Теплообменные и тепломассообменные установки: тепловые пункты (бойлерные). Лекция 2

1.

Лекция № 2
Теплообменные и тепломассообменные установки: тепловые пункты
(бойлерные); подогревательные, конденсационные и холодильные,
выпарные, опреснительные, дистилляционные, ректификационные,
сушильные, реакционные и другие установки

2.

Термодинамически идеальная теплотехнологическая установка – установка,
наделенная
некоторыми
предельными
свойствами,
теоретически
обеспечивающими минимальные расходы топлива (теплоты) на проведение
теплотехнологического процесса.
К числу этих свойств (принципов) относят:
1) неограниченные возможности организации теоретического противотока
рабочего тела и теплоносителя (продуктов сгорания топлива, технологических
газов и т.д.);
2) возможность организации предельного регенеративного теплоиспользования;
3) предельно высокая тепловая герметичность ограждения установки;
неограниченные возможности интенсификации внешнего теплообмена,
следствием чего имеет место завершенность этого вида теплообмена;
4) неограниченные возможности интенсификации процесса горения (окисления)
топлива, следствием чего в уходящих газах установки при коэффициенте расхода
окислителя α≥1,0 отсутствуют потери от неполноты горения топлива;
5) неограниченные возможности интенсификации внешнего массообмена и
переноса массы в теплотехнологических реакторах (аппаратах);
6) предельно низкое потребление энергии на собственные нужды

3.

Обобщенная структурная схема теплотехнологической
установки

4.

Классификация тепловых схем теплотехнологических
установок с топливным источником энергии

5.

На промышленных предприятиях в основном используются рекуперативные
поверхностные теплообменники непрерывного действия, которые имеют
разнообразную конструкцию и области применения:
- кожухотрубные теплообменники,
- элементные (секционные) теплообменники,
- двухтрубные теплообменники типа «труба в трубе»,
- витые теплообменники,
- ребристые теплообменники,
- спиральные теплообменники,
- пластинчатые теплообменники

6.

Кожухотрубные теплообменники:
а – одноходовой; б – шестиходовой по межтрубному
пространству

7.

Размещение труб в трубных решетках теплообменника:
а – по концентрическим окружностям; б – по периметрам
правильных шестиугольников; в – по вершинам
квадратов

8.

Способы крепления труб в трубных решетках:
а – развальцовкой; б – развальцовкой с канавками; в – сваркой; г –
пайкой; д – сальниковыми устройствами.

9.

Кожухотрубные теплообменники с компенсацией неодинаковости температурных удлинений труб и
кожуха:
а – теплообменник с линзовым компенсатором (полужесткая конструкция); б – аппарат с U-образными
трубами; в – аппарат с W-образными трубами; г – с плавающей головкой

10.

Ламельный теплообменник
Диаметр труб от 7 мм до 14 мм,
длина до 4,5м

11.

Секционный теплообменник типа «труба в трубе»

12.

Спиральные теплообменники
1, 4 – центральные каналы; 2, 3 – периферийные каналы

13.

Теплообменники с витыми трубами

14.

Оросительные теплообменники
1 – трубы; 2 – калачи; 3 – желоб; 4 – поддон

15.

Ребристые теплообменники