Теплообменными аппаратами называются устройства, предназначенные для обмена теплотой между греющей и обогреваемой рабочими средами. Последние принято называть теплоносителями. Теплообменные аппараты различают по назначению, принципу действия, фазовому состоянию теплоносителей, конструктивным и другим знакам.

По назначению теплообменные аппараты делятся на подогреватели, испарители, конденсаторы, холодильники и т. д.

По принципу действия теплообменные аппараты могут быть разделены на рекуперативные, регенеративные и смесительные.

Расчет

В первичные исходные данные для расчета теплообменного аппарата входят расходы теплоносителей, их начальные и конечные температуры. Недостающие величины определят из теплового баланса. Теплофизические и другие свойства теплоносителей, имеющие существенное значение для выбора и расчета теплообменного аппарата, предполагаются известными.

Аппарат воздушного охлаждения

Аппарат воздушного охлаждения (АВО) предназначен для охлаждения или конденсации технологических потоков газа и конденсата. Эксплуатируется на открытых технологических площадках в районах с умеренным или холодным климатом. Температура технологического потока от −40 до 300 °С, давление до 7,5 Мпа. Теплообменные трубы выполняются длиной от 1,5 до 8 м с оребрением в виде накатанной моно- или биметаллической ленты и компонуются в секции. Коэффициент оребрения (отношение полной поверхности оребренной трубы к наружной поверхности трубы по диаметру основания ребер) 9 или 14,6. Мощность установленных электродвигателей составляет 3–100 кВт, что обеспечивает скорости воздушного потока 5–15 м/с в узких сечениях секций. Количество ходов по трубному пространству от 1 до 8.

Основные преимущества АВО:

полная независимость от источников водоснабжения;

сравнительно низкая удельная металлоемкость;

низкие капитальные и эксплуатационные расходы.

Абсолютно все проекты АВО состоят из следующих компонентов:

· Секционные теплообменники.

· Узел регулировки расходования воздушного охладительного потока.

· Опорные и заградительные приспособления.

Типы аппаратов воздушного охлаждения (АВО)

Аппараты воздушного охлаждения в зависимости от расположения теплообменной секции подразделяются на следующие типы:

– горизонтальные

– вертикальные

– V-образные

– зигзагообразные

Основные параметры аппаратов воздушного охлаждения

Основными параметрами при выборе и проектировании АВО являются:

– производительность

– расчетное давление

– расчетная температура

– материал труб теплообменника (зависит от теплоносителя)

Пластинчатый теплообменник.

Пластичные теплообменники имеют щелевидные каналы, образованные параллельными пластинками. В простейшем случае пластины могут быть плоскими. Для интенсификации теплообмена и повышения компактности пластинам при изготовлении придают различные профили, а между плоскими пластинами помещают профилированные вставки. Первые профилированные пластины изготовлялись из бронзы фрезерованием и отличались повышенной металлоемкостью и стоимостью. В настоящее время пластины штампуют из листовой стали (углеродистой, оцинкованной, легированной), алюминия, мельхиора, титана и других металлов и сплавов. Толщина пластин — от 0,5 до 2 мм. Поверхность теплообмена одной пластины — от 0,15 до 1,4 м2, расстояние между пластинами — от 2 до 5 мм.

Пластинчатые аппараты высоко популярны, в сравнении с другими конструкциями. Они производительны, безопасны, надежны и относительно дешевы в изготовлении и эксплуатации. Это проточные установки. Они представляют собой пластины, собранные в пакет пластин, между которыми формируются нагревающий и нагреваемый каналы. Пакет пластин устанавливается в раму с рабочим давлением 10, 16 или 25 бар.