Конструкция теплообменника: Теплообменники: классификация, устройство, принцип работы

Конструкция теплообменника: Теплообменники: классификация, устройство, принцип работы

Содержание

Принципы работы, устройство и виды теплообменников

Деление по принципу.

Собственно, принцип работы и устройство у каждого вида теплообменников неразрывно связаны, причём – двусторонне:

  • принцип, по которому работает тот или иной теплообменник, определяет конфигурацию как минимум некоторых деталей его конструкции; как следствие
  • в большинстве случаев даже по внешнему виду теплообменника можно определить базовый принцип его работы.

Рассмотрим связь между тем, как работает теплообменник и тем, как теплообменник выглядит, на конкретных примерах.

Несмотря на то, что конструкция теплообменников, материалы изготовления могут в значительной мере различаться, по принципу работы все теплообменные аппараты делятся всего на три категории:

  • рекуперативные;
  • регенеративные;
  • контактные.

Основное отличие между ними заключается в способе передачи тепловой энергии от одной рабочей среды (теплоносителя) другой среде.

1. Рекуперацией называется процесс, при котором энергия, в данном случае – тепловая, постоянно присутствует в системе. В случае с рекуперативными теплообменными аппаратами это означает следующее: два теплоносителя в одно и то же время двигаются сквозь теплообменник, и тепло передаётся от теплоносителя к теплоносителю через стенки труб, омываемых теплонесущими средами одновременно с двух сторон. Таким образом, несмотря на то, что в процессе один теплоноситель теряет тепло, а другой нагревается, температура стенки труб остаётся в целом неизменной (имеет место рекуперация).

Наличие труб, внутри которых проходит ток одного из теплоносителей, в то время как другой омывает их снаружи, является определяющим признаком для рекуперативного теплообменника. В качестве наиболее простого примера можно привести теплообменник типа «труба в трубе», более сложным по устройству теплообменным аппаратом является кожухотрубный.

Схема 1. Теплообменник типа «труба в трубе».

 

Схема 2. Кожухотрубный теплообменник.2. Регенерацией называется процесс восстановления какого-либо параметра, в данном случае – температурного. В случае регенеративного теплообменника имеется ввиду температура имеющего сложную поверхность конструкционного элемента, называемого «насадкой», отвечающего за передачу тепла между теплоносителями. Где играть в автоматы бесплатно и без регистрации можете прочитать здесь http://igravok.ru/top-rejting-kazino/igrovye-avtomaty-besplatno-bez-registracii.html по ссылке находится десятка игровых аппаратов. В отличие от рекуперативных теплообменников, у регенеративных эта передача не является постоянной: насадка попеременно награвается и остывает (имеет место процесс регенерации) благодаря тому, что вначале первый теплоноситель отдаёт тепловую энергию насадке, затем насадка отдаёт тепло второму теплоносителю.

В конструкции регенеративного теплообменника также, как и у рекуперативного, могут присутствовать трубы – для подвода и отвода теплоносителей. Но определяющим признаком регенеративного теплообменного аппарата является наличие механизма, ответственного за повторение цикла контакта «первый теплоноситель >> насадка», «насадка >> второй теплоноситель». В качестве примера можно привести регенеративный теплообменник роторного типа, у которого насадка в виде нескольких секторов гофрированной металлической ленты закреплена во вращающемся барабане.

Схема 3. Регенеративный теплообменник роторного типа.3. Название категории контактных теплообменников говорит само за себя: в их конструкции отсутствуют «промежуточные агенты» в виде стенок труб рекуперативных теплообменников или насадки в регенеративных; передача тепловой энергии осуществляется при непосредственном контакте теплоносителей.

Определяющим признаком устройства таких теплообменных аппаратов является наличие отсека, в котором происходит контакт теплонесущих сред. При этом, размер отсека должен быть достаточно ощутимым, чтобы площадь контакта обеспечивала необходимую эффективность теплопередачи. Наиболее простым примером можно назвать контактный теплообменник типа жидкость – газ или вода – воздух, в котором теплообмен (охлаждение или подогрев) происходит без смешивания этих теплоносителей.

Схема 4. Простейший контактный теплообменник.Одним из наиболее распространенных типов контактных теплообменников являются градирни, называемые также охладительными башнями и используемые для охлаждения значительных объёмов горячей воды. Принцип из действия заключается в пропускании воздушной массы сквозь распыляемые форсунками мелкодисперсные водяные капли; в результате за счёт испарения определённого количества влаги и конвективного теплообмена между водой и воздухом происходит эффективное охлаждение. Охлаждённая вода собирается водоулавливателем и направляется в резервуар внизу градирни.

Крупные градирни широко используются в составе оборудования тепловых электростанций и ТЭЦ.

Схема 5. Принцип работы градирни на тепловой электростанции.АО «ЦЭЭВТ» разрабатывает и производит теплообменные аппараты различных типов по индивидуальным заказам. В каждом конкретном случае учитывается предполагаемая схема подключения теплообменника, назначение теплообменного аппарата (работа в качестве подогревателя или охладителя,  конденсатора,  испарителя и т.д.), расчётная эффективность теплового обмена и все иные параметры, имеющие значение для максимального соответствия будущим условиям эксплуатации.

виды, устройство и принцип работы

Теплообменник – это аппарат (охладитель/нагреватель/конденсатор), предназначенный для передачи тепла между двумя средами, обладающими различными температурными показателями. Принцип работы теплообменника зависит от вида и конструктивного устройства агрегата.

Виды теплообменников по принципу передачи тепла

В зависимости от способа теплового обмена между рабочими средами, теплообменники подразделяют на оборудование поверхностного и смесительного типа.

Принцип работы теплообменника смесительного типа заключается в передаче теплоты между теплоносителями при непосредственном контакте (смешении). Область применения данного типа теплообменников намного уже, чем теплообменных установок поверхностного типа, широко эксплуатируемых в промышленности, ЖКХ, на коммерческих объектах.

Поверхностные агрегаты относятся к двухконтурным теплообменникам, состоящим из пары герметичных контуров, по которым перемещаются нагреваемая и греющая среда. Теплообмен между рабочими средами происходит через поверхность труб, пластин, листов или стенок – конструктивных элементов теплообменника, изготовленных из теплопроводных материалов: углеродистых и нержавеющих сталей, сплавов цветных металлов и проч.

Поверхностные регенеративные и рекуперативные теплообменники

Теплообменные аппараты с поверхностным типом функционирования:

  • Теплообменники регенеративные. Рабочие среды контактируют с поверхностью теплообмена поочередно.
  • Теплообменники рекуперативные. Теплоносители постоянно обмениваются теплотой через стенки контуров при неизменном направлении потоков сред.

Типы рекуперативных теплообменников:

  • кожухотрубные,
  • секционные,
  • погружные,
  • пластинчатые,
  • спиральные,
  • оросительные,
  • витые,
  • прочие.

Компания НЗТО специализируется на проектировании и изготовлении кожухотрубных теплообменников порядка 20 лет – мощная производственная и развитая научная база предприятия – залог выпуска надежного оборудования, четко соответствующего промышленным нормативам. Купить теплообменники в Москве или в других городах вы можете, позвонив по телефону 8-800-555-81-91 или сделав онлайн-заказ на нашем сайте.

Принцип действия кожухотрубного теплообменника, конструкция и виды теплообменников

9 апреля 2018


Теплообменник – агрегат, предназначенный для передачи тепла от одного носителя к другому. Основные конструктивные типы этих устройств: регенераторные и рекуператорные. Наиболее распространен рекуператорный тип, в котором теплоносители разделены перегородкой. Самым популярным в рекуперативной группе является
кожухотрубчатый аппарат. Принцип действия кожухотрубного теплообменника заключается в рекуперативном обмене теплоэнергией, который позволяет нагреть или охладить практически любой носитель до требуемой температуры.

Функциональные возможности


Кожухотрубный теплообменник обеспечивает:

  • нагрев, охлаждение или установку равновесия между температурами двух сред;
  • возможность обмена тепловой энергией между двумя средами, находящимися в разном агрегатном состоянии, – жидкостями, газами, парогазами;
  • возможность изменения физического состояния вещества.


Устройство может выполнять функции подогревателя, испарителя, конденсатора. Преимущества:

  • надежность, прочность, относительно невысокая стоимость;
  • удобные для монтажа формы;
  • значительная площадь теплообмена при компактных габаритах;
  • работа с веществами в различных агрегатных состояниях;
  • механическая устойчивость к гидравлическим ударам;
  • возможность использования в загрязненных средах.


У этого агрегата, изготовленного полностью из металла, один основной недостаток – значительная масса. Технические параметры обуславливают востребованность трубчатых теплообменных аппаратов в нефтехимии и добывающих отраслях. А использование устройства в разнообразных и сложных эксплуатационных условиях потребовало создания целого перечня модификаций, приспособленных к решению определенного круга задач.

Конструкция и принцип работы кожухотрубного теплообменника


Основные элементы, входящие в состав агрегата, независимо от его модификации:

  • цилиндрический кожух;
  • наружные патрубки – входящие и отводные;
  • пучок бесшовных труб одинакового диаметра, закрепленный решетками, трубы имеют диаметр 12-57 мм, могут располагаться вертикально или горизонтально;
  • днище – плоское или сферической формы.

Принцип действия:

  • в трубы поступает рабочий поток №1;
  • во внутреннюю полость цилиндра направляется поток среды №2;
  • среды обмениваются тепловой энергией через разделительную стенку без непосредственного контакта друг с другом, один поток охлаждается, второй нагревается.

Разновидности конструкций кожухотрубных теплообменников


В зависимости от запланированной области применения, выбирают модели с жестким, полужестким, нежестким кожухом, вертикального или горизонтального расположения, одно- или многоходовые. Конфигурация аппарата, его длина, число трубок обуславливают:

  • скорость перемещения среды;
  • энергоэффективность;
  • коэффициент теплопередачи.


Металлы для изготовления аппаратов выбираются, в зависимости от характеристик рабочих сред, с которыми они будут контактировать. При конструировании новых модификаций разработчики старались устранить основной недостаток этого агрегата – физическое расширение или сужение стальных элементов при транспортировке холодных и горячих сред. Серийно выпускают кожухотрубчатые теплообменники описанных ниже видов.

С температурными компенсаторами на корпусе


Эта конструкция характерна для теплообменников, предназначенных для работы при невысоких давлениях и высоких температурах. Температурные линейные деформации кожуха уравновешиваются с помощью компенсаторов – сильфоновых, сальниковых, линзовых.

Система с плавающей головкой


В конструкции такого агрегата имеется плавающая головка, жестко не связанная с кожухом. Служит для соединения трубок. При температурном воздействии среды изменяется длина трубок, вызывая свободное перемещение головки внутри корпуса. Такая конструкция обеспечивает отсутствие деформаций кожуха и равномерное распределение напряжений. Она применяется в технологических процессах, не предусматривающих сильного загрязнения трубок, или при возможности их простой очистки.


Для обеспечения эффективной работы всех кожухотрубных теплообменников, особенно функционирующих в контакте с загрязненными средами, необходимо выполнение профилактических мероприятий. Они заключаются в аккуратной очистке внутренней поверхности трубок с исключением вероятности их повреждения и в своевременном устранении протечек.

Конструкция и схемы пластинчатого теплообменника


Рубрика: Пластинчатые теплообменники


Различные промышленные сферы жизнедеятельности человека редко обходятся без такого порой необходимого устройства, как пластинчатый теплообменник. Это оборудование призвано служить во благо человека, выполняя функции нагрева или охлаждения. В различных областях его применяют по-разному, используя тот или иной вид, который лучше всего справляется с поставленными задачами.

Самое широкое применение имеет пластинчатый теплообменник схема которого представляет собой ряд пластин, разделенных резиновыми уплотнителями. Главными преимуществами такой конструкции является минимальные затраты жидкости при нагреве или охлаждении, быстрый монтаж и демонтаж такого оборудования и очистка, не требующая больших трудовых затрат.

 

Покупка пластинчатого теплообменника

 

Если вы решили купить теплообменник пластинчатый или кожухотрубчатый, посмотрите представленные модели в нашем каталоге маслоохладителей. Все представленные модели характеризуются высоким качеством и приемлемой ценой. Отличаются они между собой характеристиками и мощностью. Выбирать подходящую модель стоит, ориентируясь на условия и среду эксплуатации устройства и на то, какие задачи будет оно выполнять. Некоторые устройства созданы специально под определенные условия применения и жидкости. Для ознакомления прочитайте также статьи «Какие факторы нужно учитывать, выбирая теплообменное оборудование», «Советы при выборе пластичного теплообменника».

Пластинчатый теплообменник применяют для отопления, горячего водоснабжения, вентиляции, подогрева воды (на производстве) и в составе тепловых установок (теплые полы, бассейны, солнечные установки). В холодильной технике это устройство также незаменимо. Это испарение и конденсация. В промышленности чаще всего данное устройство можно встретить в процессе охлаждения технологических жидкостей, подогреве топлива, машинном охлаждении, охлаждении машин и приводных масел и другое.

Различные фирмы производят теплообменники с незначительными отличиями, преимуществами и недостатками. Поэтому выбирая производителя или марку, отдавайте преимущество проверенному, и обращайте внимание на представленные характеристики и их соответствие вашим запросам.

Для вашего удобства мы разработали каталог представленной продукции с подробным описанием и характеристиками, которые подробно расскажут о свойствах того или иного устройства.

Наше предприятие производит воздухоохладители вуп и другие типы, оребренную трубу и фланцы стальные с помощью которых выполняется подключение теплообменного аппарата, представлены в широком ассортименте. Мы готовы ответить на все ваши вопросы и предоставить всю информацию о любом устройстве. Обратившись к нашим специалистам, вы получите самый исчерпывающий ответ на возможность производства индивидуального проекта теплообменника, который возможно вы не нашли в представленном каталоге.

Мы гарантируем полную комплектацию продукции и наличие всей необходимой документации. Мы можете быть полностью уверены в высоком качестве продукции и наличии на него всех документов.

Наши работники обладают достаточной компетенцией в данной сфере и ответственно подходят к решению поставленных задач. Мы поможем вам выбрать нужное устройство или сделаем индивидуальное, подходящее под ваши требования и нужды.

 

Кожухотрубчатые теплообменные аппараты

 

Китайская трубопроводная арматура

 

Интересные материалы сайта
  1. трубы оребрения 
  2. подогреватель сетевой воды псг 1300

 

Наилучшего вам настроения и хороших заказов вместе с МеталлЭкспортПром!

 

 

 

 

< Предыдущая   Следующая >

принцип работы, действия и устройство

Пластинчатый теплообменник имеет в комплектации следующие составляющие:

  • набор рельефных пластин,
  • плиты для стяжки,
  • стяжные болты.

Устройство пластинчатого теплообменника от «Завода Триумф» предусматривает сжимание гофрированных пластин при помощи стяжных плит. Нужное положение пластины получают благодаря направляющим деталям, а фиксируются посредством стяжных болтов. Именно от числа пластин в блоке устройства будет зависеть, до какой степени они будут сжиматься.

Уплотнение пластин друг с другом происходит при помощи термостойкой резины. Форма уплотнительного соединения позволяет правильно направлять потоки жидкостей: при такой конструкции смешение материалов невозможно. Рабочие среды поступают в теплообменник через патрубки, необходимые для полноценного процесса передачи тепла.

Функционирование оборудования

Если рассматривать пластинчатые теплообменники, то принцип действия этих аппаратов основан на создании теплообменной поверхности за счет набора пластин с гофрированными сторонами. Они должны быть одинаковыми по форме и размеру. Конструкция выглядит просто, но эффективность действия аппарата достаточно высокая.

Принцип работы и действия пластинчатого теплообменника заключается в распределении рабочих сред между каналами щелевидной формы. Они образуются за счет соприкосновения соседних пластин, сами же среды движутся в режиме противотока. Высокий КПД и компактность теплообменника достигаются именно за счет особого рисунка пластин. В пристенном слое за счет гофрированных поверхностей поток турбулизируется, что дает возможность интенсифицировать теплоотдачу даже при незначительных гидравлических сопротивлениях.

Благодаря усиленной турбулизации пластины загрязняются меньше, и не приходится часто выполнять работу по очистке поверхностей. В передних и задних плитах устанавливаются патрубки для подачи рабочих сред. При необходимости увеличения тепловой мощности и энергоэффективности устройства возможно добавление новых пластин, это не влияет на принцип работы пластинчатых теплообменников. Для наращивания мощностей может потребоваться дополнительное пространство, поэтому перед выбором и установкой аппарата стоит предусмотреть эту возможность.

Принципы работы

Принцип действия пластинчатого теплообменника связан с тем, что во время прохода сред через теплообменник происходит передача тепла пластине. Последняя охлаждается с обратной стороны нагреваемой средой. Пластины изготавливаются из нержавеющей стали толщиной 0,5 мм. При специальном заказе комплектующих возможно изготовление более толстой стенки в 0,6 мм.

Плиты формируются по методу холодной штамповки. Уплотнительные прокладки изготавливаются из резиновой смеси EPDM. В устройстве плиты поворачивают относительно друг друга по оси на 180 градусов, в этом случае гофры на сопрягаемых поверхностях направляются в противоположные стороны.

Существует несколько типов теплообменников:

  • одноходовые,
  • двухходовые с циркуляционной линией и без нее,
  • двухходовые моноблочные,
  • трехходовые.

пластинчатый теплообменник, наше оборудование

23.06.2015, 10315 просмотров.

Принцип работы теплообменных аппаратов —

Теплообменный аппарат — это аппарат, в котором происходит обмен температурами между горячим и холодным теплоносителями. Рабочие среды в каналах аппарата движутся навстречу, непосредственно не соприкасаясь.

Исходя из принципа работы, теплообменные аппараты классифицируют на:

  • рекуперативные;
  • регенеративные.

В оборудовании первого типа движущиеся навстречу друг другу среды разделены перегородкой. К данному виду относится большинство аппаратов. В регенераторах горячий и нагреваемый (холодный) теплоносители контактируют с поверхностью по очереди.

Разновидности аппаратов теплообмена

Широкое распространение в промышленности, быту и в коммунальной сфере получили:

  1. Пластинчатые теплообменники,
  2. Кожухотрубные аппараты,
  3. Оборудования теплообмена «труба в трубе»,
  4. Секционные аппараты,
  5. Погружные теплообменные аппараты,
  6. Ребристые теплообменники,
  7. Оросительные теплонагреватели, а также другие виды.

К наиболее распространенным аппаратам относятся кожухотрубные теплообменники. Это обусловлено, прежде всего, надежностью конструкции и большим набором вариантов исполнения для различных условий эксплуатации. Данные аппараты применяют для теплообмена и термохимических процессов между различными жидкостями, парами и газами — как без изменения, так и с изменением их агрегатного состояния.

Между тем, столь широкое разнообразие условий применения кожухотрубных теплообменников и их конструкций, не исключает поиск других, альтернативных решений, таких, как применение пластинчатых, спиральных или компактных теплообменников в тех случаях, когда их характеристики оказываются приемлемыми и их применение может привести к экономически более выгодным решениям.

Конструкция кожухотрубного теплообменника

Кожухотрубные теплообменники состоят из пучков труб, укрепленных в трубных досках, кожухов, крышек, камер, патрубков и опор. Трубное и межтрубное пространства в этих аппаратах разобщены, причем каждое из них может быть разделено перегородками на несколько ходов.

Теплопередающая поверхность аппаратов может составлять от нескольких сотен квадратных сантиметров до нескольких тысяч квадратных метров.

Кожухотрубчатые теплообменники могут быть:

  • жесткой, нежесткой и полужесткой конструкции;
  • одноходовые и многоходовые;
  • прямоточные, противоточные и поперечноточные;
  • горизонтальные, наклонные и вертикальные.

Конструкция пластинчатого теплообменника

Основными конструктивными элементами аппарата являются гофрированные пластины, которые изготавливаются из нержавеющей стали, меди, никеля, графита или титана (при использовании агрессивных рабочих сред). Контакт и теплопередача осуществляется через поверхность пластин, образующих каналы.

Пластины производят методом штамповки на гидравлических прессах при давлении в несколько тысяч тонн, а затем поверхность теплообмена подвергаются полировке. Идеально гладкая поверхность теплообмена гарантирует отсутствие накипи, исключает появление микротрещин.

Следующая новость

Предыдущая новость

Виды теплообменников — классификация теплообменных аппаратов

Запросить цену

Аппараты, механизм работы которых заключается в обмене теплом между двумя средами, имеют общее название – теплообменники. При этом их конструкции и сферы применения чрезвычайно разнообразны. В группу этих устройств входят испарители и парогенераторы, водонагреватели и пастеризаторы, конструктивные элементы систем кондиционирования и охладительного оборудования.

Широкая потребность производства и частного сектора в теплообменных устройствах, использование в качестве носителей разных сред создали предпосылки к созданию большого числа модификаций теплообменников. Поэтому при выборе оборудования очень важно уделить внимание классификации и особенностям строения, соотнести возможности конструкций с потребностями вашего производства.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основные виды теплообменных аппаратов

Согласно формам строения теплообменники разделяют на две большие группы – пластинчатые и трубчатые. Первые получили наибольшее распространение в пищевой промышленности, горячем водоснабжении и отоплении частных домов. Они представляют собой набор пластин с рифленой поверхностью и каналами, соединенные в единый аппарат с помощью прокладок и стяжек. Патрубки, по которым теплоноситель и теплоприемник поступают в устройство и выходят из него чаще всего располагаются на передней и задней поверхностях плит, что обеспечивает легкость эксплуатации.

Согласно методу соединения виды теплообменников пластинчатого типа разделяются на группы:

  • Разборные – герметизацию которых обеспечивают резиновые уплотнители. Их главными преимуществами являются легкость установки и эксплуатационного обслуживания, благодаря чему их активно используют на заводах и в домах. Недостатком же следует считать необходимость регулярной замены прокладок, а также отсутствие возможности работы с агрессивными средами.
  • Паянные теплообменники имеют более прочную конструкцию. Их изготавливают сугубо из высококачественной нержавеющей стали, а процесс пайки производится при создании условий вакуума. Они редко требуют эксплуатационного ремонта и способны эффективно работать с кислотами и щелочами, что сделало их неотъемлемой частью химической промышленности.
  • Сварные теплообменники, изготовленные из стали, титана или никелевых сплавов, используются в самых экстремальных условиях высокого давления и температур.

 

 

 

 

 

 

 

 

Трубчатые теплообменники применяются преимущественно в производстве, а также в качестве конструктивного элемента бытовой техники – холодильников и кондиционеров. Их общим преимуществом является устойчивость к суровым условиям работы: высоким и низким температурам, агрессивным средам и создающемуся внутри давлению.

Наиболее простой моделью трубчатого теплообменника является конструкция «труба в трубе», при которой по внутреннему контуру проходит теплоноситель, а по внешнему – теплоприемник. Возможность вариации диаметра труб с целью обеспечения оптимальной скорости движения сред и легкость обслуживания послужили главным фактором применения этой модели. Но ее внушительные габариты при малой эффективности нагрева заставили конструкторов искать иные варианты конструкций.

Ныне виды теплообменных аппаратов трубчатого типа включают достаточно большой ассортимент конструкций, используемых во всех отраслях промышленности:

  • Кожухотрубные теплообменники представляют собой множество труб малого сечения, объединенных одним кожухом. Соединенные в решетку, они представляют собой компактное устройство с высокой эффективностью работы. При необходимости увеличения объема жидкостей и скорости кожухотрубные теплообменники объединяют между собой в секционные конструкции.
  • Витые устройства – система труб, предназначенных для теплоносителя и теплоприемника, плотно закрученные вокруг сердечника. Компактные и высокопродуктивные аппараты.
  • Спиральные теплообменники имеют аналогичную конструкцию, с той лишь разницей, что оба смежных канала обвивают центральную перегородку устройства. Их главная функция – нагрев и охлаждение вязких, тягучих жидкостей.
  • Оросительные устройства представляют собой спираль с желобом, на который стекает жидкость. Такая конструкция теплообменника актуальна для создания систем вентиляции и кондиционирования, обеспечения работы морозильных и охладительных камер.

 

 

 

 

 

 

 

 

Наибольшую распространенность во всех сферах промышленности и жизни людей ныне занимают пластинчатые теплообменники, которые за счет рифленой поверхности контуров обеспечивают максимальное прилегание и циркуляцию сред. Такая конструкция обеспечивает наивысшую эффективность при компактных размерах и простоту технического обслуживания.

Способы теплообмена и типы устройств

Теплообменное оборудование, виды которого рассмотрены выше, важно классифицировать и еще одному ключевому фактору – способу взаимодействия сред в нем. Одни устройства обеспечивают передачу тепла путем непосредственного контакта теплоносителя с теплоприемником и называются смесительными, другие имеют раздельные контуры для течения двух сред и называются поверхностными.

Второй тип устройств получил более широкое распространение и нагрев жидкостей в нем происходит путем контакта носителей через металлическую стенку контура. Поверхностные теплообменники принято также разделять на две группы:

  • Рекуперативные, в которых течение жидкостей всегда происходит в одном направлении и характеризуется стабильной константой.
  • Регенеративные теплообменные устройства характеризуются поочередностью и нестабильностью контактов двух сред.

Наиболее эффективное взаимодействие происходит в рекуперативных устройствах, которые широко применяются в быту. Это все виды пластинчатых теплообменников, кожухотрубчатые и оросительные аппараты.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Среды теплового обмена

Самая простая классификация теплообменников основана на средах, которые они способны использовать в работе. Если рассматривать системы коммунальных услуг и повышения комфортабельности частного дома, то наиболее актуальными устройствами можно смело назвать парожидкостные системы, в которых роль носителя выполняет вода, которая, закипая, передает свою энергию в пар. На этом принципе работают системы парового отопления, горячего водоснабжения, водяных «теплых полов» и парогенераторов для бань.

Но, пароводяная система генерирует внутри себя повышение давления, ввиду чего не может быть использована в жестких условиях работы, требующих разогрева свыше 150-160 градусов по Цельсию.

Наиболее актуальными системами в производстве являются теплообменники, способные выдерживать высокие нагрузки и взаимодействие с агрессивными средами. Используются все три возможных типа:

  • Газожидкостные – в холодильниках и камерах, системах кондиционирования, где роль газа чаще всего выполняет фреон.
  • Парожидкостные теплообменники нашли широкое применение в пищевом производстве. На этом принципе работают пастеризаторы и консерваторы, где роль жидкости нередко выполняет растительное масло.
  • Жидкостно-жидкостные аппараты теплообмена используются преимущественно в химической промышленности при использовании кислот и прочих агрессивных компонентов.

 

 

 

 

 

 

Большое значение в конструкции теплообменника имеет и материал, из которого он изготовлен. В условиях жесткой эксплуатации, критических температур и высокого давления наиболее целесообразно использование конструкций из латуни и титана. В пищевом производстве актуальной окажется нержавеющая сталь, которая легко подвергается промыванию дезинфицирующими средствами. Критически важным требованием СанПина является и возможность разбора конструкции для тщательной ее промывки и получения смывов для последующего лабораторного анализа.

Вид и конструкцию теплообменника следует выбирать, исходя из нагрузки, которую вы намерены на него возложить, условий эксплуатации и технических требований. Не стоит забывать и о таком важном параметре, как возможность ремонта и эксплуатационного обслуживания. В обустройства частного дома самыми востребованными являются разборные пластинчатые конструкции из нержавейки, обеспечивающие надежную работу при относительно малых затратах на покупку и ремонт.

Вас может заинтересовать:

Теплообменное оборудование
Горизонтальные теплообменники с U-образным трубным пучком

Рекомендуемые статьи

  • Применение теплообменников в химической, нефтехимической и пищевой промышленности

    Технологические процессы синтеза и разложения на фракции сложных веществ основаны на использовании эндотермических и экзотермических реакций. Перераспределение тепла в замкнутом контуре – принцип работы установки. Теплообменники в химической промышленности являются основным оборудованием, наравне с реакторами и ректификационными колоннами. В пищевой промышленности стерилизация и обеззараживание продуктов происходит при…

  • Какой теплообменник лучше?

    Нагрев и охлаждение жидкостей является необходимым этапом в ряде технологических процессах. Для этого используются теплообменники. Принцип действия оборудования основан на передаче тепла от теплоносителя, функции которого выполняет вода, пар, органические и неорганические среды. Выбирая, какой теплообменник лучше для конкретного производственного процесса, нужно базироваться на особенностях конструкции и материала, из…

  • Методы изготовления металлоконструкций

    В зависимости от способа эксплуатации, готовые металлические изделия могут трансформироваться, разбираться или иметь стационарную конструкцию. Используемые методы изготовления металлоконструкций зависят от особенностей объекта, на котором они будут эксплуатироваться. К примеру, для быстровозводимых сооружений обычно используются легкие металлоконструкции, каркас зданий практически любых типов состоит из упрочненного…

  • Принцип работы отстойников воды

    Вертикальный отстойник имеет форму цилиндрического резервуара, сделанного из металла (иногда его делают квадратной формы). Форма днища – конусная или пирамидальная. Отстойники можно классифицировать исходя из конструкции впускного устройства – центральное и периферийное. Чаще всего используется вид с центральным впуском. Вода в отстойнике движется в нисходяще-восходящем движении.
    Принцип работы вертикального…

Как спроектировать трубчатый теплообменник

Как спроектировать трубчатый теплообменник

В HRS Heat Exchangers мы каждый день проектируем трубчатые теплообменники. В этом разделе представлен обзор процесса.

Шаг 1. Анализ приложения

Когда мы впервые получаем запрос на теплообменник, первым шагом является анализ приложения. Это приложение для пищевой промышленности? Это промышленный? Инженер-проектировщик должен правильно определить тип теплообменника, который необходим и будет соответствовать требованиям приложения.

Расчетная температура, давление и максимально допустимый перепад давления должны быть определены для продукта и рабочих жидкостей.

Шаг 2: Определение свойств жидкости

Следующим шагом является анализ задействованных жидкостей или газов: жидкости на стороне продукта и жидкости на стороне обслуживания. Необходимо знать четыре важных физических свойства используемых жидкостей:

  • Плотность
  • Удельная теплоемкость
  • Теплопроводность
  • Вязкость

Правильный способ действий — получить значения этих четырех параметров для различных температур нагрева. или кривая охлаждения приложения.Чем лучше мы понимаем физические свойства используемых жидкостей, тем точнее будет конструкция теплообменника.

Шаг 3: Энергетический баланс

После того, как мы правильно определили физические свойства, пора проверить энергетический баланс. Обычно заказчик определяет расход продукта и желаемую температуру на входе и выходе. Они будут указывать тип обслуживаемой жидкости, которая будет использоваться, и определять два из следующих трех параметров: скорость потока, температура на входе или температура на выходе.Если известны два из них, вычисляется третий параметр.

Шаг 4: Определение геометрии теплообменников

На этом шаге инженер-проектировщик определяет геометрию теплообменника. Он выберет диаметр кожуха и определит пучок труб, который помещается внутри теплообменника: количество внутренних трубок, диаметр и толщину внутренней трубки, а также длину внутренних трубок. Во-вторых, определяются размеры гидравлических соединений со стороны кожуха и трубы.На этом этапе также должен быть сделан выбор применяемых материалов. Стандартно HRS Heat Exchanger использует нержавеющую сталь для кожухотрубных частей, но могут применяться и другие сплавы.

Шаг 5: Тепловой расчет

На этом этапе инженер-проектировщик выполняет тепловой расчет. Задача состоит в том, чтобы получить коэффициенты теплоотдачи со стороны кожуха и трубы. Эти коэффициенты зависят от четырех основных параметров жидкости и скорости жидкости. Связь между параметрами и коэффициентами теплопередачи определяется математической формулой, специфичной для геометрии (т.е. тип применяемого теплообменника: трубчатый, пластинчатый, гофрированный). У HRS Heat Exchangers есть свои собственные специальные формулы для использования с гофрированными трубками.

Зная коэффициенты стороны кожуха и трубы, можно рассчитать общий коэффициент теплопередачи. Зная это значение, становится возможным рассчитать общую площадь теплопередачи, необходимую для приложения:

Площадь = Обязанность / [K × LMTD]

Где:

  • Площадь: Общая требуемая площадь теплопередачи, м².
  • Режим работы: Общее количество переданного тепла, ккал / час (получено из энергетического баланса).
  • K: Общий коэффициент теплопередачи, ккал / [ч.м². ° C].
  • LMTD: Средняя логарифмическая разница температур, ° C (средняя логарифмическая разница температур между кожухом и трубной средой по длине теплообменника).

Еще одним важным параметром является перепад давления, который рассчитывается для жидкостей со стороны кожуха и трубы. Падение давления зависит от числа Рейнольдса, типа потока (турбулентный или ламинарный) и значения шероховатости оболочки и внутренних труб.

Шаг 6: Интерпретация теплового расчета

Расчетная площадь сравнивается с площадью, определенной на четвертом шаге, и выполняется проверка, находятся ли перепады давления в пределах расчетных. Если расчетная площадь превышает заранее заданную площадь, геометрию теплообменника необходимо изменить, возможно, путем увеличения длины или добавления внутренних труб.

Аналогичным образом, если расчетный перепад давления превышает установленный максимум, тогда должна быть разработана новая геометрия, обеспечивающая снижение перепада давления.Затем шаги с четвертого по шестой повторяются до тех пор, пока не будет получена удовлетворительная конструкция с подходящей геометрией.

Шаг 7: Расчет механической конструкции

После определения геометрии теплообменника необходимо выполнить расчет механической конструкции, чтобы убедиться, что конструкция теплообменника соответствует расчетному давлению и условиям. Типичные расчеты:

  • Расчет толщины стенки оболочки.
  • Расчет толщины стенки сопла.
  • Расчет толщины стенки внутренней трубы.
  • Расчет размеров компенсатора (для компенсации дифференциального расширения кожуха и трубы из-за разницы температур.
  • Расчет толщины трубной решетки.

Расчет механической конструкции может привести к получению толщины стенок или других параметров, которые не соответствуют геометрический дизайн, определенный в шаге 4. В этом случае необходимо сделать новое предложение по геометрии и повторить шаги с 4 по 7.

Шаг 8: Подготовка производственных чертежей

После определения всех размеров теплообменника можно подготовить производственные чертежи. Пакет чертежей содержит подробную информацию о различных компонентах теплообменника, включая кожух; трубки, компенсаторы, соединения и т. д.

Свяжитесь с нами для получения дополнительной информации

Руководство по проектированию теплообменников в Интернете: Стандартные справочные материалы по теплообменникам — Библиотеки VCU: Inside The Collection

Интернет-справочник по проектированию теплообменников: Стандартные ссылки на теплообменники

Найди это

Библиотеки

VCU недавно приобрели новый ресурс.Справочник по проектированию теплообменников является стандартным справочным материалом по проектированию и другой информации по теплопередаче, теплообменникам и другим сопутствующим технологиям. Этот онлайн-ресурс представляет собой обновленную и расширенную электронную версию печати. Он охватывает все аспекты проектирования и эксплуатации теплообменника, включая базовую методологию проектирования, соответствующую технологию теплопередачи и потока жидкости, а также физические данные, необходимые для проектирования.

Ресурс разбит на пять томов.Все они доступны для поиска одновременно по ключевому слову или фразе, автору или редактору:

  • Том 1 представляет собой основу для представления базовой теории теплообменника и общей прикладной технологии.
  • Том 2 дает основы тепломассопереноса и механики жидкости.
  • Том 3 посвящен проектированию тепловых и гидравлических теплообменников.
  • Том 4 описывает механическую конструкцию теплообменников и основные механические принципы.
  • Том 5 дает физические свойства

Можно искать все тома одновременно, но результаты показывают том, из которого они были извлечены.Например, простой поиск по фразе «конструкция трубчатого теплообменника» приводит к появлению статей из тома 4, в которых даются спецификации и коды конструкции для проектирования кожухотрубных теплообменников,

Преподаватели и студенты найдут этот ресурс очень полезным, особенно для старших дизайнерских проектов.

Найди это

Ибиронке Лаваль, естествознание и библиотекарь инженерных коллекций

Изображение: H Padleckas, Wikimedia Commons

Категории Инженерное дело, Обновление

Конструкция теплообменника

— обзор

V Процесс проектирования

Структура процедуры проектирования технологического теплообменника показана на рис.13. Базовая структура одинакова независимо от того, используются ли ручные или компьютерные методы проектирования; все, что отличается, — это замена очень тонкого и сложного процесса мышления человека алгоритмом, подходящим для быстрого, но негибкого компьютера.

РИСУНОК 13. Структура процесса проектирования теплообменника.

Во-первых, проблема должна быть идентифицирована как можно более полно и однозначно, включая состав потока, скорость потока и температуры, а также вероятные диапазоны изменений этих параметров во время работы.Любая проектная проблема будет иметь определенные контекстные соображения, которые дизайнер должен знать, чтобы прийти к почти оптимальному проекту. Основное суждение, обычно принимаемое почти инстинктивно, — это уровень инженерных усилий, оправданный реальной стоимостью теплообменника в процессе. Кроме того, на этом этапе принимается самое важное решение (часто по умолчанию): какую базовую конфигурацию обменника выбрать и спроектировать? В обрабатывающей промышленности обычным ответом является кожухотрубный теплообменник, но всегда стоит рассмотреть и другие возможности.

Следующее решение — какой метод проектирования использовать. По сути, они делятся на две категории: ручной дизайн и компьютерный дизайн. Методы ручного проектирования, описанные в новейшей литературе и применяемые компетентным проектировщиком, по-прежнему применимы для значительной части всех проблем с теплообменниками. Если кто-то решает использовать метод компьютерного проектирования, остается задача выбрать уровень метода. Для большинства типов теплообменников доступны краткие и подробные методы компьютерного проектирования.

Следующим шагом является выбор примерного набора геометрических параметров теплообменника. Чем лучше будет исходный проект, тем скорее дизайнер придет к окончательному проекту, а это очень важно для ручных методов расчета. На компьютере, однако, обычно быстрее дать компьютеру очень консервативную (негабаритную) отправную точку и использовать его огромную вычислительную скорость для перехода к желаемому проекту.

В любом случае первоначальный проект будет «оценен»; то есть тепловые характеристики и перепады давления для обоих потоков будут рассчитаны для этой конструкции.Схема рейтинговой программы представлена ​​на рис. 14. В рейтинговой программе в качестве входных данных используются характеристики проблемы и предварительная оценка конфигурации теплообменника; Данная конфигурация теплообменника проверяется на способность влиять на требуемые изменения температуры потоков в пределах указанных ограничений по перепаду давления.

РИСУНОК 14. Рейтинговая программа.

В процессе рейтинга выполняются три вида вычислений. Сначала он вычисляет ряд внутренних геометрических параметров, которые необходимы в качестве дополнительных входных данных для корреляций теплопередачи и падения давления.Затем рассчитываются коэффициент теплопередачи и перепад давления для каждого потока в указанной конфигурации.

Результатами оценочной программы являются либо температуры потоков на выходе, если длина теплообменника была фиксированной, либо длина теплообменника, необходимая для осуществления необходимого теплового изменения, если продолжительность использования была фиксированной. В любом случае рейтинговая программа также рассчитает перепады давления для обоих потоков в теплообменнике.

Если расчет показывает, что необходимое количество тепла не может быть передано или если один или оба допустимых перепада давления превышены, необходимо выбрать другой теплообменник, обычно большего размера, и увеличить его.В качестве альтернативы, если одно или оба падения давления намного меньше допустимого, лучший выбор параметров может привести к меньшему и менее дорогостоящему теплообменнику при использовании большего перепада давления.

Программа модификации конструкции берет выходные данные оценочной программы и изменяет конфигурацию таким образом, чтобы новая конфигурация выполняла «лучшую» работу по решению проблемы теплопередачи.

Компьютерная программа модификации конфигурации является сложной с логической точки зрения программой, поскольку она должна определять, что ограничивает производительность теплообменника и что можно сделать для устранения этого ограничения без отрицательного влияния на стоимость теплообменника или эксплуатационные характеристики теплообменника. обменник, которые удовлетворительны.Если, например, обнаруживается, что теплообменник ограничен количеством тепла, которое он может передать, программа попытается либо увеличить коэффициент теплопередачи, либо увеличить площадь теплообменника, в зависимости от того, давление или нет. капля имеется. Чтобы увеличить коэффициент со стороны трубы, можно увеличить количество проходов трубы, тем самым увеличивая скорость со стороны трубы. Если теплопередача между кожухом ограничена, можно попробовать уменьшить расстояние между перегородками или уменьшить срез перегородки.Чтобы увеличить площадь, можно увеличить длину теплообменника, увеличить диаметр корпуса или перейти к нескольким оболочкам последовательно или параллельно.

Очевидно, что возможности огромны, и программа модификации конфигурации должна быть написана очень плотно, чтобы не допустить зацикливания на невозможных проектах или циклах без выхода. Дизайнер, использующий ручной метод, принимает множество решений интуитивно, основываясь на опыте, накопленном дизайнером. В любом случае, как только компьютер разработал окончательный проект, опытный дизайнер должен проверить базовую рациональность и приблизительную правильность решения.

Руководство по проектированию теплообменников — 2-е издание — Kuppan Thulukkanam

Содержание

Теплообменники: введение, классификация и выбор

Введение

Строительство теплообменников

Классификация теплообменников

Выбор теплообменников

Требования к теплообменникам

Теплообменник Основы теплогидравлики

Тепловой контур теплообменника и уравнение общей проводимости

Методы анализа теплопередачи теплообменника

Графики тепловой эффективности

Свойство симметрии и обратимость потока и взаимосвязь между тепловой эффективностью общей геометрии параллельного и противоточного теплообменников

Температурный подход и температурный кросс

Формулы теплового отношения для различных схем расположения потоков и каналов

Теплообменник теплообменника

Основы методологии проектирования теплообменников

Процедура проектирования

Проблемы конструкции теплообменника

Компьютерное тепловое проектирование

Анализ падения давления, температурно-зависимые свойства жидкости, сбои в работе, неправильное распределение потока, засорение и коррозия

Совместные исследовательские программы по проектированию теплообменников

Неопределенности теплового расчета теплообменников

Компактные теплообменники

Классификация и детали конструкции трубчатых компактных теплообменников

Пластинчато-ребристые теплообменники

Геометрические отношения поверхностей

Факторы, влияющие на производительность трубчато-ребристого теплообменника

Теплогидравлические основы теплообменников из оребренных труб

Корреляции для коэффициентов j и f пластинчато-ребристых теплообменников

Эффективность ребра

Рейтинг компактного теплообменника

Размер компактного теплообменника

Влияние продольной теплопроводности на тепловую эффективность

Теплообменник с воздушным охлаждением

Конструкция кожухотрубного теплообменника

Детали конструкции кожухотрубных теплообменников

Пробирки

Расположение труб

Перегородки

Трубный лист и его соединение с кожухом и каналом

Связка труб

Снаряды

Пропуск

Свойства и распределение жидкости

Классификация кожухотрубных теплообменников

Система ТЕМА для описания типов теплообменников

Дифференциальное тепловое расширение

Классификация теплообменников TEMA по условиям эксплуатации

Выбор кожухотрубного теплообменника

Боковые зазоры

Зазор между трубкой и перегородкой

Расстояние между корпусом и перегородкой

Зазор между пакетами

Обходные полосы

Регенераторы

Введение

Теплообменники, используемые для регенерации

Ротационный регенеративный воздухоподогреватель

Сравнение рекуператоров и регенераторов

Соображения при создании системы рекуперации тепла

Конструкционные материалы регенератора

Тепловой расчет: основы гидравлики

Теория теплового расчета

Механическое проектирование

Промышленные регенераторы и устройства рекуперации тепла

Роторные теплообменники для отопления помещений

Пластинчатые теплообменники и спиральные пластинчатые теплообменники

Конструкция пластинчатого теплообменника: Общие

Преимущества пластинчатых теплообменников

Сравнение пластинчатого теплообменника и кожухотрубного теплообменника

Пластинчатый теплообменник

: подробные конструктивные особенности

Паяный пластинчатый теплообменник

Пластинчатые теплообменники других форм

Теплогидравлические основы пластинчатых теплообменников

Методы теплового расчета ПТО

Коррозия пластинчатых теплообменников

Обрастание

Ограничения пластинчатых теплообменников

Спиральные пластинчатые теплообменники

Пластинчатые теплообменники PLATECOIL® с основной поверхностью

Увеличение теплопередачи

Введение

Применение расширенных поверхностей

Принцип улучшения однофазной теплопередачи

Подходы и методы улучшения теплопередачи

Режим теплопередачи

Пассивные методы

Активные методы

Коэффициент трения

Соответствующие проблемы

Изменение фазы

Основные области применения

Обрастание

Влияние загрязнения на теплогидравлические характеристики теплообменников

Затраты на загрязнение теплообменника

Кривые загрязнения / режимы загрязнения

Стадии обрастания

Модель обрастания

Параметры, влияющие на сопротивление загрязнению

Механизмы обрастания

Данные об обрастании

Как бороться с обрастанием при проектировании теплообменников

Значения сопротивления засорению TEMA

Мониторинг обрастания

Экспертная система

Предотвращение и контроль обрастания

Очистка теплообменников

Контроль загрязнения с помощью химических добавок

Контроль загрязнения взвешенными твердыми частицами

Управление охлаждающей водой для уменьшения загрязнения

Вибрация кожухотрубных теплообменников, вызванная потоком

Принципы вибрации, вызванной потоком

Обсуждение механизмов вибрации, вызванной потоком

Механизм возбуждения, вызванный турбулентностью

Упругая нестабильность жидкости

Акустический резонанс

Процедура оценки вибрации

Руководство по проектированию для предотвращения вибрации

Повреждение перегородки и повреждение при столкновении

Эмпирические проверки силы вибрации

Износ от ударов и истирания

Определение гидродинамической массы, собственной частоты и демпфирования

Механическая конструкция кожухотрубных теплообменников

Стандарты и коды

Основы механического проектирования

Анализ напряжений, классы и категории напряжений

Конструкция трубной решетки

Цилиндрическая оболочка, торцевые крышки и формованные головки под внутренним давлением

Конструкция с болтовым и фланцевым соединением

Расширительные швы

Отверстие и сопла

Поддерживает

Коррозия

Основы коррозии

Формы коррозии

Коррозия сварных деталей

Предотвращение и контроль коррозии

Мониторинг коррозии

Коррозия охлаждающей водой

Выбор материалов для сред с сероводородом

Выбор и изготовление материалов

Принципы выбора материалов

Конструктивные особенности оборудования

Формы сырья, используемые при строительстве теплообменников

Материалы для конструкции теплообменника

Листовая сталь

Трубы и трубки

Проблемы свариваемости

Горячий крекинг

Лабораторные испытания для определения склонности к растрескиванию

Сервис-ориентированный взлом

Отказы, связанные со сваркой

Выбор чугуна и углеродистых сталей

Низколегированные стали

Закаленная и отпущенная сталь

Хромомолибденовые стали

Нержавеющая сталь

Ферритные нержавеющие стали

Дуплексная нержавеющая сталь

Супераустенитные нержавеющие стали с Mo + N

Алюминиевые сплавы: металлургия

Медь

Никель и сплавы на его основе Металлургия и свойства

Титан: свойства и металлургия

Цирконий

Тантал

Графит, стекло, тефлон и керамика

Графит

Стекло

тефлон

Керамика

Трубка теплообменника из карбида кремния Hexoloy®

Облицовка

Термическая обработка после сварки сварных соединений стальных сосудов под давлением и теплообменников

Контроль качества и обеспечение качества, инспекция и неразрушающий контроль

Контроль качества и обеспечение качества

Инспекция

Сварочное проектирование

Методы неразрушающего контроля

Производство теплообменников

Введение в изготовление кожухотрубных теплообменников

Детали производственного чертежа

Этапы изготовления теплообменника

Формовка головок и укупорочных средств

Пайка

Элементы пайки

Основы управления процессом пайки

Пайка алюминия

Пайка жаропрочных сплавов и нержавеющей стали

Контроль качества, проверка и неразрушающий контроль паяных теплообменников

Пайка теплообменников

Коррозия паяных и паяных соединений

Оценка конструкции и материалов автомобильных радиаторов

Теплообменник CuproBraze

Установка, эксплуатация и техническое обслуживание теплообменника

Хранилище

Установка

Операция

Техническое обслуживание

Периодическая проверка установки

Признаки обрастания

Ухудшение работы теплообменника

Методы неразрушающего контроля для проверки и оценки состояния компонентов теплообменника и сосуда под давлением

Оценка остаточного ресурса теплообменников методами неразрушающего контроля

Отказ сосуда под давлением

Поставщики профессиональных услуг для теплообменников

Список литературы

Индекс

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки вашего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
    браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie
потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в cookie-файлах может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт
не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к
остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Проектирование и оценка теплообменника Aspen

Оптимизируйте CAPEX и OPEX, строго моделируя теплообменники в рамках более крупного процесса с помощью точных моделей HX и непрерывного потока данных по дисциплинам.

Конструкция и рейтинг активированного теплообменника

Полностью интегрируйте конструкции теплообменников в Aspen HYSYS и Aspen Plus, чтобы создавать наиболее оптимальные конструкции при правильной экономике.

Актуальная документация

Получите доступ к полной исследовательской библиотеке теплообменников от HTFS. Соответствует последним стандартам ASME: BPV, раздел VIII, раздел 1 и 2, издание 2017 года.

Все основные типы HX

Разработайте все основные типы теплообменников, включая кожухотрубные, огневые нагреватели, пластинчатые, пластинчато-ребристые, змеевиковые, с воздушным охлаждением и другие.Повышение качества конструкции механических кожухотрубных теплообменников.

Обширная база данных физического имущества

Положитесь на базу данных, содержащую 37 000 компонентов, 127 пакетов свойств и более 5 миллионов точек данных и параметров взаимодействия. Используйте современные модели коэффициентов активности и уравнения состояния.

Повышение уровня прибыльности и устойчивости с помощью AspenTech Industrial AI ™.

Приложения

  • Массовые химикаты
  • Вниз по течению
  • Проектирование, закупки и строительство
  • Производитель оборудования
  • Мидстрим и СПГ
  • Посмотреть все

Параллельное концептуальное проектирование

Внедрите систему на основе моделей, которая легко интегрирует все функции проектирования и оценки стоимости проекта, обеспечивая проект с более низкими капитальными затратами.

5 видео в галерее

Управление энергопотреблением

Оптимизация использования энергии.Прогнозируйте и устраняйте потери энергии с помощью интегрированных инструментов проектирования и моделирования.

5 видео в галерее

Параллельное концептуальное проектирование

Внедрите систему на основе моделей, которая легко интегрирует все функции проектирования и оценки стоимости проекта, обеспечивая проект с более низкими капитальными затратами.

5 видео в галерее

Управление энергопотреблением

Оптимизация использования энергии.Прогнозируйте и устраняйте потери энергии с помощью интегрированных инструментов проектирования и моделирования.

5 видео в галерее

Интегрированная оптимизация CDU и линии предварительного нагрева

Удовлетворение потребностей в продукции и одновременное снижение энергопотребления с помощью единого решения для оптимизации работы всей установки перегонки сырой нефти.

5 видео в галерее

Контроль загрязнения теплообменника

Повышение эффективности предприятия за счет оптимизации операций HX.

5 видео в галерее

Инжиниринг, закупки и строительство

Параллельное концептуальное проектирование

Внедрите систему на основе моделей, которая легко интегрирует все функции проектирования и оценки стоимости проекта, обеспечивая проект с более низкими капитальными затратами.

5 видео в галерее

Контроль загрязнения теплообменника

Повышение эффективности предприятия за счет оптимизации операций HX.

5 видео в галерее

Контроль загрязнения теплообменника

Повышение эффективности предприятия за счет оптимизации операций HX.

5 видео в галерее

Комплексное усовершенствование процесса СПГ

Повышение эффективности за счет понимания работы процессов сжижения с помощью точных моделей теплообменников с полным моделированием процесса.

5 видео в галерее

Параллельное концептуальное проектирование

Внедрите систему на основе моделей, которая легко интегрирует все функции проектирования и оценки стоимости проекта, обеспечивая проект с более низкими капитальными затратами.

5 видео в галерее

Управление энергопотреблением

Оптимизация использования энергии.Прогнозируйте и устраняйте потери энергии с помощью интегрированных инструментов проектирования и моделирования.

5 видео в галерее

Конструкция теплообменника

Выберите оптимальный размер и номинал теплообменника, если необходимо сбалансировать стоимость и производительность с помощью строгих современных возможностей интегрированного моделирования.

5 видео в галерее

Интегрированная оптимизация CDU и линии предварительного нагрева

Удовлетворение потребностей в продукции и одновременное снижение энергопотребления с помощью единого решения для оптимизации работы всей установки перегонки сырой нефти.

5 видео в галерее

Комплексное усовершенствование процесса СПГ

Повышение эффективности за счет понимания работы процессов сжижения с помощью точных моделей теплообменников с полным моделированием процесса.

5 видео в галерее

Контроль загрязнения теплообменника

Повышение эффективности предприятия за счет оптимизации операций HX.

5 видео в галерее

Представляем развертывание aspenONE Engineering в облаке: доступ к новейшему программному обеспечению в любое время и в любом месте

Программное обеспечение

aspenONE Engineering теперь доступно для облачного развертывания! Развертывание aspenONE Engineering в облаке ускоряет развертывание и снижает общую стоимость владения для ИТ-отделов и позволяет пользователям получать доступ к последним инновациям aspenONE Engineering в любое время и в любом месте через веб-браузер.

Узнать больше

Узнайте, как решения AspenTech помогли устранить операционные проблемы с CDU крупного нефтепереработчика

Узнайте, как крупный нефтеперерабатывающий завод на Ближнем Востоке использовал решения AspenTech для решения эксплуатационных проблем с установкой дистилляции сырой нефти (CDU). В этом видео рассказывается, как проводится подробный гидравлический анализ capabi…

видео

Краткое руководство по использованию кожухотрубного теплообменника Aspen

Конструкция и номинальные характеристики теплообменника Aspen (EDR) позволяют подобрать оптимальную конструкцию теплообменника, соответствующую потребностям вашего теплообменника, исходя из стоимости. Полная интеграция инструментов теплового и механического проектирования …

Самостоятельная демонстрация

Конструкция охладителей воздуха для установки перегонки сырой нефти

Пошаговые инструкции по проектированию конденсаторов с воздушным охлаждением для нефтеперерабатывающих заводов с использованием Aspen EDR и Aspen HYSYS.

Самостоятельная демонстрация

Petrofac повышает точность проектирования технологического процесса за счет устранения узких мест в газовых процессах, увеличивая производительность на 20%

Загрузите этот пример, чтобы узнать, как компания Petrofac использовала Aspen HYSYS с активированными моделями EDR для оптимизации выбора и конфигурации теплообменника для клиента по добыче газа. Это решение достигло …

Пример использования

Европейская инжиниринговая компания экономит 400 000 долларов США на капитальных затратах с помощью Performance Engineering

Узнайте, как компания PETROLTERV сэкономила значительные капитальные затраты на проект реконструкции благодаря более высокой точности проектирования, обеспечиваемой интегрированным пакетом продуктов aspenONE Engineering.Благодаря эффективности, полученной от использования …

Пример использования

Активированный EDR в Aspen HYSYS

Узнайте, как сэкономить электроэнергию, капитальные и операционные затраты за счет повышения точности схем моделирования процессов с использованием точных моделей теплообменников. Теперь стало проще, чем когда-либо, производить сильное тепло …

видео

Семейство проектов и номинальных характеристик теплообменников Aspen

Теплообменники могут составлять до 30% основного оборудования и влиять на 90% энергии, используемой на технологическом предприятии.Обычный рабочий процесс для проектирования теплообменника требует ручной передачи данных. …

Брошюра

Aspen How-To

Ищете быстрые демонстрации использования продуктов AspenTech для решения ваших инженерных и производственных задач? Просмотрите эту подборку небольших видеороликов, подготовленных экспертами AspenTech, и охватывающих все наши основные решения.

Самостоятельное электронное обучение Aspen

Найдите обучение по запросу по применению продуктов AspenTech для решения сложных технологических и эксплуатационных задач. Наши комплексные курсы электронного обучения, созданные экспертами AspenTech, предлагают способы самостоятельного обучения всем нашим основным решениям.

Обучение под руководством экспертов Aspen

Мы предлагаем обширные библиотеки аудиторных и виртуальных учебных курсов под руководством экспертов по нашим технологическим и эксплуатационным решениям.Все курсы создаются и производятся специалистами AspenTech.

Развитие компетенций

Программа развития компетенций AspenTech, разработанная в соответствии с отраслевыми стандартами и целями компании, помогает вам накапливать и поддерживать внутрифирменный опыт за счет использования гибких вариантов обучения, включая сертификацию, и измерения организационной компетенции по сравнению с отраслевыми эталонами.

Теория теплообменника и расчетное уравнение теплообменника

Введение

Расчетное уравнение теплообменника можно использовать для расчета требуемой площади поверхности теплопередачи для различных заданных жидкостей, температуры на входе и выходе, а также типов и конфигураций теплообменников. включая противоток или параллельный поток.Требуется значение общего коэффициента теплопередачи для данного теплообменника, жидкостей и температур. Расчеты теплообменника могут быть выполнены для требуемой площади теплопередачи или скорости теплопередачи для теплообменника данной площади.

Расчетное уравнение теплообменника

Теория теплообменника приводит к основному расчетному уравнению теплообменника: Q = UA ΔTlm, где

Q — скорость теплопередачи между двумя жидкостями в теплообменнике в бут / час,

U — общий коэффициент теплопередачи в британских тепловых единицах / час-фут2-oF,

A — площадь поверхности теплопередачи в фут2,

и ΔTlm — средняя логарифмическая разница температур в oF, рассчитанная по температурам на входе и выходе обе жидкости.

При проектировании теплообменников можно использовать основное уравнение конструкции теплообменника для расчета требуемой площади теплообменника для известных или расчетных значений трех других параметров, Q, U и ΔTlm. Теперь мы кратко обсудим каждый из этих параметров.

Средняя логарифмическая разница температур

Движущей силой любого процесса теплопередачи является разница температур. Для теплообменников используются две жидкости, причем температуры обеих изменяются по мере прохождения через теплообменник, поэтому требуется некоторый тип

средней разницы температур.Во многих учебниках по теплопередаче есть вывод, показывающий, что средняя логарифмическая разница температур является правильной средней температурой для использования в расчетах теплообменников. Эта средняя логарифмическая температура определяется в терминах разницы температур, как показано в уравнении справа. THin и THout — температуры на входе и выходе горячей жидкости, а TCin и TCout — температуры на входе и выходе холодной жидкости. Эти четыре температуры показаны на диаграмме слева для прямой трубы, двухпроходного кожухотрубного теплообменника с холодной текучей средой в качестве текучей среды со стороны кожуха и горячей текучей средой в качестве текучей среды со стороны трубы.

Скорость теплопередачи, Q

Для расчетов теплообменника с использованием уравнения конструкции теплообменника требуется значение скорости теплопередачи Q, которое может быть рассчитано на основе известного расхода одной из жидкостей, ее теплоемкости и требуемое изменение температуры. Ниже приводится уравнение, которое необходимо использовать:

Q = mH CpH (THin — THout) = mC CpC (TCout — TCin), где

mH = массовый расход горячей жидкости, оторочек / час,

CpH = теплоемкость горячей жидкости, Btu / slug-oF

mC = массовый расход холодной жидкости, slug / hr,

CpC = теплоемкость холодной жидкости, Btu / slug-oF,

и температуры определены в предыдущем разделе.

Требуемая скорость теплопередачи может быть определена на основе известных значений расхода, теплоемкости и изменения температуры как для горячей, так и для холодной жидкости. Затем можно рассчитать либо расход другой жидкости при заданном изменении температуры, либо температуру на выходе для известного расхода и температуры на входе.

Общий коэффициент теплопередачи, U

Общий коэффициент теплопередачи, U, зависит от проводимости через стенку теплопередачи, разделяющую две жидкости, и коэффициентов конвекции

с обеих сторон стенки теплопередачи.Для кожухотрубного теплообменника, например, будет коэффициент внутренней конвекции для жидкости на стороне трубы и коэффициент внешней конвекции для жидкости на стороне кожуха. Коэффициент теплопередачи для данного теплообменника часто определяется эмпирическим путем путем измерения всех других параметров в основном уравнении теплообменника и вычисления U. Типичные диапазоны значений U для различных комбинаций теплообменник / жидкость доступны в учебниках, справочниках и т. Д. веб-сайты. Выборка для кожухотрубных теплообменников приведена в таблице справа:

Резюме

Предварительная конструкция теплообменника для оценки требуемой площади поверхности теплообменника может быть выполнена с использованием основного уравнения теплообменника Q = UA ΔTlm, если значения известны или могут быть оценены для Q, U и ΔTlm.Теория теплообменника говорит нам, что ΔTlm — это правильная средняя разница температур для использования.

Пример предварительных расчетов конструкции теплообменника см. В статье «Пример предварительного проектирования теплообменника».

Шаблоны таблиц Excel, которые можно загрузить для выполнения предварительных расчетов конструкции теплообменника, см. В статье «Шаблоны таблиц Excel для предварительного проектирования теплообменника».

Ссылки и кредит изображения

Ссылки для получения дополнительной информации:

1.Бенгтсон, Х., Основы теплообменников, онлайн-курс повышения квалификации для получения кредита PDH

2. Какач, С. и Лю, Х., Теплообменники : выбор, номинальные характеристики и расчет температуры , CRC Press, 2002.

3. Куппан, Т., Руководство по проектированию теплообменников , CRC Press, 2000.

Изображение предоставлено:

Прямотрубный, двухходовой, кожухотрубный теплообменник: https: //www.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.