"Quvurdagi ishlab chiqarish" issiqlikgichining moddiy va termal hisobi

1. Texnologik qism

3. 1.1 Uskunaning qisqacha tavsifi, jihozlar dizayni

Issiqlik almashinuvchilari texnologik muhitni qayta ishlash yoki issiqlikni qayta tiklash maqsadida uni isitish yoki sovutish zarur bo'lganda issiqlik almashinuvi jarayonlarini amalga oshirish uchun mo'ljallangan.

Issiqlik almashinuvi uskunalari kimyo va unga aloqador sohalardagi texnologik uskunalarning juda muhim qismidir. Kimyo sanoatida issiqlik almashinuvi uskunalarining ulushi o'rtacha 15-18%, neft-kimyo va neftni qayta ishlash sanoatida 50% ni tashkil qiladi. Kimyoviy korxonalarda issiqlik almashinuvi uskunalarining sezilarli miqdori kimyoviy texnologiyaning deyarli barcha asosiy jarayonlari (bug'lanish, rektifikatsiya, quritish va boshqalar) issiqlikni etkazib berish yoki olib tashlash zarurati bilan bog'liqligi bilan izohlanadi. "Quvur ichidagi quvur" issiqlik almashinuvchilari neft, gaz, kimyo, neft-kimyo va boshqa sanoat tarmoqlarining texnologik jarayonlarida muhitni isitish va sovutish uchun mo'ljallangan.
Issiqlik jarayonlarining bir necha turlari mavjud:
Isitish - bu qayta ishlangan materiallarga issiqlik qo'llash orqali haroratning oshishi.
Sovutish - bu moddadan issiqlikni olib tashlash orqali uning haroratini pasaytirish jarayoni.
Bug'lanish - bu qizdirilganda sodir bo'ladigan suyuqlikning bug'ga fazali aylanish jarayoni.
Kondensatsiya - bu issiqlikdan olib tashlash orqali moddaning bug'larini kamaytirish.
Bug'lanish - eritmani konsentratsiyalash jarayoni bo'lib, eritma qaynayotganda erituvchining bir qismi bug'lanishi natijasida sodir bo'ladi. Ixtiro issiqlik almashinuvi uskunalariga tegishli bo'lib, kundalik hayotda va turli sohalarda qo'llanilishi mumkin.
Hozirgi vaqtda issiqlik almashinuvchilari sanoatda va kundalik hayotda keng qo'llaniladi. Bunday issiqlik almashtirgichda baraban ko'rinishidagi korpus mavjud bo'lib, uning ichida diametri 16 mm bo'lgan guruch quvurlari quvur plitalari orasida joylashgan. Issiqlik uzatish guruch quvurlari devorlari orqali amalga oshiriladi. Issiqlik uzatish yuzasini oshirish uchun quvurlar soni ko'payadi va shuning uchun bunday issiqlik almashtirgichni ishlab chiqarish qiyin va katta o'lchamlarga ega.



1 - issiqlik almashinuvi trubkasi; 2 - korpus trubkasi; 3 - qo'llab-quvvatlash; 4 - qobiqli quvurlarning panjarasi; 5 - kamera; 6 - issiqlik almashinuvi quvurlarining panjarasi; 7 - qobiq quvurlarini issiqlik almashinuvi quvurlari panjarasi bilan ulash uchun maxsus gardish; 8 - maxsus gardish
1-rasm - "quvurdagi quvur" issiqlik almashtirgichining tuzilishi

"Quvur ichidagi quvur" tipidagi issiqlik almashtirgich, bunda ichki quvur muhit bo'ylab bosqichma-bosqich o'zgaruvchan kesimga ega va tashqi trubka ham muhit bo'ylab bosqichma-bosqich o'zgarib turadigan erkin kesmaga ega va uning qadamlari nisbatan ofsetga ega. ichki trubaning qadamlari, ikkinchisi chiqish uchida oluklar bilan ta'minlangan va tashqi va ichki quvurlar ko'pik shaklida amalga oshiriladi, oluklar gofrirovka shaklida bo'ladi.

Ko'p oqimli issiqlik almashtirgichlarda taqsimlash kamerasi issiqlik almashinuvi quvurlari orqali oqimni taqsimlash uchun xizmat qiladi. Issiqlik almashinuvi va qobiq trubalarining panjaralari o'rtasida qobiq naychalaridagi halqali bo'shliqdan oqadigan muhit uchun taqsimlash kamerasi mavjud. Ko'p oqimli issiqlik almashinuvchilari ichki quvurlar orqali ikkita va tashqi tomondan ikkita o'tishga ega.
Issiqlik almashtirgich tashqi trubkaga nisbatan bo'shliqqa ega bo'lgan ichki trubkaga o'rnatilgan spiral qanotlarni o'z ichiga oladi, ikkinchisida halqali muhitning kirish va chiqish quvurlari tangensial joylashgan va qanotlar yuzasida kirish trubkasi yon tomonida joylashgan. halqali muhitda qanotlarning chetiga ulashgan va ichki trubkaga nisbatan bo'shliq bilan joylashgan isitish pichoqlari mavjud. Pichoqlarning mavjudligi sovutish suvi oqimining ichki trubaning yuzasiga yo'nalishini ta'minlaydi, bu issiqlikni olib tashlashni oshiradi, ammo bunday dizaynni ishlab chiqarish qiyin. [3,280]
Ma'lumki, issiqlik almashtirgich o'zgaruvchan kenglikdagi bo'shliq bilan o'rnatilgan tashqi va ichki quvurlarni o'z ichiga oladi, ikkinchisi dumaloq kesimga ega va tashqi trubaning devoriga ulashgan spiral qanotlar bilan jihozlangan va tashqi trubkasi ko'ndalang. qism ellips shakliga ega va ichki quvur bilan birga o'rnatiladi.
Dizayn bo'yicha da'vo qilingan eritmaga eng yaqin quvurli turdagi issiqlik almashtirgich bo'lib, uning ichki trubkasi tashqi trubkada isitiladigan muhit uchun armatura bo'lgan bo'shliq bilan joylashtirilgan spiral qanotlar bilan jihozlangan, bo'shliq o'zgarmas qiymat spiral qanotli kangallar orasidagi qadamdan 1-6 mm kamroq va ichki trubaning o'qi bo'ylab unga nisbatan bo'shliq bilan elektr isitgich o'rnatiladi, armatura esa tangensial ravishda joylashtiriladi.
Yig'iladigan konstruktsiyali issiqlik almashtirgichlarda, ba'zi hollarda, ichki quvurlar tashqi yuzadan qanotlar bilan amalga oshiriladi, bu ularning issiqlik almashinuvi yuzasini 4-5 baravar oshirish imkonini beradi. Ribli ichki quvurlar, qoida tariqasida, issiqlik almashinuvi vositalaridan biridan yuqori issiqlik uzatish koeffitsientini ta'minlash qiyin bo'lgan hollarda qo'llaniladi. Bunday holda, bunday issiqlik almashinuvi vositasining yon tomonidagi sirtni finlash, uzatiladigan issiqlik miqdorini sezilarli darajada oshirish imkonini beradi.
Quvurlar bo'shlig'ida issiqlik uzatish samaradorligini oshirish uchun quvurdagi oqimni yo'q qiladigan va turbulizatsiya qiluvchi qurilmalar bilan oqimga ta'sir qilish usullari qo'llaniladi. Bu turli xil turbulent qo'shimchalar, trubaning butun uzunligi bo'ylab o'rnatilgan aylanmalar, oqimning aylanishini ta'minlaydi, bu quvurlarda issiqlik uzatishni kuchaytirishning samarali usullaridan biridir. Ishlab chiqarish qulayligi tufayli lenta aylanalari keng tarqaldi. Bunday holda, oqimning eng samarali aylanishi, agar lenta quvurga amalda bo'sh joysiz kiritilgan bo'lsa, amalga oshiriladi. Bu holatda qo'shimcha ta'sir - vint qo'shimchasi issiqlik almashinuvi yuzasini oshiradi va u tomonidan so'rilgan issiqlik issiqlik o'tkazuvchanligi bilan quvur devoriga o'tkaziladi. [2,143]
Ma'lum elementning kamchiligi shundaki, struktura yupqa devorli quvurlardan yasalgan bo'lsa, diametrlardagi kichik farq tufayli kesmaning bosqichma-bosqich o'zgarishi ta'siri ahamiyatsiz bo'ladi; bundan tashqari, issiqlik uzatishni yaxshilash faqat bosqichli o'tish joylarida sodir bo'ladi. Agar tashqi yoki ichki trubaning har bir elementi sezilarli uzunlikka ega bo'lsa, unda uning yuzasida qadamlar mavjudligiga qaramay, har bir quvur elementi doimiy kesimga, bosim gradientiga ega bo'lganligi sababli haroratni oldini oladigan chegara qatlami hosil bo'ladi. bu turbulentlikni kuchaytiradi va issiqlik uzatishni kuchaytiradi.faqat bir uchastkadan ikkinchisiga o'tish joylarida sodir bo'ladi. Issiqlik uzatish koeffitsienti.
Issiqlik moslamasining sirtini texnologik hisoblashning eng muhim va eng ko'p vaqt talab qiladigan qismi issiqlik uzatish koeffitsientlarini hisoblashdir. Ushbu miqdorlarni aniqlash usullari maxsus issiqlik uzatish kursida o'rganiladi va bu erda issiqlik almashinuvchilarini hisoblashda foydalanish tavsiya etiladigan bir qator formulalar ham keltirilgan. Harakatlanuvchi suyuqlik yoki gaz oqimidan issiqlik uzatish koeffitsienti harakat rejimiga bog'liq: laminar (jet) oqim bilan issiqlik uzatish koeffitsientlari odatda kichik bo'ladi va turbulent oqim bilan ular yuqori bo'ladi va turbulentlik darajasining oshishi bilan ortadi. Oqim rejimi o'lchamsiz Reynolds mezonining qiymatiga qarab o'rnatiladi.
issiqlik uzatish yuzasi. Ma'lum miqdorda uzatiladigan issiqlik bilan, issiqlik almashinuvi muhiti va issiqlik uzatish koeffitsienti o'rtasidagi o'rtacha harorat farqi, issiqlik uzatish yuzasi issiqlikni o'rtacha harorat farqi va issiqlik uzatish koeffitsienti mahsulotiga bo'lish orqali aniqlanadi.
Bu tekis devor uchun, shuningdek, devor qalinligi diametriga nisbatan kichik bo'lsa, quvurlar uchun ham amal qiladi. Xuddi shu tenglama nisbatan katta devor qalinligi bo'lgan quvurlar uchun ishlatilishi kerak, ammo bu holda issiqlik almashinuvi yuzasi o'rtacha diametrdan hisoblanishi kerak.
Issiqlik almashtirgichni "quvurdagi quvur" qilishga urinishlar katta uzunlikdagi issiqlik almashtirgichlarni yaratishga olib keldi. Issiqlik moslamasining uzunligini qisqartirishga urinishlar, asosan, spiral spiral shaklida qilingan qo'shimcha qurilmalar (qurilmalar) - qovurg'alar tufayli isitish yuzasining ko'payishiga qisqartirildi. Bir tomondan, bu uzunlikning istalgan qisqarishini bermadi, boshqa tomondan, bu dizaynning murakkabligiga olib keldi. [2,189]

4.