Нагревательные и термические печи металлургической и машиностроительной промышленности являются одними из основных потребителей топлива в стране, причем в них, как правило, расходуют наиболее ценные сорта топлива: мазут и газ. Низкий термический к. п. д. промышленных печей обусловливается в основном очень большими потерями тепла с отходящими дымовыми газами, достигающими иногда 50-65% от количества тепла, подведенного в печь. Лучшим методом повышения термического к. п. д. печей, а следовательно, и эко топлива является возврат в печь части тепла, содержащегося в отходящих дымовых газах, подогревом в рекуператорах воздуха, используемого для горения топлива.Теплообменные аппараты и установки предназначены для передачи теплоты от одной среды к другой или от среды к нагреваемому (охлаждаемому) телу. Прежде всего, по способу передачи теплоты от одной среды к другой (от одного теплоносителя к другому) теплообменники классифицируются на: · рекуперативные; К аппаратам с установившимся тепловым режимом относятся непрерывно действующие теплообменники, работающие при неизменных во времени расходах и параметрах теплоносителей на входе и выходе из аппарата. Передача теплоты от одной среды к другой в рекуперативных аппаратах происходит при одновременном вынужденном движении сред без изменения фазового состояния или при фазовом переходе одного (обоих) теплоносителя. В качестве греющей среды используются теплоносители, не изменяющие фазовое состояние (жидкости, газы), и конденсирующийся водяной пар или пар другой жидкости.В процессе теплообмена может участвовать несколько теплоносителей: тепло от одного из них может передаваться нескольким и от нескольких другу. Существует несколько классификаций теплообменных аппаратов: 1) по назначению: подогреватели, конденсаторы, охладители, испарители. Отдельно стоит выделить теплообменники с внутренним источником энергии, в которых применяются не два, как обычно, а один теплоноситель, отводит теплоту, которая выделяется в самом аппарате. В регенеративных аппаратах горячий теплоноситель отдает свою теплоту устройства, аккумулирующего ее, а затем, в свою очередь, отдает теплоту холодному теплоносителю, т.е. одна и тоже и сама поверхность омывается то горячим, то холодным теплоносителем. Теплообменники, в которых периодически меняются подача и отвод теплоносителей, называются теплообменниками периодического действия.Теплообменники широко используются в химической промышленности, где они применяются в следующих процессах: · нагревания и охлаждения веществ в различных агрегатных состояниях; Коэффициент проницаемости тепла k напрямую зависит от конструкции теплообменника, типа материала из которого изготовлен аппарат, а также специфики протекания веществ в теплообменнике. k=[(1/?1) (s/?) (1/?2)]-1 Как правило, уровень температуры потоков веществ (или хотя бы одного из потоков) меняется по мере протекания по поверхности теплообмена, вследствие чего изменяется и разность температур от сечения к сечению ?t=t1-t2. Задача технологического расчета теплообменника заключается: в определении необходимой поверхности теплообмена F при заданных водяных эквивалентах (W1и W2) и температурах обоих теплоносителей (t"1, t"1, t"2, t"2); Данный теплоноситель обладает высоким удельным теплосодержанием (скрытая теплота испарения при нормальном уровне давления составляет 2256,8 КДЖ/кг) и высоким коэффициентом теплоотдачи, при конденсации.Металл рекуператоров работает в условиях высоких температур при динамическом и окисляющем действии дымовых газов. Углеродистые стали могут работать при температуре стенки 450-500 °С и обеспечивают подогрев воздуха до 250-300 °С, а серые чугуны - при температуре стенки 500-550 °С. И в том, и в другом случае температура дымовых газов на входе в рекуператоре не должна превышать 700-750 °С. Для увеличения стойкости рекуператоров и повышения температуры подогрева воздуха применяют чугуны и стали, легированные в основном хромом, кремнием и алюминием. Применение легированных чугунов и сталей для изготовления металлических рекуператоров позволяет повысить температуру подогрева воздуха, но вместе с тем приводит к резкому увеличению стоимости рекуператоров.Опыт применения рекуператоров из гладкостенных чугунных труб показал весьма низкую их тепловую эффективность, и в настоящее время применяют иногда ребристые трубы, а в основном так называемые «игольчатые» чугунные трубы, названные так потому, что поверхности их теплообмена (стенки) отливают негладкими, а с ребрами в виде игл круглой или вытянутой - овальной в сечении формы, что существенно увеличивает теплоотдачу. Обычно воздух проходит внутри трубы, а дымовые газы омывают трубу снаружи. Эти трубы широко применяют в рекуператорах для печей, отапливаемых топливом разных видов. Эти трубы можно применять для рекуператоров, устанавливаемых на печах, дымовые газы которых относительно чисты, т. е. на печах, отапливаемых чистым газом и не имеющих уноса из печи окалины, пыли и т.д. Если весь рекуператор выполняют из одностор
План
Содержание
Введение
1. Теплообменные аппараты
2. Классификация теплообменных аппаратов
3. Общее определение теплообменных аппаратов
4. Конвективные металлические рекуператоры
5. Конструкция рекуператоров
6. Газоплотность игольчатых рекуператоров
7. Расчет игольчатых рекуператоров
8. Преимущества и недостатки металлических рекуператоров
Заключение
Список используемой литературы
Введение
Нагревательные и термические печи металлургической и машиностроительной промышленности являются одними из основных потребителей топлива в стране, причем в них, как правило, расходуют наиболее ценные сорта топлива: мазут и газ. В подавляющем большинстве случаев промышленные печи работают с весьма низким термическим к. п. д., величина которого в производственных условиях чаще всего не превышает 20-30%, т. е. в 3-4 раза ниже, чем, например, к. п. д.
Современных парокотельных установок. Низкий термический к. п. д. промышленных печей обусловливается в основном очень большими потерями тепла с отходящими дымовыми газами, достигающими иногда 50-65% от количества тепла, подведенного в печь. Лучшим методом повышения термического к. п. д. печей, а следовательно, и эко топлива является возврат в печь части тепла, содержащегося в отходящих дымовых газах, подогревом в рекуператорах воздуха, используемого для горения топлива.
Подогрев воздуха не только, обеспечивает экономию топлива, но и повышает температуру продуктов сгорания топлива, что способствует ускорению процессов нагрева металла в печах и делает возможным применение новых способов нагрева металла-скоростного, безокислительного, открытым пламенем и др. Печи, предназначенные для работы при высокой температуре рабочего пространства и требующие применения высококалорийного топлива, при установке рекуператоров могут работать на менее качественном (местном) топливе без снижения производительности и ухудшения технологических условий нагрева. В промышленности, применяют керамические и металлические рекуператоры, причем последние имеют ряд существенных преимуществ перед керамическими и их внедряют в промышленность все в больших масштабах. Если за последние 10-15 лет почти ничего нового не сделано для усовершенствования керамических рекуператоров, то за этот же период проведены большие работы по конструированию и исследованию металлических рекуператоров новых типов и освоению их серийного производства на заводах. Сейчас используют много различных металлических рекуператоров на промышленных печах: игольчатых, термоблоков, трубчатых, радиационных и др. конвективный рекуператор теплообменник
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
