Презентация на тему: Теплообменные аппараты химических производств

Теплообменные аппараты химических производств
Классификация теплообменных аппаратов
Кожухотрубчатый одноходовой теплообменник
Размещение труб в трубных решётках
Способы крепления труб в трубных решетках
Многоходовые кожухотрубчатые теплообменники
Кожухотрубчатые теплообменники с устройствами для компенсации температурных деформаций
Кожухотрубчатый теплообменник
Разборный пластинчатый теплообменник типа «фильтр-пресс»
Гофрированные пластины пластинчатых теплообменников
Пластинчатый теплообменник
Двухтрубный однопоточный теплообменник типа «труба в трубе»
Двухтрубный теплообменник
Оросительный теплообменник
Оросительный теплообменник
Теплообменный аппарат с погружным змеевиком
Погружной теплообменник
Оребрённые теплообменники Пластинчатый калорифер для нагрева воздуха
Оребрённый теплообменник
Спиральный теплообменник
Спиральный теплообменник
Аппарат с греющей рубашкой (двойными стенками)
Аппарат с греющей рубашкой
Блочный теплообменник
Блочный теплообменник
Градирни
Градирни
Регенеративный теплообменник
Регенеративный теплообменник
1/29
Средняя оценка: 4.2/5 (всего оценок: 28)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (1235 Кб)
1

Первый слайд презентации: Теплообменные аппараты химических производств

К лекции 16

Изображение слайда
2

Слайд 2: Классификация теплообменных аппаратов

Изображение слайда
3

Слайд 3: Кожухотрубчатый одноходовой теплообменник

1 – днище; 2 – нижняя трубная решётка; 3 – трубы; 4 – крышка; 5 – верхняя трубная решётка; 6   – межтрубное пространство; 7 – сегментные перегородки; I, II  – теплоносители

Изображение слайда
4

Слайд 4: Размещение труб в трубных решётках

а – по вершинам равносторонних треугольников; б – по вершинам квадратов; в – по концентрическим окружностям а б в

Изображение слайда
5

Слайд 5: Способы крепления труб в трубных решетках

а – развальцовка; б – развальцовка в отверстиях с канавками; в – сварка; г – сальниковые уплотнения а б г в

Изображение слайда
6

Слайд 6: Многоходовые кожухотрубчатые теплообменники

а – двухходовой, б – четырёхходовой; 1 – крышки и днища, 2 – перегородки; I, II – теплоносители а б

Изображение слайда
7

Слайд 7: Кожухотрубчатые теплообменники с устройствами для компенсации температурных деформаций

а б в а – теплообменник с линзовым компенсатором (полужёсткая конструкция); б – теплообменник с U-образными трубами; в – теплообменник с плавающей головкой; 1 – кожух; 2 – трубы; 3 – линзовый компенсатор; 4 – плавающая головка; I, II – теплоносители

Изображение слайда
8

Слайд 8: Кожухотрубчатый теплообменник

Достоинства Большая площадь поверхности теплопередачи при относительно компактных размерах кожухотрубчатого теплообменника. Простота изготовления. Расход материала на изготовление сравнительно невелик. Надёжны в работе. Способны работать под большими давлениями. Недостатки Не способны эффективно работать при низких расходах теплоносителей. Трудности изготовления из материала, не допускающего развальцовки и сварки. Трудности при осмотре, чистке и ремонте.

Изображение слайда
9

Слайд 9: Разборный пластинчатый теплообменник типа «фильтр-пресс»

1 – штуцер ввода теплоносителя II ; 2 – штуцер вывода теплоносителя I ; 3   – неподвижная плита; 4 – проход для движения отработанного теплоносителя I ; 5   – проход для движения свежего теплоносителя II ; 6   – гофрированные пластины; 7 – верхний направляющий стержень; 8 – подвижная плита; 9 – неподвижная стойка; 10 – стяжное винтовое устройство; 11 – проход для движения отработанного теплоносителя II ; 12 – штуцер ввода теплоносителя I ; 13 – нижний направляющий стержень; 14 – проход для движения отработанного теплоносителя II ; 15 – проход для движения свежего теплоносителя I

Изображение слайда
10

Слайд 10: Гофрированные пластины пластинчатых теплообменников

а – обычные (симметричные) пластины; б – пластины с рисунком «ассиметричная ёлочка»; 1 – прокладка, ограничивающая пространство первого теплоносителя; 2, 3 – отверстия для входа и выхода первого теплоносителя; 4 – прокладка, ограничивающая пространство второго теплоносителя; 5, 6 – отверстия для прохода второго теплоносителя б а

Изображение слайда
11

Слайд 11: Пластинчатый теплообменник

Достоинства Компактны (в 4-8 раз меньше равных по площади поверхности теплопередачи кожухотрубчатых теплообменников). Высокий коэффициент теплопередачи 3000-4000 Вт/(м2·К), что более чем в 3 раза выше, чем в кожухотрубчатых, благодаря высокой скорости теплоносителей в каналах (1-3 м/с), при сравнительно невысоких для таких скоростей гидравлических сопротивлениях. Удобны для обслуживания, чистки и ремонта. Имеется возможность различных схем компоновки пластин, что позволяет подобрать оптимальный режим работы при заданных расходах теплоносителей. Недостатки Невозможность работы при высоких давлениях. Из-за недостаточной герметичности прокладок у разборных пластинчатых теплообменников и опасности деформации пластин у сварных (разборные пластинчатые теплообменники работают при давлениях до 1 МПа, сварные – до 4 Мпа). Проблема обслуживания сварных пластинчатых теплообменников – чистка и ремонт затруднены.

Изображение слайда
12

Слайд 12: Двухтрубный однопоточный теплообменник типа «труба в трубе»

1 – внутренняя труба; 2 – внешняя труба; 3 – соединительное колено (калач); 4 – соединительный патрубок

Изображение слайда
13

Слайд 13: Двухтрубный теплообменник

Достоинства Высокие коэффициенты теплоотдачи благодаря высоким скоростям движения теплоносителей. Возможность работы при небольших расходах теплоносителей. Возможность работы при высоких давлениях. Недостатки Относительно небольшие площади поверхности теплопередачи при значительных габаритных размерах теплообменника. Большой расход материала на изготовление. В неразборных двухтрубчатых теплообменниках затруднена чистка.

Изображение слайда
14

Слайд 14: Оросительный теплообменник

а б в

Изображение слайда
15

Слайд 15: Оросительный теплообменник

Достоинства Простота изготовления и низкая стоимость. Лёгкость чистки наружных стенок труб. Интенсификация теплообмена за счёт частичного испарения воды. Меньший расход охлаждающей воды. Недостатки Безвозвратная потеря испарившейся воды и увлажнение воздуха. Громоздкость оросительных теплообменников (особенно снабжённых кожухами для работы внутри помещений). Неравномерность смачивания труб (нижние ряды могут слабо смачиваться и практически не участвовать в теплообмене).

Изображение слайда
16

Слайд 16: Теплообменный аппарат с погружным змеевиком

1 – сосуд аппарата; 2 – змеевик; 3 – стакан; 4 – мешалка; I, II – теплоносители

Изображение слайда
17

Слайд 17: Погружной теплообменник

Достоинства Простота устройства и низкая стоимость изготовления. Доступность наружной поверхности для чистки. Возможность работы при больших давлениях внутри змеевика. Высокий коэффициент теплоотдачи внутри змеевика за счёт высокой скорости теплоносителя в змеевике. Недостатки Небольшая поверхность теплопередачи (менее 15 м 2 ). Недоступность внутренней поверхности змеевика для чистки. Низкий коэффициент теплоотдачи со стороны наружной поверхности змеевика.

Изображение слайда
18

Слайд 18: Оребрённые теплообменники Пластинчатый калорифер для нагрева воздуха

Изображение слайда
19

Слайд 19: Оребрённый теплообменник

Достоинства Возможность работы со сложными (с точки зрения теплообмена) теплоносителями – воздухом и высоковязкими жидкостями. Большая поверхность теплоотдачи со стороны сложного (с точки зрения теплообмена) теплоносителя при высокой компактности теплообменного аппарата. Возможность использования в качестве хладагента воздуха, что экономически выгодно, поскольку позволяет сэкономить на более дорогой, чем воздух, водооборотной воде. Недостатки Для изготовления пластин- оребрений требуется материал с высокой теплопроводностью (сталь подходит не всегда, зачастую используется алюминий или медь). Теплообменники воздушного охлаждения всё же существенно более громоздки, чем теплообменники для охлаждения водой.

Изображение слайда
20

Слайд 20: Спиральный теплообменник

1, 2 – металлические листы; 3 – пластина-перегородка; 4 – крышки; 5 – фланцы; I, II – теплоносители

Изображение слайда
21

Слайд 21: Спиральный теплообменник

Достоинства Спиральные теплообменники компактны, обеспечивают большую площадь поверхности теплоотдачи (до 100 м 2 ) при относительно небольших габаритных размерах. Спиральные теплообменники обеспечивают высокий коэффициент теплопередачи, благодаря высокой скорости теплоносителей в каналах (1-2 м/с), при сравнительно невысоких для таких скоростей гидравлических сопротивлениях. Недостатки Невозможность работы при высоких давлениях (не более 1 МПа) из-за недостаточной герметичности прокладок. Сложны в изготовлении.

Изображение слайда
22

Слайд 22: Аппарат с греющей рубашкой (двойными стенками)

Изображение слайда
23

Слайд 23: Аппарат с греющей рубашкой

Достоинства Удобство доступа к внутренней поверхности аппарата для её очистки. Простота устройства. Высокий коэффициент теплоотдачи при использовании пара в качестве теплоносителя. Недостатки Небольшая поверхность теплопередачи (менее 15 м 2 ). Ограниченность давления в рубашке (до 1 МПа, т.к. стенка рубашки может деформироваться под действием высоких давлений). Низкий коэффициент теплоотдачи с внутренней стороны корпуса аппарата, для повышения которого используется перемешивание с помощью мешалок или барботажом сжатого воздуха или пара. Невысокий коэффициент теплоотдачи в рубашке при использовании жидкого теплоносителя из-за его низких скоростей течения.

Изображение слайда
24

Слайд 24: Блочный теплообменник

1 – корпус аппарата; 2 – блоки; 3 – горизонтальные каналы; 4 – вертикальные каналы; I, II - теплоносители

Изображение слайда
25

Слайд 25: Блочный теплообменник

Достоинства Химическая стойкость материала теплообменника (чаще всего графита) позволяет использовать теплообменник для нагрева или охлаждения химически агрессивных жидкостей, когда использование теплообменников из других материалов невозможно. Высокая теплопроводность графита (92÷116 Вт/( м·К )), благодаря которой значительная толщина стенок между каналами не ухудшает теплопередачу. Недостатки Блочные теплообменники более громоздки, чем сравнимые по площади поверхности теплопередачи кожухотрубчатые и пластинчатые. Более высокая стоимость блочного теплообменника ограничивает его использование (блочные теплообменники целесообразно использовать только в том случае, если использование других теплообменных аппаратов невозможно из-за химической агрессивности теплоносителей).

Изображение слайда
26

Слайд 26: Градирни

Градирни с естественной (а) и принудительной (б) тягой: 1 – поддоны; 2 – слои насадки; 3 – распределители охлаждающей воды; 4 – полая часть градирни для обеспечения естественной тяги; 5 – осевой вентилятор; 6 – брызгоотбойник

Изображение слайда
27

Слайд 27: Градирни

Достоинства Низкая стоимость процесса охлаждения (благодаря тому, что в качестве хладагента выступает воздух). Простота конструкции. Относительно невысокая стоимость обслуживания. Большая производительность по охлаждаемой воде. Недостатки Громоздкость конструкции (особенно у градирен с естественной тягой). Невосполнимые потери воды вследствие испарения. Небольшая глубина охлаждения (в градирне вода охлаждается не более чем на 15–20 градусов от своей первоначальной температуры).

Изображение слайда
28

Слайд 28: Регенеративный теплообменник

Регенеративные теплообменники с неподвижной насадкой. 1, 2 – регенеративные теплообменники с насадкой; 3,4 – клапаны; I, II – теплоносители

Изображение слайда
29

Последний слайд презентации: Теплообменные аппараты химических производств: Регенеративный теплообменник

Достоинства Простота устройства. Возможность работы со значительными количествами теплоносителей. Относительно невысокая стоимость обслуживания. Возможность работы при высоких температурах (например, с дымовыми газами доменных печей). Недостатки Громоздкость конструкции. Необходима значительная разница температур теплоносителей, чтобы движущая сила процесса теплопередачи была достаточной на обоих стадиях процесса.

Изображение слайда