Теплонспользующие установки промышленных предприятий

Спиральные аппараты

Спиральные теплообменники изготавливаются из рулонного материала, подвергаемого холодной обработке и сва­риванию. Аппараты этого типа достаточно компактны. Их кон­струкция обеспечивает полный противоток. Площадь поперечно­го сечения канала по всей длине постоянна, гидравлическое со­противление при равной скорости с кожухотрубными аппаратами меньше. Основное применение находят как нагреватели или ох­ладители высоковязких жидкостей в технологических системах химической, гидролизной, сахарной промышленности. По виду уплотнения торцов каналы спиральных теплообменников делятся на три группы:

1) тупиковые каналы, каждый из которых заваривается на торцах с противоположной стороны;

2) глухие каналы, в которых каждый заваривается на торцах с обеих сторон;

3) сквозные каналы, открытые торцы которых уплотняются {/-образным манжетом либо листовым прокладочным материа­лом (рис. 4.13).

Для фиксации расстояния между лентами к одной из них приваривают дистанционные штифты. При навивке спиральных теплообменников используется рулонная сталь шириной 0,2—

Спиральные аппараты

Рис. 4.13. Уплотнения спиральных теплообменников:

А _ тупиковых; б — глухих; в— сквозных с листовой прокладкой; г — сквозных с (/-образ­ной прокладкой

1,5 мм. Толщина стенок при давлении до 0,3 МПа — 2 мм, менее

0, 6 МПа — 3 мм. Спиральные теплообменники выпускаются двух типов: горизонтальные на цапфах; вертикальные иа цапфах для конденсации паров (рис. 4.14). Теплообменник состоит из кор­пуса спирали, двух плоских крышек по торцам с прокладками, штуцеров для подвода и отвода теплоносителей.

В целях снижения массы теплообменника навивку спирали производят из стали различной толщины, внутренние витки — из более тонкого материала.

По ГОСТ 12067—66 спиральные теплообменники выпуска­ются двух типов: с тупиковыми каналами (с крышками); с глу­хими каналами (без крышек).

Эти аппараты используются в установках высоко­температурного нагрева воздуха, когда жаростойкие и жаро­прочные свойства металлических поверхностей теплообмена уже исчерпаны.

Спиральные аппараты

А $

Рис. 4.14. Спиральные, горизонтальные (а.) и вертикальные (С) теплообменники

Для изготовления керамических труб теплообменных аппара­тов псе шире применяют корунд и карборунд, хотя эти матери­алы на порядок дороже шамота. Теплопроводность корпуса из корунда при температуре 800—1000 °С примерно в три раза, а из карборунда в семь-восемь раз выше, чем из шамота. Мини­мальная толщина стенок труб из шамота примерно 16 мм, тог­да как в тех же условиях эксплуатации толщина корундовых стенок не превышает 5 мм. Максимальная длина трубок из ша­мота 400 мм, корундовых — 1300 мм, карборундовых — до 2000 мм. В последние годы широко внедряется ситалл (стеКло - крпсталл) — материал на основе стекла, имеющий мелкозернис­тую равномерную структуру.

Современный уровень развития керамического производства позволяет ставить задачу о серийном производстве корундовых труб для рекуператоров.

Однако газоплотпость керамических рекуперативных тепло- обменных аппаратов значительно ниже, чем металлических. Чтобы уменьшить газопроницаемость в керамических аппара­тах, не следует допускать больших перепадов давления между воздушной и газовой сторонами. Незначительные скорости по­токов и большие термические сопро­тивления разделительных стенок об­условливают малые коэффициенты теплопередачи, что при заданных те - плопроизводительностях аппаратов не­избежно ведет к увеличению габарит­ных размеров аппарата.

Рис. 4.15. Элемент керами­ческого рекуперативного теплообменника:

подпись: 
рис. 4.15. элемент керамического рекуперативного теплообменника:
В связи с ограничениями по проч­ности линейных размеров керамиче­ских трубок созданы аппараты с со­ставными трубными системами (рис. 4.15). Из соображений газоплотности керамических теплообменных аппара­тов наиболее эффективно вертикаль­ное расположение трубного пучка, когда зазоры в стыках трубной систе­мы выбираются с учетом сил тяжести.

Корпус керамических теплообмен­ных аппаратов выполняется в системе строительной конструкции основного технологического оборудования.

I — керамические трубки; 2 — промежуточные кольца; а — верх­нее кольцо; 4 — промежуточные перегородки: 5 — нижнее кольцо; 5 — нижняя опорная плитя; 7 — верхняя перекрывающая плита; 8 — песочный затвор

подпись: i — керамические трубки; 2 — промежуточные кольца; а — верхнее кольцо; 4 — промежуточные перегородки: 5 — нижнее кольцо; 5 — нижняя опорная плитя; 7 — верхняя перекрывающая плита; 8 — песочный затворОсвоение производства ситалловых труб длиной более 3 м создает воз­можность увеличения газоплотности керамических аппаратов, повышения скоростей теплоносителей и, как след­ствие, выполнения более компактных аппаратов.

Теплонспользующие установки промышленных предприятий

Составление математической модели

Математическая модель должна с достато­чной точностью описывать определенные свойства объекта ис­следования. В настоящее время используются следующие ме­тоды получения математических моделей: теоретико-аналитиче­ский, экспериментально-статистический, статистического моде­лирования (Монте-Карло). Применение того или иного метода …

Выбор функцйи цели — критерия оптимизации

Подчеркнем еще раз, что проблема оптимиза­ции возникает в тех случаях, когда необходимо решать компро­миссную задачу улучшения двух и более характеристик, различ­ным образом влияющих на процесс. Поэтому при выборе критериев оптимальности …

МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ ТЕПЛОИСПОЛЬЗУЮЩИХ УСТАНОВОК И АППАРАТОВ

Любая теплоиспользующая установка или систе­ма многовариантна. Выбор наилучшего варианта требует выяв­ления прежде всего критерия или критериев оптимальности, эффективности или функции цели. Параметры, позволяющие реализовать различные варианты, назовем управляющими воз­действиями, или …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.