Теплообменный аппарат новой конструкции снимает ограничения по расходу, давлению и температуре теплообменных сред, присущие традиционным кожухотрубным, пластинчатым, витым и другим теплообменным аппаратам.
Для расчета теплообменного аппарата заполните Опросный лист и вышлите на нашу электронную почту.
Преимущества теплообменных аппаратов новой конструкции:
- Возможность проведения процессов теплообмена газовых и жидкостных потоков практически любой требуемой производительности в одном аппарате.
- Низкое гидравлическое сопротивление потоков теплоносителей.
- Возможность проведения процесса теплообмена в широком диапазоне температур (от минус 270 до плюс 1150°С) и давлений (от глубокого вакуума до 30 МПа).
- Возможность проведения процесса теплообмена практически при любых заданных перепадах давлений и температур теплообменных сред.
- Высокий коэффициент теплопередачи.
- Компактность конструкции, низкая металлоемкость и стоимость.
- Возможность использования в качестве аппаратов воздушного охлаждения, нагревателей, испарителей, конденсаторов, рекуператоров тепла и др.
- Возможность проведения процесса теплообмена как нейтральных, так и агрессивных сред.
- Возможность проведения процесса теплообмена среды, содержащей твердые частицы.
- Максимальная удельная поверхность теплообмена в единице объема цилиндрического аппарата.
В зависимости от условий эксплуатации теплообменного аппарата, перепада давления теплообменных сред, наличия взвешенных частиц в одном из потоков и других параметров среды, спиралеобразные стенки, формирующие теплообменные элементы, могут быть выполнены плоскими или гофрированными. Гофры могут иметь форму ёлочки или другую форму. Такая конструкция гофрированных стенок способна выдерживать большие перепады давлений теплообменных сред между внутренними и внешними полостями теплообменных элементов.
Спиралеобразная форма теплообменных элементов и их гофрированная поверхность обеспечивают максимальную удельную поверхность в единице объема цилиндрического аппарата и надежную компенсацию элементов при температурных удлинениях.
Теплообменные элементы аппаратов защищены от термических расширений, не имеют местных концентраций напряжений и могут быть использованы большой перепад давлений и температур теплообменных сред, при глубоком вакууме и высоком давлении, в широком диапазоне температур. Ограничения по температуре применения зависят только от используемых материалов для изготовления теплообменных элементов и корпуса аппарата.
Рисунок №1. Схема теплообменного аппарата с теплообменным элементом
Высокий коэффициент теплопередачи обеспечивается интенсивной турбулизацией потоков среды. Нарушение стабилизации пограничного слоя среды в спиралеобразном канале за счет изменения направления потока и перемешивания его в каналах извилистой формы вызывает высокую интенсивность теплоотдачи, что является важным преимуществом теплообменных аппаратов такого типа.
Теплообменные аппараты новой конструкции по сравнению с традиционно применяемыми аппаратами имеют более равномерное распределение теплообменных сред по щелевым каналам. Это преимущество практически исключает застойные зоны, а также выпадение солей жесткости (накипи) на теплообменной поверхности.
При наличии в одном из теплоносителей твердых частиц, например, дымовом газе при сжигании твердого топлива и т.п., стенки теплообменных элементов выполняются плоскими, а поток теплоносителя, содержащего твердые частицы, направляется вдоль продольной оси теплообменного аппарата вертикально сверху вниз.
Рисунок №2. Схема аппарата воздушного охлаждения сжатого воздуха
Новая конструкция теплообменного аппарата практически не имеет ограничений по величине теплообменной поверхности в одном аппарате. Мощность теплообменного аппарата новой конструкции может быть от нескольких ватт в микротеплообменниках до десятков тысяч кило-ватт.
Рисунок №3. Схема и теплообменный аппарат ТА-4,2Р-4, совмещенный с сепаратором, для охлаждения сжатого воздуха водой. Мощность 215кВт, Pраб.=7,0МПа.
Рисунок №4. Теплообменные аппараты ТА8-8Р-2 для горячего водоснабжения. Мощность1750кВт, Pраб.=0,8МПа
Теплообменные аппараты новой конструкции, расширяют возможности более эффективного использования тепла, в том числе низко потенциального.
Использование рекуператора тепла новой конструкции отходящего дымового газа для подогрева воздуха, поступающего на горелки энергетического котла, позволяет нагреть воздух, поступающий на горелки до более высокой температуры.
Схема рекуператора тепла дымовых газов \ Теплообменный блок рекуператора тепла
В таблице представлены сравнение расчетных характеристик рекуператора новой конструкции и традиционно применяемого рекуператора тепла для энергетического парового котла мощностью 500 т/час.
| Характеристика | Ед. изм. | Новая конструкция | Традиционная конструкция | ||
|
Охлаждаемая среда |
Нагреваемая среда |
Охлаждаемая среда |
Нагреваемая среда |
||
| Рабочая среда | Дымовой газ | Воздух | Дымовой газ | Воздух | |
|
Производительность (расход) рабочих сред |
нм3/ч | 370 000 | 300 000 | 490 000* | 420 000* |
| Температура на входе | °С | 316 | 30 | 316 | 30 |
| Температура на выходе | °С | 120 | 290 | 120 | 240 |
| Потеря напора | Па | 1 200 | 1 000 | 1 200 | 1 000 |
| Поверхность теплообмена | м2 | 6 400 |
Чугунные аккумуляторы тепла |
||
| Мощность | Вт | 29 | 23,5 | ||
| Диаметр аппарата | м | 7 000 | 9 000 | ||
| Высота аппарата | м | 4 000 | 6 000 | ||
| Количество аппаратов | шт. | 1 | 2 | ||
| Масса | кг | 40 000 | 400 000 | ||
*120000нм3/ч воздуха перетекает в отходящий газ.
ВАРИАНТЫ
применения теплообменных аппаратов новой конструкции
| Отрасли | Варианты применения |
| Энергетика | Подогреватели водо-водяные, пароводяные, газо-водяные для систем отопления и горячего водоснабжения;
Подогреватели природного газа. Подогреватели мазута. Рекуператоры тепла дымовых газов для подогрева воздуха, поступающего на горелки паровых котлов, в котельных и т.д. Рекуператоры тепла дымовых газов для подогрева воздуха поступающего на горелки газовых турбин. Парогенераторы. Паровые и водогрейные котлы. Аппараты воздушного охлаждения оборотной воды, конденсации пара Сухие градирни. Охладители трансформаторного масла Охлаждение промышленных контуров генераторов Подогрев сырой воды в составе системы химводоподготовки. |
| Химическая, Нефтехимическая, Нефтеперерабаты- вающая,
Газовая, Металлургия |
Теплообменники для газовых и жидкостных потоков технологических процессов
Трубчатые печи. Испарители. Конденсаторы. Нагреватели газовых и жидкостных потоков. Подогрев нефти и нефтепродуктов. Подогрев сырой нефти и буровых растворов. Межступенчатое охлаждение компрессоров. Рекуператоры тепла. Каталитические реакторы. Аппараты воздушного охлаждения |
| Транспорт. (автомобилестрое- ние,
судостроение, авиастроение, тепловозостроение) |
Охладители антифриза. Охладители масла.
Охладители воздуха при наддуве двигателей. Кондиционеры. Рекуператоры тепла для подогрева воздуха перед горелками. Бортовые системы нагрева и охлаждения. |
| Фармацевтическая
промышленность |
Подогрев или охлаждение потоков при производстве лекарств |
| Пищевая промышленность | Холодильные машины.
Пастеризационо-охладительные установки. Испарители. Конденсаторы |
| Сельское хозяйство | Зерносушилки
Рекуператоры тепла вентиляционных выбросов птицефабрикит |
Эксплуатация промышленных теплообменных аппаратов новой конструкции подтвердила их расчетные тепловые и гидродинамические характеристик и и высокую надежность.
Преимущества теплообменника новой конструкции позволяет создавать новые технологии, которые обеспечивают:
- Сокращение энергопотребления;
- Снижение капитальных затрат;
- Решение экологических проблем.
Эксплуатация промышленных теплообменных аппаратов новой конструкции подтвердила их расчетные тепловые и гидродинамические характеристики, а также высокую надёжность.
