ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основы предварительного выбора теплообменного аппарата из "Теплообменные процессы химической технологии" Выбор конструкционного материала ТОА определяется допустимыми потерями прочности материала при рабочих температурах. Для химически активных сред используются неметаллические теплопередающие поверхности, например, графитовые ТОА [123] с высокой теплопроводностью графита, но механически менее прочные. Используются также эмалированные поверхности и материалы из пластических масс и из керамики. [c.248] При выборе охлаждающего теплоносителя обычно отдается предпочтение воде из-за высоких значений ее теплоемкости. Однако в настоящее время вследствие дефицита воды в промыЩденных районах и ее коррозионных свойств по отношению к металлам, а также из-за возможности применения оребренных теплообменников, обладающих большой внешней поверхностью теплоотдачи, появляется тенденция к использованию воздушного охлаждения [124]. Видимо, окончательный выбор охлаждающего агента должен проводиться средствами оптимизации с учетом множества конкретных условий. [c.248] В качестве греющих агентов широко используется водяной пар, единственный существенный недостаток которого — необходимость повышения давления при увеличении температуры нагрева. Этого недостатка лишены высокотемпературные теплоносители [125], позволяющие при атмосферном давлении иметь температуру до нескольких сот градусов. [c.248] Дымовые газы, образующиеся при сжигании органических топлив, позволяют проводить нагрев до 800 °С н выше при атмосферном давлении, но они имеют малую объемную теплоемкость и не обеспечивают высоких коэффициентов теплоотдачи. [c.249] Электрический нагрев, обладающий многими преимуществами, пока еще дорог, но может рассматриваться как перспективный способ высокотемпературного нагрева по мере увеличения выработки и снижения стоимости электрической энергии. [c.249] Выбор конструкции ТОА для проведения конкретного теплообменного процесса весьма разнообразен. Простой теплообменный аппарат для нагрева жидкости может представлять сосуд с наружным, чаще всего паровым обогревом. Греющий пар подается в рубашку или приваренные снаружи змеевики, где он конденсируется, отдавая теплоту фазового перехода жидкости через стенку сосуда. Преимущество таких аппаратов состоит в возможности создания больших давлений пара и, следовательно, в возможности нагрева жидкости до значительных температур, а недостаток — в относительно малой поверхности теплообмена. Поверхность теплообмена можно увеличить за счет размещения змеевика в объеме нагреваемой жидкости, но при этом теряется часть полезного объема сосуда, занятая змеевиком. Конденсация пара в длинных трубах змеевика приводит к заполнению концевых участков труб конденсатом, что уменьшает интенсивность теплоотдачи. [c.249] Часто используются оросительные теплообменные аппараты, где охлаждаемая жидкость движется внутри труб, на которые снаружи разбрызгивается охлаждающая вода. Вода стекает вниз с одной горизонтальной трубы на другую и может при этом испаряться, если температура наружной поверхности труб выше температуры кипения нагреваемой жидкости. Оросительные ТОА имеют высокие коэффициенты теплопередачи, но громоздки. Кроме того, при работе в режимах испарения необходимо непрерывно отводить образующиеся пары воды или устанавливать оросительные ТОА вне помещения. [c.249] Наибольшее распространение в химической и других отраслях промышленности получили компактные кожухотрубчатые теплообменные аппараты, в которых для создания высоких значений коэффициентов теплоотдачи в межтрубном пространстве устанавливают перегородки, а для интенсификации теплообмена в трубном пространстве организуют прохождение теплоносителя в несколько ходов. [c.249] Если процесс теплообмена происходит между теплоносителями, которые имеют значительное различие в величинах коэффициентов теплоотдачи (например, при теплопередаче между воздухом и капельной жидкостью), то со стороны теплоносителя с меньшим а поверхность оребряется, что дает возможность компенсировать малое а увеличением поверхности теплоотдачи со стороны этого теплоносителя. Вопрос выбора оребрения и расчета ТОА, имеющих ребра различной конфигурации, рассматривается в монографии [126]. [c.249] Для организации теплообмена - между двумя газовыми потоками с близкими и относительно небольшими а рекомендуется [127] использовать компактные пластинчатые ТОА, имеющие различную конфигурацию каналов для прохождения теплоносителей. Пластинчатые ТОА имеют весьма значительную поверхность теплообмена на единицу объема, но не обладают достаточной герметичностью, что может приводить к взаимному проникновению теплоносителей. [c.250] Классификация. и подробные сведения о различных конструк-диях ТОА и их сравнительная характеристика приводится в литературе [128]. [c.250] Вернуться к основной статье