланцы), весьма дороги и поэтому применяются редко.

Горячая вода, как греющий теплоноситель, получила большое распространение, особенно в отопительных и вентиляционных установках. Она приготовляется в специальных водогрейных котлах, производственных технологических агрегатах (например, в печах) или водонагревательных установках ТЭЦ. Горячую воду, как теплоноситель, можно транспортировать по трубопроводам на значительные расстояния (на несколько километров). Понижение температуры воды в хорошо изолированных трубопроводах составляет не более 1°С на 1 км. Достоинством воды как теплоносителя является сравнительно вы¬сокий коэффициент теплообмена. Однако горячая вода из тепловых сетей в производственных теплообменниках используется редко, так как в течение отопительного сезона температура ее непостоянна и изменяется от 70 до 130'"С, а в летнее время тепловые сети не работают. Дымовые и топочные газы применяются в качестве греющего теплоносителя, как правило, на месте их получения для непосредственного обогревания различных промышленных изделий и материалов, если качество последних несущественно изменяется при загрязнении сажей и золой. Если же загрязнение обрабатываемого материала недопустимо, то подогрев его дымовыми газами ведется посредством воздуха, который играет роль промежуточного теплоносителя, т. е. дымовые газы через теплопроводную стенку в рекуперативных теплообменниках отдают тепло воздуху, воздух — обрабатываемому материалу. Дымовые газы могут применяться в теплообменниках для нагрева, выпарки и термической обработки газообразных, жидких и твердых веществ.

Характеристика теплоносителей

Достоинством дымовых и топочных газов как теплоносителя является возможность достижения высокой температуры при атмосферном давлении, недостатками — громоздкость аппаратуры, обусловленная низкой теплоотдачей от газов к стенке, сложность регулирования рабочего процесса в теплообменном аппарате, пожарная опасность и сравнительно быстрый износ поверхностей теплообмена от золы, а также при чистке аппаратов.

График зависимости температуры и давления для углекислоты

Существенным недостатком дымовых газов является также возможность использования их только непосредственно на месте получения, так как транспортировка их даже на небольшие расстояния требует значительных расходов электроэнергии, громоздких каналов и связана с большими тепловыми потерями.

В настоящее время в промышленности для высокотемпературного обогрева, кроме дымовых газов, применяют минеральные масла, органические соединения, расплав-ленные металлы и соли. Характеристика некоторых высокотемпературных теплоносителей дана в табл. Если высокотемпературные теплоносители использовать при температурах ниже точки кипения, то в заполненном ими объеме теплообменного аппарата, так же как и при дымовых газах, избыточное давление может отсутствовать. Основными требованиями, предъявляемыми к высокотемпературным теплоносителям, являются: высокая температура кипения при атмосферном давлении, высокая интенсивность теплообмена, низкая температура отвердевания, малая активность корродирующего действия на металлы, нетоксичность, невоспламеняемость, взрывобезопасность, термическая стойкость и дешевизна.

На ряду с высокотемпературными теплоносителями имеются низкотемпературные теплоносители и холодильные агенты, которые кипят при температурах ниже 0°С

На рисунке приведены зависимости между давлениями и температурами насыщения для некоторых широко распространенных холодильных агентов.

Сейчас для охлаждения используется эффект эндотермической реакции или поглощения тепла при химическом разложении веществ. Например, при разложении 1кг хлористого аммония Nh5Cl на Nh4 и HCl, которые превращаются в газ, поглощается 3300 кДж/кг. Эта величина почти в 1,5 раза превышает теплоту парообразования воды (2260 кДж/кг).

ru.teplowiki.org

Рекуперативный теплообменный аппарат - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Рекуперативный теплообменный аппарат

Cтраница 1

Рекуперативные теплообменные аппараты представляют собой устройства, в которых две жидкости с различными температурами текут в пространстве, разделенном твердой стенкой. Теплообмен происходит за счет конвекции и теплопроводности стенки, а если хоть одна из жидкостей является излучающим газом, то и за Счет теплового излучения. [1]

Рекуперативные теплообменные аппараты подразделяются на: прямоточные, противоточные, перекрестного тока и смешанного тока. [3]

Рекуперативные теплообменные аппараты могут быть классифицированы по следующим признакам. [5]

Рекуперативные теплообменные аппараты воздухоразделительных установок в соответствии с конструктивным оформлением могут быть разделенй на три основные группы: прямотрубные теплообменники, теплообменники с витыми трубами и пластинчатые. [6]

Рекуперативные теплообменные аппараты воздухоразделительных установок в соответствии с конструктивным оформлением могут быть разделены на три основные группы: прямотрубные, из витых труб и пластинчато-ребристые. [7]

Конструкции современных рекуперативных теплообменных аппаратов поверхностного типа непрерывного действия весьма разнообразны, поэтому рассмотрим только наиболее характерные. [8]

Конструкции современных рекуперативных теплообменных аппаратов поверхностного типа непрерывного действия весьма разнообразны. Поэтому в данной книге рассмотрены только наиболее характерные из них. [10]

Теплопередачей в рекуперативном теплообменном аппарате называют процесс переноса теплоты от греющего теплоносителя ( жидкости) к нагреваемому через разделяющую их стенку. [11]

Спиральные теплообменники - рекуперативные теплообменные аппараты, предназначенные для передачи тепла от горячей рабочей среды к холодной через теплопередающую поверхность. [13]

Наибольшее распространение получили поверхностные рекуперативные теплообменные аппараты ( рекуператоры), и поэтому в дальнейшем рассматривается именно этот тип теплообменника. В рекуператорах в качестве греющего и нагреваемого теплоносителя могут использоваться газы, пары и капельные жидкости. [14]

Наибольшее распространение получили поверхностные рекуперативные теплообменные аппараты ( рекуператоры) и поэтому в дальнейшем рассматривается именно этот тип теплообменника. В рекуператорах в качестве греющего и нагреваемого теплоносителя могут использоваться газы, пары и капельные жидкости. [15]

Страницы: 1 2 3 4

www.ngpedia.ru

Рекуперативный противоточный теплообменник - это... Что такое Рекуперативный противоточный теплообменник?

Схема, поясняющая работу противоточного теплообменника. Холодное тело подаётся слева при температуре Т1. Горячее — справа при температуре Т8. Температуры Т2…Т6 везде попарно меньше температур Т13…Т9, т.е. Т213,Т312 и т.п.

Рекуперати́вный противото́чный теплообме́нник (или противопото́чный) — теплообменник, в котором горячий и холодный теплоносители движутся навстречу друг другу по каналам, расположенным параллельно. При взаимодействии теплоносителей происходит теплообмен, в ходе которого охлаждающая среда нагревается до температуры нагревающей среды, а последняя охлаждается до температуры охлаждающей среды.

Пример: в рекуперативном противоточном теплообменнике вступили в тепловое взаимодействие две жидкости: вода с температурой +20°С и масло с температурой +91°С. В результате работы теплообменника у воды будет температура +90°С , а у масла +21°С.

Конструкция теплообменника

Возникновение градиента температуры в каждой трубе и между трубами

Рекуперативный противоточный теплообменник состоит из двух полостей, контактирующих между собой своими стенками. Конструкция в целом может быть теплоизолирована от окружающей среды. Трубы располагают как рядом, так и одна в другой. Вследствие маленького температурного градиента между трубами, в соответствии с уравнением теплопроводности, удельный перенос тепловой энергии также маленький. Поэтому, для того чтобы среды успели достаточно провзаимодействовать, применяются специальные конструктивные приёмы, такие как увеличение длины труб[1] или увеличение количества каналов, при котором увеличивается суммарная площадь. Поэтому к конструктивным недостаткам противоточного теплообменника следует отнести громоздкость конструкции.

Принцип работы

Фактически происходит обычный теплообмен между телами, которые в процессе своего встречного движения непрерывно меняют взаимодействующий с ними объект. Теплообмен уравновешивает температуру в каждой точке вдоль трубы(см. рисунок), но за счёт встречного движения, охлаждающее тело в начале своего движения взаимодействует с уже достаточно охлаждённым нагревающим телом, и наоборот.

Применение

Рекуперативный противоточный теплообменник[2] используется в многоконтурных тепловых системах. Зачастую в градирнях используется принцип противоточного теплообменника для охлаждения воды и нагрева воздуха. Пластинчатые противоточные теплообменники нашли своё широкое применение в системах вентиляции и кондиционирования воздуха, где они используются как для нагрева, так и для охлаждения поступающего в помещение воздуха.

Ссылки

Примечания

↑ Которые зачастую скручивают для уменьшения габаритов, образуя спираль, или так называемый змеевик.
↑ Противоточный теплообменник в электронной библиотеке «НЕФТЬ-ГАЗ»

См. также

dic.academic.ru

Классификация теплообменников по принципу действия

По принципу действия теплообменники подразделяют на три вида: рекуперативные, регенеративные и смесительные.

Рекуперативные теплообменники

В рекуперативных теплообменниках теплоносители омывают стенку с двух сторон и обмениваются при этом теплотой. Процесс теплообмена протекает непрерывно и имеет обычно стационарный характер. Стенка, которая омывается с обеих сторон теплоносителями, называется рабочей поверхностью теплообменника.

Рекуперативные теплообменники подразделяют в зависимости от направления движения теплоносителей. Если теплоносители движутся параллельно в одинаковом направлении, теплообменник называют прямоточным, а при противоположном направлении движения – противоточным. В теплообменнике с перекрестным током теплоносители движутся во взаимно перпендикулярных направлениях, при этом возможен однократный и многократный перекрестный ток. Встречаются и более сложные схемы движения теплоносителей.

Конструктивно рекуперативные теплообменники могут выполняться с трубчатыми (кожухотрубный теплообменник) и пластинчатыми (пластинчатый теплообменник) рабочими поверхностями.

Возможны также рекуперативные теплообменники с рабочей поверхностью в виде вращающейся трубы. В таких аппаратах можно получить значительное увеличение коэффициента теплопередачи.

Рекуперативные теплообменники, предназначенные для утилизации теплоты в газотурбинных установках, называют регенераторами; теплообменники для рассеивания теплоты горячей воды в окружающее пространство называют радиаторами. Назначением определяются также названия: воздухоподогреватели, маслоохладители, пароперегреватели и т.п.

Регенеративные теплообменники

В регенеративном теплообменнике одна и та же поверхность поочередно омывается то горячим, то холодным теплоносителем. При соприкосновении с горячим теплоносителем стенка аккумулирует теплоту, а затем отдает ее холодному теплоносителю. Для удовлетворительной работы теплообменника его рабочие стенки должны обладать значительной теплоемкостью.

Характерная особенность регенеративного теплообменника – нестационарный режим теплообмена. Чтобы процесс теплообмена протекал непрерывно при одинаковой продолжительности периода нагрева и охлаждения, такой теплообменник должен иметь две параллельно работающие секции.

Внутренняя полость регенеративного теплообменника заполняется насадкой, которая делается из кирпича, металла или другого материала.

Смесительные теплообменники

В смесительных теплообменниках процесс теплообмена сопровождается перемешиванием теплоносителей, т.е. они непосредственно соприкасаются друг с другом. Поэтому смесительные теплообменники называются также контактными. Процесс теплообмена в таком аппарате имеет стационарный характер и сопровождается испарением жидкости.

Смесительный теплообменник целесообразно использовать для таких теплоносителей, которые легко разделить после теплообменного аппарата. Например, такой парой теплоносителей является вода и воздух.

Наиболее важным фактором в рабочем процессе смесительного теплообменного аппарата является величина поверхности соприкосновения теплоносителей, которая зависит от степени дробления жидкости.

Для увеличения поверхности теплообмена на пути движения теплоносителей можно разместить насадку, которая представляет собой слой кускового материала (например, куски керамики, кокса и т.п.), или деревянные решетки. Пленка жидкости на поверхности насадки представляет собой дополнительную поверхность контакта, которая иногда может быть основной поверхностью теплообмена.

Из трех рассмотренных выше видов теплообменников наиболее широкое и разностороннее применение находят рекуперативные теплообменники.

www.teploobmenka.ru

Рекуперативный теплообменник сточных вод - SD WorkShop

Что такое — рекуперативный теплообменник.

Когда речь заходит о рекуперации, тот кто знает, все себе представляют в основном систему вентиляции. Но почему то мало кто задумывается про рекуперацию теплых стоков. С одной стороны наверное это кажется сложнее, с другой стороны вроде бы и экономия не большая, чего заморачиваться.

Попробуем рассмотреть более детально.

И так исходные данные по еще одному отчетному периоду.

с 15 октября 2012 года по 15 октября 2013 года израсходовано

13698 кВтч на все (для справки: мы уже давно перестали на всем экономить) из них 4101 кВтч на горячую воду (по счетчику 143448 литров воды, из них 15% вода холодная, 85% вода температурой в среднем ~40 гр)

Все хорошо, но горячее водоснабжение съедает львиную долю расходов.

Как же вернуть тепло горячей воды, которое безвозвратно уходит в канализацию. Первое что приходит на ум это тепловые насосы, которые забирают тепло от магистрали или от септика. Но при первом рассмотрении вопроса выходит что их очень мало на рынке, и они мягко скажем дороги, особенно если учесть еще и стоимость земляных работ, а так же например как у меня в уже построенном доме это еще сложнее сделать.

И тут приходит идея, что если поднять температуру холодной воды, то горячей воды просто нужно будет меньше, ведь мы ее как не крути все равно разбавляем в смесители.

Поиск и исследование откуда все же лучше врать сточную воду натолкнул на следующие мысли. Из унитазов брать особо смысла нет, там достаточно прохладная вода. С кухни хорошо, но сложно в связи с большим кол-во жировых отложений. А вот душ, умывальник и стиральная машинка очень кстати, и основной расход воды от сюда, и как очень кстати у меня они на одной ветки и отделены от унитазов и кухни.

И так данные, есть сточные воды минимальных загрязнений, без больших твердых фракций, немного мыльная, немного загрязненная теплая вода, температурой в среднем 40 гр, которая безвозвратно утекает в канализацию.

Задача вернуть хотя бы часть тепла минимальными средствами и небольшими размерами, а точнее подогреть холодную воду, хотя бы на несколько градусов, чтобы уменьшить кол-во горячей.

Куплено 12 метров гофрированной трубы из нержавейки d15, 1 м канализационной трубы диаметром 110мм, два отвода для этой трубы, переход со 110 на 50мм, и утеплитель (пенополиэтилен) для трубы 110мм.

Собираем.

Делаем вот такой теплообменник.

Вставляем его в трубу

Выводим концы через отводы

Уменьшаем диаметр вставкой, далее загерметизируем герметиком.

Внутри достаточно много места, более чем труба 50мм, поэтому вода будет спокойно течь.

Можно подключить его к 110 трубе, а можно и к 50 мм

Устанавливаем под ванную.

Включаем душ на максимум (порядка 11-12 л в мин) Настраиваем температуру душа на комфортные 40 гр

Ждем, первые пару минут, теплообменник еще не нагрелся, но и вода пришедшая из гидроаккумулятора комнатной температуры, а вот после включения насоса пошла колодезная вода.

Стабильная температура на входе в теплообменник 7,6 гр.

Стабильная температура на выходе из теплообменника 19,4 гр

При этом если на смесители стоит термостат, то он сам убавит горячую воду, если нет, то вода станет горячее выходящая из смесителя, и вы убавите гор. воду, причем значительно.

И так считаем.

входящая вода 7,6 гр

требуемая температура 40 гр

вода после теплообменника сточных вод 19,4 гр

экономия аж 36%

Честно рассчитывал на меньший результат.

Схемка откуда куда.

И так если я потребляю на ГВС 4100 кВтч по тарифу 4,01 руб за кВтч, то в год я сэкономлю около 6 тыс. р.

Стоимость сего устройства 2940 руб, без учета затраченных трудовых и временных ресурсов, которые составляют 1 день закупка, 2 часа сборка, 4 часа установка в существующую магистраль.

P.S. К нему нельзя подключать унитаз и очень не рекомендуется кухонную мойку и посудомойку.

sdinfo.ru

рекуперативный теплообменник - патент РФ 2246088

Изобретение предназначено для применения в теплотехнических устройствах, а именно к теплообменникам рекуперативного типа. Рекуперативный теплообменник включает жестко закрепленные трубные решетки с установленными в них по концентричным окружностям трубами, полости которых сообщены между собой для подвода греющего теплоносителя, патрубки для подвода и отвода теплоносителя и отводы посредством которых соединены полости труб, причем теплообменник содержит промежуточные трубы, полость каждой трубы сообщена с полостями двух смежно установленных труб посредством двух отводов, а полости подводящего и отводящего патрубков сообщены с полостями первой и последней трубы образованного змеевика, межосевое расстояние между последней и первой трубами в соседних концентричных окружностях равно межосевому расстоянию отводов, причем длина труб, установленных в соседних концентричных окружностях, отличается между собой на величину, равную или большую габарита закрепленных на трубах отводов. Кроме того, в трубных решетках выполнены переливные отверстия для сообщения полостей между решетками, а также теплообменник снабжен перфорированным или сетчатым кожухом и закрепленными на решетках стойками и снабжен перфорированной трубой с патрубком для отвода нагреваемого теплоносителя, установленной в отверстиях, выполненных по центру трубных решеток. Заявленное изобретение позволяет создать конструкцию рекуперативного теплообменника для разогрева зоны выпуска жидкости в резервуарах с нефтепродуктами. 3 з.п.ф-лы, 4 ил.

рекуперативный теплообменник, патент № 2246088

Рисунки к патенту РФ 2246088

Изобретение относится к теплотехническим устройствам, а именно к теплообменникам рекуперативного типа.

Известен рекуперативный теплообменник для разогрева темных нефтепродуктов в резервуаре, включающий ряд секций из параллельно установленных между собой труб, полости которых сообщены между собой и с полостями патрубков коллектора для подачи и отвода греющего теплоносителя /см. типовой проект вертикального резервуара №704 - 1 - 107, альбом 5-й - оборудование, г.Киев, 1974 г., с.20/.

К недостатку аналога следует отнести его небольшую теплопроизводительность /суммарная площадь стенок труб равна 14-30 м2/. Площадь стенок труб теплообменника достаточна для обеспечения текучести сырой нефти в холодное время года, но совершенно недостаточна для приготовления в резервуаре битумных смесей.

Известен также рекуперативный теплообменник, включающий жестко закрепленные трубные решетки с установленными в них по концентричным окружностям трубами, полости которых сообщены между собой для подвода греющего теплоносителя, патрубки для подвода и отвода теплоносителя и отводы, посредством которых соединены полости труб /см. Справочник по теплообменникам, Москва, Энергоатомиздат, 1987, том 2, с.308-313/.

Указанное техническое решение наиболее близко к предложенному по большинству общих существенных признаков и принимается в качестве прототипа.

Конструкция прототипа выполнена проточной как для греющего, так и для нагреваемого теплоносителя и не может быть применима для разогрева местной зоны выпуска жидкости из резервуара.

Технический результат изобретения - создание конструкции рекуперативного теплообменника для разогрева зоны выпуска жидкости в резервуарах с нефтепродуктами.

Технический результат достигается тем, что рекуперативный теплообменник, включающий жестко закрепленные трубные решетки с установленными в них по концентричным окружностям трубами, полости которых сообщены между собой для подвода греющего теплоносителя, патрубки для подвода и отвода теплоносителя и отводы, посредством которых соединены полости труб, согласно изобретению теплообменник содержит промежуточные трубы, причем полость каждой из них сообщена с полостями двух смежно установленных труб посредством двух отводов, а полости подводящего и отводящего патрубков сообщены с полостями первой и последней труб образованного змеевика, межосевое расстояние между последней и первой трубами в соседних концентричных окружностях равно межосевому расстоянию отводов, причем длина труб, установленных в соседних концентричных окружностях, отличается между собой на величину, равную или большую габарита закрепленных на трубах отводов.

Кроме того, в трубных решетках выполнены отверстия для сообщения между собой зон по обе стороны решетки.

Кроме того, теплообменник снабжен перфорированным кожухом с закрепленными на нем стойками.

Кроме того, теплообменник снабжен перфорированной трубой с патрубком для отвода нагреваемого теплоносителя, установленной в центральных отверстиях, выполненных в трубных решетках.

Изобретение иллюстрируется чертежами, на которых изображено:

- на фиг.1 - общий вид теплообменника /продольный разрез/;

- на фиг.2 - разрез А-А по фиг.1;

- на фиг.3 - узел соединения двух смежно установленных труб;

- на фиг.4 - схема развернутых на плоскости труб теплообменника.

Рекуперативный теплообменник содержит трубные решетки 1 /две или несколько/, в которых выполнены отверстия /не обозначены/, в одном из отверстий на диаметре Д 1 установлена труба 2 с патрубком 3, проходящим через стенку 4 резервуара.

Другой конец трубы 2 посредством двух отводов 5, образующих двойник, соединяется со смежно установленной трубой. После установи всех труб на диаметре Д1 последняя труба таким же двойником соединяется с первой трубой 6, установленной на окружности диаметром Д2 /см. стрелку на фиг.2/. После установки труб на диаметре Д2 аналогичным образом устанавливают трубы на диаметре Д3. Последняя труба 7 на наружном диаметре имеет патрубок 8, установленный в стенке резервуара. В центральных отверстиях решеток установлена перфорированная труба 9 с патрубком 10, выведенным за стенку резервуара.

В трубных решетках выполнены также переливные отверстия 11, которые обеспечивают переток жидкости через решетки. По периферии решеток имеется сетчатый корпус 12, предохраняющий трубы теплообменника от налипания на них комков, например, битума.

Теплообменник кожухом закрещен на стойках 13, установленных на днище 14 резервуара. Каждый пакет труб, установленных в одной концентричной окружности, отличается по длине от пакета труб, установленных в соседней концентричной окружности, на величину “Н”, что позволяет произвести приварку двойников к трубам при минимальной разнице в диаметре соседних окружностей, получить минимальные габариты теплообменника и максимальную температуру в зоне выпуска жидкости из резервуара.

Работает предложенный теплообменник следующим образом.

Греющий теплоноситель через коллектор /на чертежах не показан/ додают во стрелке В в патрубок 3 и далее в первую трубу 2 в концентричной окружности Д1. Затем теплоноситель омывает внутренние стенки труб, уложенных на второй концентричной окружности Д2, и после прохода по ней и третьему пакету труб на окружности Д3 через последнюю трубу 7 теплообменника и патрубок 8 возвращается в коллектор, нагревая таким образом все стенки труб теплообменника.

Теплота от стенок труб передается жидкости, в которой размещен теплообменник. Нагретая до необходимой температуры в зоне выпуска из резервуара жидкость через трубу 9 и патрубок 10 отбирается из резервуара.

В случае использования в качестве греющего теплоносителя водяного пара трубу 7 размещают в нижней точке окружности Д3 и на выходе теплообменника устанавливают конденсатоотводчик.

Предложенный теплообменник может быть использован и для проточного нагреваемого теплоносителя, для чего его размещают в герметичном корпусе с входным и выходным патрубком.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Рекуперативный теплообменник, включающий жестко закрепленные трубные решетки с установленными в них по концентричным окружностям трубами, полости которых сообщены между собой для подвода греющего теплоносителя, и патрубки для подвода и отвода теплоносителя и отводы, посредством которых соединены полости труб, отличающийся тем, что теплообменник содержит промежуточные трубы, причем полость каждой из них сообщена с полостями двух смежно установленных труб посредством двух отводов, а полости подводящего и отводящего патрубка сообщены с полостями первой и последней трубы образованного змеевика, межосевое расстояние между последней и первой трубами в соседних концентричных окружностях равно межосевому расстоянию отводов, причем длина труб, установленных в соседних концентричных окружностях, отличается между собой на величину, равную или большую габарита закрепленных на трубах отводов.

2. Теплообменник по п.1, отличающийся тем, что в трубных решетках выполнены переливные отверстия для сообщения полостей между решетками.

3. Теплообменник по п.1, отличающийся тем, что он снабжен перфорированным или сетчатым кожухом и закрепленными на решетках стойками.

4. Теплообменник по п.1, отличающийся тем, что он снабжен перфорированной трубой с патрубком для отвода нагреваемого теплоносителя, установленной в отверстиях, выполненных по центру трубных решеток.

www.freepatent.ru

Теплообменники рекуперативного типа - Справочник химика 21

ТЕПЛООБМЕННИКИ РЕКУПЕРАТИВНОГО ТИПА [c.587]

Нагрев воздуха и горючего газа перед горением осуществляется в теплообменниках рекуперативного или регенеративного типа, принцип действия и конструкция которых описаны ниже. В основе его лежит идея регенерации тепла горячих дымовых газов, покидающих рабочее пространство печи, или возврат части тепла раскаленных материалов, прошедших обжиг (или другую тепловую обработку), и шлаков, выходящих из зоны высоких температур. Если газы, покидающие печь способны гореть (горючие газы чугунолитейных вагранок и т. д.), то они дожигаются и используются на нагрев компонентов горения. Тепло отходящих газов, тепло раскаленных материалов и шлаков представляет [c.136]

На рис. 3-1 схематически показаны оба типа противоточных теплообменников рекуперативный с непосредственной теплопередачей и вращающийся регенеративный. [c.57]

Большинство теплообменных аппаратов установок являются аппаратами рекуперативного типа, т, е, такими, в которых теплообмен между теплоносителями происходит через разделяющую их стенку. По назначению их можно разделить на теплообменники, конденсаторы, переохладители, подогреватели по конструктивным признакам — на питые и прямотрубные аппараты. Все теплообменные аппараты воздухоразделительных установок этого типа, как правило, являются про-тивоточными и работают непрерывно длительное время в постоянном режиме. [c.92]

Поверхностное охлаждение обычно осуществляется в теплообменниках рекуперативного типа котлах-утилизаторах, радиационных воздухоподогревателях и поверхностных (газовых) холодильниках (кулерах). [c.76]

Воздушная детандерная холодильная машина обычно представляет собой комбинацию компрессора, расширительной машины, теплообменников, холодильной камеры и системы управления. В качестве компрессоров и расширительных машин можно применять осевые, центробежные, винтовые, поршневые и другие компрессорные и детандерные агрегаты. Для осуществления теплообменных процессов в цикле в зависимости от конкретного исполнения используют регенераторы или рекуперативные теплообменники различных типов. [c.183]

В нефтегазоперерабатывающей промышленности широко используются поверхностные рекуперативные теплообменники — кожухотрубчатые, типа труба в трубе , ABO. [c.172]

При выборе типа рекуперативного теплообменника для работы в заданной области условий необходим учет особенностей каждого из конструктивных вариантов. [c.245]

Уравнения теплового баланса и теплопередачи, будучи едиными по существу, различны в деталях в зависимости от типа рассматриваемого теплообменника (рекуперативный, регенеративный или смесительный). Ниже названные уравнения приводятся для рекуперативных теплообменников. [c.442]

Поверхностное охлаждение обычно осуществляется в теплообменниках рекуперативного типа котлах-утилизаторах и поверхностных теплообменниках (кулерах). Регенеративные теплообменники почти не нашли применения в газоочистной технике. В работе [1, с. 91—92] приводится пример использования регенеративного теплообменника для охлаждения газов, выделяющихся из электродуговых печей. Регенеративный теплообменник представляет собой башню, заполненную насадкой из огнеупорных кирпичей. Эти кирпичи поглощают тепло газов, значительно снижая их температуру. Когда в рабочем цикле печи не предусмотрено время для охлаждения аккумулятора, устанавливают аппарат с двумя газовыми трактами. В один из них в направлении, противоположном направлению газов, поступает атмосферный воздух, который охлаждает насадку, по другому движутся охлаждаемые газы. [c.62]

ТЕПЛООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ (теплообменники), аппараты, в к-рых происходит теплообмен. В соответствии с назначением Т. а. различают холодильники, подогреватели, конденсаторы, выпарные аппараты (см. Выпаривание), кипятильники, испарители. Специфич. тип Т. а.— печи. По способу взаимод. теплоносителей Т. а. классифицируют на смесительные и поверхностные. В первых теплоносители находятся в непосредств. контакте. В поверхностных аппаратах теплота от более нагретого теплоносителя к менее нагретому передается от стенки по принципу действия они делятся на рекуперативные (теплоносители разделены стенкой) и регенеративные ( горячий и холодный теплоносители подаются поочередно). [c.564]

Основные типы рекуперативных теплообменников [c.245]

Основными элементами установки являются компрессор КМ, дроссельный вентиль ДВ, а также теплообменные аппараты конденсатор КД, переохладитель конденсата Я и испаритель И. Конденсатор, предназначенный для конденсации поступающих из компрессора паров, и испаритель, а котором за счет испарения хладагента, циркулирующего в контуре машины, осуществляется охлаждение промежуточного хладоносителя, поступающего затем к потребителям холода ПХ, являются основными теплообменными аппаратами компрессионных холодильных машин. Чаще всего они выполняются в виде рекуперативных теплообменников трубчатого типа. Кроме названных аппаратов, в схеме используются сепаратор С и не- [c.8]

Принцип этой технологии заключается в предварительном снижении температуры выпускных газов до 30—40 °С при использовании установки в качестве рекуперативного теплообменника с последующим барботированием охлажденных газов через суспензию, при котором установка работает в качестве теплообменника смешивающего типа. [c.236]

Кроме того, когда модифицировалась схема № 2, для уменьшения потока флегмы (см. табл. IV-7) лучше было бы сразу пойти по пути введения промежуточной конденсации, чем по пути использования охлаждения для потока питания. Это даст модификацию схемы № 2, в которой применяется холодильник с хладагентом первого типа для образования части потока флегмы. Эта модификация обозначена на рис. IV-23, как схема № 6, а размеры экономических затрат для нее приведены в табл. IV-6. Экономические затраты для схемы № 6 очень близки к затратам для схемы № 4. Это указывает на то, что совершенно равнозначно использование хладагента первого типа как для промежуточной конденсации, так и для охлаждения питания после отделения жидкости от паровой фазы. Подобным же образом, модификацией схемы № 7 является схема № 7А, в которой нет охлаждения потока питания, но имеются два промежуточных конденсатора, расположенных выше тарелки питания, которые используют хладагенты первого и второго типов и рекуперативный теплообменник, обеспечивающие получение флегмы. [c.187]

В зависимости от типа элементов схемы (однородные или неоднородные) задача синтеза технологической схемы может ставиться по-разному. При выборе технологической схемы с однородными элементами (теплообменной системы, системы разделения многокомпонентных идеальных смесей методом ректификации) обычно отсутствует исходный вариант схемы и элементы могут соединяться между собой самыми различными способами. Задача состоит в том, чтобы найти оптимальный вариант их соединения (оптимальный в смысле критерия). В случае теплообменной системы задача синтеза может быть сформулирована следующим образом [34]. Имеется М горячих потоков 8 1 И = 1, 2,. . ., М), которые необходимо охладить, и N холодных потоков (7 = 1,2,.... . ., N), которые необходимо нагреть. Для каждого потока заданы начальная Гн, конечная Гк температуры и водяной эквивалент. Имеются также вспомогательные нагреватели и холодильники. Задача синтеза Состоит в том, чтобы создать систему из рекуперативных теплообменников, нагревателей и холодильников, которая позволила бы достичь заданных конечных температур потоков при минимуме полной стоимости системы при заданных стоимостях элементов. [c.108]

Наибольшее распространение в газобензиновой промышленности получили рекуперативные аппараты одно- и многоходовые кожухотрубные теплообменники, теплообменники типа труба в трубе . Схематические изображения таких теплообменников приведены на рис. 11. Кожухотрубные аппараты служат для рекуперации тепла, [c.38]

Цифры даны при соответствующих оптимальных степенях сжатия. Заметим, что при осуществлении незначительной степени повышения давления в цикле требования к полноте регенерации тепла велики, а степени регенерации, меньшие 60— 70%, практически не интересны. для ГТУ, претендующих на сближение по экономичности с паротурбинными установками. Простейшими типами воздухоподогревателей являются так называемые рекуперативные теплообменники, в которых теплообмен осуществляется через разделяющую два потока стенку — сюда относятся трубчатые и пластинчатые воздухоподогреватели. При высоких степенях регенерации такие теплообменники имеют очень большие габариты и большой вес по сравнению с самой турбиной. Естественно, возникает задача найти лучшие решения, заложив другой принцип в организацию теплообмена между продуктами сгорания и сжатым воздухом. Одним из возможных решений является применение РВП. В отношении компактности особенно перспективными представляются воздухоподогреватели с вращающейся поверхностью нагрева. Вращающийся воздухоподогреватель значительно меньше трубчатого и пластинчатого по объему и весу. [c.140]

Исходные данные для определения основных размеров аппаратов и машин. После расчета схемы ВРУ приступают к расчетам аппаратов и машин установки ВРУ может включать следующие основные типы аппаратов рекуперативные теплообменники (без изменения агрегатного состояния вещества), в том числе реверсивные теплообменные аппараты, в которых по крайней мере одно из веществ кипит или конденсируется, в том числе конденсаторы-испарители смесительные теплообменники (азото-водяной и воздухо-водяной скрубберы) регенераторы ректификационные колонны адсорберы. В ВРУ применяют следующие типы машин компрессоры, детандеры, жидкостные насосы. [c.182]

Наряду с пластинчато-ребристыми теплообменниками находит применение и теплообменный аппарат другого эффективного типа, разработанный фирмой Мессер (ФРГ). Аппарат такого типа также позволяет сочетать регенеративный и рекуперативный теплообмен. В нем использованы алюминиевые трубки с двумя продольными ребрами, располагаемыми при намотке вертикально. К ребрам прикреплена или приварена гофрированная алюминиевая лента. Трубки вместе с насадкой намотаны на сердечник аппарата. Воздух и азот пропускают поочередно через насадку в межтрубном пространстве поток кислорода проходит по трубкам. Монтаж такого регенератора-рекуператора показан на рис. 82. [c.125]

Рекуперативные теплообменники - одна из разновидностей теплового оборудования, характерной чертой которого является непрерывность процесса теплообмена через твердую стенку. К таким теплообменникам относятся кожухотрубчатые, змеевиковые, типа труба в трубе, воздушного охлаждения, пластинчатые и из неметаллических материалов. [c.358]

Рекуперативные теплообменники всех трех типов могут выполняться как односекционными, так и состоящими из нескольких секций для охлаждения и нагрева различных потоков газов и жидкостей. [c.278]

Если теплообмен между различными теплоносителями происходит через разделительные стенки, то теплообменник называют рекуперативным. В аппаратах этого типа в каждой точке разделительной стенки тепловой поток при теплообмене сохраняет свое постоянное направление. [c.11]

Теплообменники. Практически на всех холодильных фреоновых машинах, начиная от домашних холодильников и кончая крупными машинами двухступенчатого сжатия, применяют рекуперативные теплообменники для переохлаждения жидкого фреона, поступающего из конденсатора или ресивера к регулирующему вентилю, холодными парами фреона, поступающими из испарителя в компрессор. Наиболее распространены конструкции теплообменников типа труба в трубе (рис. 87, а) и витые теплообменники (рис. 87, б). [c.254]

Основной поток газа, предварительно отсепарированный в С-101, поступает в двухсекционный рекуперативный теплообменник Е-101 А/В типа "газ-газ". [c.67]

По конструкции и форме поверхности рекуперативные теплообменники разнообразны. В последние годы они получили интенсивное развитие на основе Применения новых методов сварки, штамповки и прокатки. Описание конструкций рекуперативных аппаратов типа [c.23]

Задача конструктивного расчета состоит в определении при номинальном режиме и заданной тепловой производительности геометрических размеров теплообменника. Длительный опыт проектирования теплообменников позволил рекомендовать следующую последовательность в проведении теплового и конструктивного расчетов рекуперативных теплообменных аппаратов (предлагаемая последовательность может быть положена в основу выбора, проектирования, составления программы и расчета на ЭВМ также и других типов теплообменников) [c.32]

Теплообменники — это устройства, в которых тепло переходит от одной среды к другой. Они могут быть подразделены на два класса. В теплообменниках первого класса обе среды проходят через устройство одновременно и тепло проходит через разделяющие стенки. Такой тип называется теплообменником рекуперативного типа. Ко второму классу относятся такие теплообменники, через которые две среды протекают поочередно. Такие аппараты содержат твердый материал (насадку) со значительной тепловмкастью, так что он может накапливать тепло, воспринимаемое от горячей среды, и передавать его холодной, когда она проходит через обменник. Такой тип называется теплообменником регенеративного типа. Иногда насадка в таком теплообменнике делается так, что она вращается между двумя каналами, расположенными рядом друг с другом, по которым проходит теплооб-менивающаяся среда, и таким образом передает тепло от горячей среды к холодной. Основные уравнения для проектных расчетов теплообменников рекуперативного типа 1с простыми устройствами для потока рассматривались в разделе 1-4. В этих уравнениях используется средняя логарифмическая разность температур. В этом разделе будет расаматриваться другой метод, основанный на термической эффективности. Будут приведены уравнения для теплообменников с другими устройствами каналов и описаны методы расчета теплообменников регенеративного типа. [c.586]

Если сравнивать это уравнение с уравнением (1- 17), то следует иметь в виду, что в теплообменнике рекуперативного типа буквой А обозначается только одна поверхность стенки, в то время как здесь участвуют обе поверхности. Тепловая производительность этих двух теплообменников одинакова, когда толщина стенки теплообменника рекуперативного типа равна 7з толщины стенки теплообменника регенеративного типа. Различие объясняется тем фактом, что в теплообменнике рекуперативного типа все количество тепла проходит через стенку, в то время как в теплообменнике регенеративного типа тепло поступает в стенку через обе поверхности в течение периода нагрева, а в течение периода охлаждения выходит из ютенки таким же образом, как и поступает в нее. Следовательно в случае теплообменника регенеративного типа нет необходимости, чтобы тепло проходило через всю толщину стенки. Интенсивность теплообмена можно снизить слоем порошка. Если слой порошка толщиной йй теплопроводностью Хв. покрывает каждую поверхность стенки, то уравнение (17-15) примет следующий вид [c.601]

В настоящее время в котельных установках применяются трубчатые и регенеративные вращающиеся воздухоподогреватели. Трубчатые воздухоподогреватели громоздки. Для уменьшения габаритов необходимо переходить к трубам малого диаметра, что возможно до определенного предела, ниже которого возникают трудности технологического порядка. Регенеративные воздухоподогреватели компактные, материал для изготовления поверхности теплообмена дешевый. Существенным недостатком их являются перетечки воздуха через неплотности в скользящих уплотнениях и перенесение воздуха каналами в газовую среду. Постоянные потери воздуха в течение всего эксплуатационного периода снижают к. п. д. котельной установки. Применение такого рода теплообменников является вынужденным явлением, связанным с введением крупных блоков. По мере повышения экономичности блоков станет необходимостью замена вращающихся регенераторов более совершенным аппаратом. В этом отношении наиболее перспективным является рекуперативный тип теплообменного аппарата, обеспечивающий "практически нулевые перетечки. Поэтому для блока П50 Мет электростанции Парадайз американская фирма поставила котлы производительностью 3630 т ч с трубчатым воздухоподогревателем блочного типа для подогрева воздуха от 45 до 290° С. [c.102]

По принципу действия тепловоды относятся к рекуперативным теплообменникам с промежуточным теплоносителем. Как и во всех теплообменниках такого типа, в системах с тепловодами несколько увеличена поверхность теплообмена и повышено значение полного термического сопротивления. [c.249]

Теплорекуперационная секция. Эта секция представляет собой раму, на которой могут быть смонтированы теплообменник типа воздух—воздух рекуперацион-ного типа, теплообменник вода—воздух рекуперативного типа. Рекуперативный теплообменник вода—воздух состоит из медных трубок с алюминиевыми ребрами. На выходе отработанного воздуха после теплообменника установлен каплеуловитель с поддоном, рассчитанный на скорости воздуха от 2,5 до 4 м/с. Поддон для конденсата снабжен сливной трубкой диаметром 1 дюйм, установленной со стороны воздушной части кондиционера. [c.662]

На интенсивность теплообмена газов в аппаратах рекуперативного типа существенно влияют скорость и направление движения потоков, конструкция теплообмепиика и др. Скорость потоков зависит от физического состояния газов и их давлений. С увеличением скорости газа интенсивность теплообмена растет, поэтому можно уменьшить число труб и поверхность теплообмена, а следовательно, снижаются габариты, масса. Однако увеличение скорости приводит к росту гидродинамического сопротивления, в результате повышаются потери давления в теплообменнике, что нежелательно. Поэтому при конструировании аппарата необходимо находить оптимальное решение. [c.187]

С и направляются во влагоотделитель (2). Накапливающаяся внизу аппарата (1) горячая вода насосом прокачивается через водо-водяной теплообменник (12). Циркулирующая через него вода (14) подогревается до 70 - 90°С и подается в систему горячего водоснабжения. После влагоот-делителя (2) дымовые газы сжимаются в компрессоре (3) до давления 0,3 - 0,5 МПа и температуры 180 - 220°С. Газовая смесь с такими параметрами поступает в напорный экономайзер (4), представляющий собой рекуперативный теплообменник газоводяного типа, где осуществляется ее охлаждение до температуры ниже точки росы (20 - 40 С) за счет подогрева охлаждаемой воды (14), которая в дальнейшем может использоваться для получения пара или горячего водоснабжения. Для удаления из охлажденной газовой смеси капельной влаги предусмотрен еще один влагоотделитель (5). После него дымовые газы направляются для дополнительной осушки и предварительного охлаждения в регенератор (6), после чего расширяются в расширительной машине до требуемых давления и температуры, при которых содержащийся в газовой смеси СО2 переходит в кристаллическое [c.127]

Дополнительно устанавливаемым узлом яBv яют я только рекуперативные теплообменники обычного типа, также широко используемые газовой промышленностью в установках низкотемпературной сепарации газа на промыслах при подготовке его к дальнему транспорту. Необходимость в разработке и создании мощных детандеров па малые перепады давления требует дополнительного изучения и тщательного технико-экономического анализа. Как показало исследование, применение таких детандеров необходимо в основном при транспорте газа в вечномерзлых грунтах, и КС для этих условий в общем балансе устанавливаемых мощностей занимают весьма незначительную долю. По-видимому, наиболее целесообразно для таких специфических и узких условий применение вместо детандера дросселирования газа, несмотря на наблюдаемое при этом заметное ухудшение энергетических показателей системы охлаждения. При этом эксплуатационные затраты могут быть снижены в результате использования для привода вентиляторов ABO, комплектующих РСО топливного газа. С этой целью [c.205]

Параметр Рекуперативный теплообменник для передвижной газовой турбины Холодильник для Merlin Air raft Engine Кожухотрубный теплообменник Топливный элемент для реактора с газовым охлаждением Теплообменник типа расплавленная соль— NaK [c.313]

Печи с высокотемпературным подогревом воздуха и газа. В зависимости от вида теплообменника для подогрева воздуха эти печи могут быть регенеративными или рекуперативными. Конфигурация рабочей камеры этих печей и печей обычного типа мало чем различается. На рис. 9.9 в качестве примера показана печь конструкции Теплопроекта для безокислительного нагрева заготовок 0 70—80 мм. Площадь пода 0,9 м , производительность около 450 кг/ч. В печи сжигают природный газ при а = 0,5. На каждой стороне печи установлено по 2 горелки, состоящие из водоохлаждаемых трубок 0 1" для подачи газа и смесителя. Газ при выходе из горелки подсасывает нагретый до 1000° С воздух, поступающий по вертикальному каналу из регенератора. На своде печи установлены 2 регенератора с перекидными клапанами. [c.469]

В зависимости от вида используемого теплообменника теплоутилизаторы могут быть рекуперативного или контактного типа. Возможны варианты, когда в одном канале теплоноситель непосредственно контактирует с теплообмениваю-щейся средой, а в другом — используется рекуператорный теплообменник. [c.231]

chem21.info