Конструкция и принцип работы - Спиральный теплообменный аппарат
Варианты конструкций спиральных теплообменников. Спиральные теплообменники с противотоком или параллельным движением сред.
В общем случае этот тип теплообменников применяется для взаимодействия сред "жидкость-жидкость". Например, греющая жидкость поступает в аппарат через патрубок С, протекает по спирали и покидает аппарат через осевой патрубок D, а нагреваемая жидкость поступает в аппарат через осевой патрубок А и покидает его после протекания через спираль в противотоке греющей среде через патрубок В.
Для организации параллельного движения потоков, нагреваемая среда должна поступать через патрубок В и покидать аппарат через патрубок А.
Конструкция А-1
Это самая распространенная конструкция. Герметизацию спиралей называют при этом переменной, поскольку плоские крышки герметизируют каналы каждая со своей стороны. Доступ к обоим каналам в каждом случае возможен после демонтажа соответствующей крышки.
Конструкция А-2
Для определенных целей один из обоих каналов полностью закрывается, другой, напротив, постоянно открыт. Выбор этой конструкции оправдан, например, в том случае, когда одна из сред создает значительные проблемы при выборе уплотнительных прокладок, или когда использование одной среды требует частое проведение чистки с помощью механических средств или агрессивных чистящих средств. Закрытый канал недоступен для механической чистки, он может очищаться только химическими средствами.
Спиральные теплообменники с перекрестным движением сред
Эта конструкция применяется в конденсаторах, в основном при пониженном давлении, при этом значительный объем потока пара пускают через большие поперечные сечения спиралей (вдоль осей спиралей). За счет этого достигается быстрое охлаждение пара при избежании большой потери давления.
Конструкция В-1
Охлаждающая жидкость движется по закрытому спиральному каналу. Пар подается через спираль вдоль оси спирали и охлаждается. Чистка очень простая, поскольку канал с обеих сторон доступен, если аппарат снабжен люками для чистки или съемными крышками.
Конструкция В-2
В некоторых случаях требуется приведение теплообменника в горизонтальное положение, в особенности, при использовании жидкостей, содержащих твердые частицы, волокна и т. п. во избежание их скапливания в нижней части теплообменника под действием силы тяжести. Эта конструкция дает возможность проводить механическую чистку спиралей с обеих сторон.
При горизонтальном расположении, внутри кожуха спиральные теплообменники в который поступает пар, устанавливается горизонтальная перегородка приблизительно на 2/3 ширины спирали. В результате поступающий через верхнюю половину спирали пар вынужден выходить через ее нижнюю половину.
Охлаждающая жидкость поступает через боковой патрубок и покидает спиральный теплообменник через осевой патрубок.
Конструкция С
Эта конструкция применяется в качестве конденсатора в верхней части колонн, аппарата с фланцем, посаженного прямо на колонну, что минимизирует потери давления и значительно упрощает монтаж.
Существуют две различные конструкции конденсаторов для переохлаждения конденсата, инертного газа или одновременно этих двух сред. Переохлаждение возможно за счет формирования дополнительного контура охлаждения путем герметизации в верхней части двух последних витков спирали (см. рисунок ниже). Пар поступает в теплообменник перпендикулярно плоскости спирали, конденсат и / или инертный газ вынуждены вытекать через последние спиральные витки. Поперечные сечения сильно сужаются, что приводит к незначительной потере давления в конце конденсации. В то же время повышаются параметры теплообмена за счет повышения скорости течения.
Принцип работы
Два или четыре длинных металлических листа укладываются спиралью вокруг центральной трубы, образуя два или четыре однопроточных канала. Для того, чтобы обеспечить постоянную величину зазоров к одной стороне листов привариваются разделительные шипы. Центральная труба при помощи специальной перегородки разделена на две камеры, которые образуют входной и выходной коллектора. Скрученные спирали помещаются в цилиндрический кожух. Внешние концы спиральных листов привариваются вдоль образующей обечайки. Для выхода каналов наружу в местах фиксации краев каналов в кожухе просверливаются отверстия, которые герметично закрываются входным и выходным коллекторами с присоединительными патрубками.
Движение потоков в спиральных теплообменниках происходит по криволинейным каналам близким по форме к концентрическим окружностям. Направление векторов скоростей движения потоков постоянно претерпевают изменение. Геометрия каналов и разделительные шипы создают значительную турбулентность уже при низких скоростях потоков, при этом улучшается теплопередача и уменьшается загрязнение. Все это обуславливает компактность конструкции спиральных теплообменников, которые могут быть интегрированы с любой технологической линией, что значительно сокращает затраты на установку.
Благодаря прочной и жесткой цельносварной конструкции, а так же тому, что спиральные теплообменники мало подвержены загрязнению, затраты на их обслуживание сведены до минимума.
Поскольку геометрия каналов может быть изменена в широких пределах, спиральные теплообменники действительно оптимально адаптируются к требованиям Заказчика. Несмотря на изменяющиеся массовые расходы и различия в требуемых температурах, спиральный теплообменник зачастую позволяет осуществлять теплопередачу в одном и том же устройстве на разных режимах и неполной нагрузке.
По сути, спиральные теплообменники представляют собой длинные щелевые однопроточные каналы, свернутые в спираль. Таким образом, в спиральных теплообменниках может быть достигнута практически любая тепловая длина взаимодействия двух сред, а значит и разность температур потоков меньше 3 °С. При этом, в спиральных теплообменниках возможен нагрев или охлаждение "проблемных" технологических сред, для которых недопустимы резкие повороты потоков, провоцирующие блокировку каналов. В спиральных теплообменниках существует большое разнообразие вариантов изготовления разделительных перегородок центральной трубы. Каждый адаптирован к выполнению определенных задач и позволяет выбрать оптимальное решение для любого применения.
Возможные конфигурации потоков:
- 1. Противоток (наиболее часто); 2. Перекрестные потоки (обычно в конденсаторах и испарителях); 3. Параллельные потоки (редко); 4. Комбинации вышеназванных.
Важная особенность конструкции предлагаемых спиральных теплообменников - это использование непрерывных (цельных) металлических листов от центральной трубы до кожуха, что позволяет практически полностью исключить сварные швы и внутри, и в труднодоступных местах теплообменников.
Похожие статьи
-
Введение - Спиральный теплообменный аппарат
Спиральный теплообменник - устройство, в котором осуществляется передача теплоты от горячего теплоносителя холодному (нагреваемому). Теплоносителями...
-
В процессах нефти - и газопереработки для обеспечения необходимой температуры в аппаратах требуется подводить или отводить тепло. Для этого на...
-
Назначение - Спиральный теплообменный аппарат
Спиральные теплообменники используются в спиртовой, пищевой, фармацевтической, нефтяной, химической, ЖКХ и других отраслях промышленности, где требуется...
-
По ходу плавки в электродуговую печь требуется подавать различное количество энергии. Менять подачу мощности можно изменением напряжения или силы тока...
-
В электропечи можно получать легированную сталь с низким содержанием серы и фосфора, неметаллических включений, при этом потери легирующих элементов...
-
Электрооборудование. - Конструкция и принцип работы елктропечи
Рабочее напряжение электродуговых печей составляет 100 - 800 В, а сила тока измеряется десятками тысяч ампер. Мощность отдельной установки может...
-
1. Нефтепереработка (Тяжелые масла, промывочные масла) 2. Химическая промышленность (ПВХ, Латекс, Акрилацетат, TiO2 и. т.д.) 3. Целлюлозно-бумажная...
-
Подготовка материалов к плавке., Технология плавки. - Конструкция и принцип работы елктропечи
Все присадки в дуговые печи необходимо прокаливать для удаления следов масла и влаги. Это предотвращает насыщение стали водородом. Ферросплавы...
-
Очистка отходящих газов., Футеровка печей. - Конструкция и принцип работы елктропечи
Современные крупные сталеплавильные дуговые печи во время работы выделяют в атмосферу большое количество запыленных газов. Применение кислорода и...
-
Аппарат высокого напряжения. Назначение. Основные узлы и принцип работы маломасляных выключателей
Аппарат высокого напряжения. Назначение. Основные узлы и принцип работы маломасляных выключателей Тема: Аппарат высокого напряжения. Назначение. Основные...
-
Одношлаковый процесс. - Конструкция и принцип работы елктропечи
В связи с интенсификацией процесса электроплавки в последние годы получил большое распространение метод плавки в дуговой печи под одним шлаком. Сущность...
-
Пускатель представляет собой тиристорный регулятор с цифровой системой управления на интегральных микросхемах, обеспечивающий плавное изменение выходного...
-
Заключение, Список использованных источников - Конструкция и принцип работы елктропечи
Печи для плавки в жидкой ванне используются в цветной металлургии для получения медного штейна не везде из-за относительной новизны процесса. Но в...
-
Плавка с окислением. - Конструкция и принцип работы елктропечи
Рассмотрим ход плавки с окислением. После окончания периода расплавления начинается окислительный период, задачи которого заключаются в следующем:...
-
Сырые материалы. - Конструкция и принцип работы елктропечи
Основным материалом для электроплавки является стальной лом. Лом не должен быть сильно окисленным, так как наличие большого количества ржавчины вносит в...
-
Введение - Конструкция и принцип работы елктропечи
В настоящее время в промышленности очень широко используется печное оборудование. В таких важных отраслях, как черная и цветная металлургия,...
-
Штамп предназначен для серийного производства деталей, усилитель. ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ИЗДЕЛИЯ И УСЛОВИЙ РАБОТЫ, ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Штамп...
-
Стальной аппарат с мешалкой. Он состоит из корпуса и перемешивающего устройства с приводом. Корпус! включает в себя: цилиндрическую обечайку с приварным...
-
Особенность конструкции Сварочный аппарат работает от сети переменного тока напряжением 220 В. Особенностью конструкции аппарата является использование...
-
Введение Электрическая станция - энергетическая установка, служащая для преобразования природной энергии в электрическую. Тип электрической станции...
-
Устройство и принцип работы котлов - Котельные установки
Паровой или водогрейный котел представляет собой устройство в виде металлического сосуда, который обогревается продуктами сгорания топлива и служит для...
-
Краткое устройство ремонтируемой машины Экскаватор ЭО-4112Б - с прямой лопатой на гусеничном ходу, предназначено для разработки и погрузке в транспортное...
-
Гомогенизатор А1-ОГМ (рис. 2), предназначенный для получения тонкоизмельченного однородного продукта, состоит из электродвигателя 1, станины 2,...
-
Назначение, устройство, технические данные, принцип работы и правила эксплуатации компрессионного холодильника "Снайге - 12Е" Бытовой компрессионный...
-
Краткое устройство ремонтируемой машины Щековая дробилка с простым качанием щеки предназначена для крупного и среднего дробления горных пород средней и...
-
Развитие конструкций жаротрубных котлов - Описание работы нагревательных котлов
Развитие конструкций паровых и водогрейных котлов в начале своего пути шло по двум основным направлениям - газотрубный и водотрубный способ нагрева...
-
ПРИНЦИПЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ САМОДЕЛЬНЫХ СВАРОЧНЫХ АППАРАТОВ - Самодельные сварочные аппараты
В зависимости от используемого для сварки типа тока, различают сварочные аппараты постоянного и переменного тока. Сварочные аппараты с использованием...
-
Система питания предназначена для приготовления и подачи к цилиндрам горючей смеси, а так же для регулирования ее количества и состава; она включает в...
-
Сканирующее зондовая микроскопия и ее принцип работы В основе работы СЗМ лежат различные типы взаимодействия зонда с поверхностью образца. Характерное...
-
Назначение, устройство и принцип работы приспособления вертикальный гидравлический зажим Зажимные устройства с гидравлическими приводами широко применяют...
-
Конструкция ГЖК - Описание работы нагревательных котлов
Среди разнообразия производителей газовых жаротрубных котлов в то же время схемы движения дымовых газов и воды похожи. Для большинства котлов (КСВа...
-
Назначение, устройство и принцип работы приспособления - пневматического съемника Пневматический пневмошомпольный зажим предназначен для зажима...
-
Шкуроконсервировочный цех технологический сырье Мясная промышленность занимает ведущее место среди всех отраслей пищевой промышленности. Предприятия...
-
Принцип работы системы и функциональная схема САР В данной работе рассматривается система автоматического регулир Ования температуры воды в баке. Схема...
-
Принцип работы современных доильных установок
Принцип работы современных доильных установок Лактация коров - это очень сложный и трудоемкий процесс. Он включает в себя образования молока в молочной...
-
Конструкция машины постоянного тока - Конструкция и принцип действия машины постоянно тока
Электротехническая промышленность в настоящее время выпускает электрические машины постоянного тока для работы в различных условиях. Корабельные машины...
-
Изучение конструкций и исследование работы магнитных пускателей
Изучение конструкций и исследование работы магнитных пускателей Цель: Изучить конструкции и исследовать работы магнитных пускателей Ход работы А)...
-
Основные нормы технологического режима работы аммиачного абсорбера приведены в таблице 2. Таблица 2 - Показатели технологического режима [5] Наименование...
-
Электрическим двигателям называется машина, преобразующая электрическую энергию в механическую. Применяемые в настоящее время двигатели могут быть...
-
Сварочные работы относятся к категории работ с повышенной степенью опасности, что обусловливает повышение требований к организации рабочих мест,...
Конструкция и принцип работы - Спиральный теплообменный аппарат