Теплообменное оборудование

ВВЕДЕНИЕ

 

В химической промышленности широко распространены тепловые процессы –  нагревание и охлаждение жидкостей  и газов и конденсация паров, которые проводятся в теплообменных аппаратах (теплообменниках).

Теплообменниками называют аппараты, предназначенные для передачи тепла от одних веществ к другим. Вещества, участвующие в процессе передачи тепла, называются теплоносителями. Теплоносителя, имеющие более высокую температуру, чем нагреваемая среда, и отдающие тепло, принято называть нагревающими агентами, а теплоносители с более низкой температурой, чем среда, от которой они воспринимают тепло – охлаждающими агентами.

В качестве прямых источников тепла  используют главным образом топочные газы, представляющие собой газообразные продукты сгорания топлива, и электрическую энергию. Вещества, получающие тепло от этих источников и отдающие его через стенку теплообменника нагреваемой среде, носят название промежуточных теплоносителей. К числу распространенных промежуточных теплоносителей (нагревающих агентов) относятся водяной пар и горячая вода, а также так называемые высокотемпературные теплоносители – перегретая вода, минеральные масла, органические жидкости (и их пары), расплавленные соли, жидкие металлы и их сплавы.

В качестве охлаждающих агентов  для охлаждения до обыкновенных температур (10-30 ^оС) применяют в основном воду и воздух.

Выбор теплоносителя зависит в  первую очередь от требуемой температуры  нагрева или охлаждения и необходимости  ее регулирования. Кроме того, промышленный теплоноситель должен обеспечивать достаточно высокую интенсивность теплообмена при небольших массовых и объемных его расходах. Соответственно он должен быть доступным и дешевым, обладать малой вязкостью, но высокими плотностью, теплоемкостью и теплотой парообразования, был негорюч, нетоксичен, термически стоек и не оказывал разрушающего влияния на материал теплообменника.

 

  1 Классификация теплообменного оборудования [1]

 

   В большинстве процессов  нефтеперерабатывающей промышленности происходит нагрев исходного сырья и применяемых при его переработке растворителей, реагентов, катализаторов и охлаждение полученных в результате того или иного технологического процесса целевых продуктов до температуры, при которой возможны их хранение и транспорт. Аппараты, в которых идет нагрев или охлаждение, называют теплообменными вне зависимости от того, что является целевым назначением аппарата: нагрев или охлаждение, какие потоки обмениваются теплом, происходит ли при этом только нагрев и охлаждение или же теплообмен сопровождается испарением (конденсацией).

   В зависимости от способа  передачи тепла аппараты делятся  на:

   - поверхностные теплообменные  аппараты, в которых передача  тепла между теплообменивающимися средами осуществляется через поверхность, разделяющую эти среды (глухую стенку);

   - аппараты смешения, в которых передача тепла происходит при их непосредственном соприкосновении (для их изготовления требуется меньше металла и они обеспечивают более эффективный теплообмен, но их нельзя использовать вследствие недопустимости прямого соприкосновения теплообменивающихся потоков);

   - регенеративные, в которых  процесс переноса теплоты от  горячего теплоносителя к холодному разделяется во времени на два периода и происходит при попеременном нагревании и охлаждении насадки.

   В зависимости от назначения аппараты делятся на:

   - теплообменники, в которых  один поток нагревается за  счет использова-

ния тепла другого, получаемого  в процессе и подлежащего охлаждению (нагрев одного и охлаждение другого  потока позволяет сократить расход подводимого извне тепла и охлаждающего агента);

   - нагреватели, испарители, кипятильники, в которых нагрев  или частичное при этом испарение  осуществляется за счет использования  высокотемпературных

потоков нефтепродуктов и специальных теплоносителей (нагрев или испарение одной среды является целевым процессом, тогда как охлаждение горячего потока является побочным);

   - холодильники и конденсаторы, предназначенные для охлаждения  жидкого потока или конденсации и охлаждения паров с использованием специального охлаждающего агента (охлаждение и конденсация являются целевыми процессами, а нагрев охлаждающего агента - побочным);

   - кристаллизаторы, предназначенные  для охлаждения соответствующих  жидких потоков, сопровождающегося  выделением кристаллов вещества.

  Поверхностные теплообменные аппараты классифицируются в зависимости от их конструкции на следующие:

   - трубчатые;

   - змеевиковые;

   - пластинчатые;

   - оребренные;

   - спиральные;

   - аппараты воздушного  охлаждения (АВО).

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   2 Конструкция теплообменных аппаратов [2]

 

   2.1 Трубчатые теплообменники

 

   Кожухотрубчатый теплообменник жесткой конструкции одноходовой (рисунок 1, а) состоит из корпуса (кожуха) 1 и приваренных к нему трубных решеток 2. В трубных решетках, к которым крепятся крышки 4, закреплен пучок труб 3. В кожухотрубчатом теплообменнике одна среда I движется в трубном пространстве, а другая II – в межтрубном. Среды направляются противотоком друг к другу.

   Скорость теплообмена в  таких аппаратах можно увеличить путем применения многоходового кожухотрубчатого теплообменника (рисунок 1, б), в котором трубы разделены на секции (ходы) при помощи поперечных перегородок 5. Скорость в таких теплообменниках возрастает в число раз, равное числу ходов.

   Для увеличения же скорости и пути движения среды в межтрубном пространстве служат сегментные перегородки 6, которые также выполняют роль промежуточных опор для пучка труб в горизонтальных аппаратах.

   При работе кожухотрубчатых  аппаратов при значительных температурах

(50 и более ^оС) для уменьшения температурных деформаций, обусловленных большой разностью температур труб и кожуха, значительной длиной труб, а также различием материала труб и кожуха, используют аппараты с компенсаторами.

   Кожухотрубчатый аппарат с линзовым компенсатором 1 (рисунок 2, а) подвергается упругой деформации. Теплообменник с плавающей головкой (подвижной трубной решеткой) 2 (рисунок 2, б) используют при необходимости обес-

печения больших перемещений труб и кожуха. В теплообменнике с U-образными трубами (рисунок 2, в) сами трубы 3 выполняют функцию компенсирующих устройств.

   Также применяются кожухотрубчатые теплообменники с двойными трубами (рисунок 3), в которых с одной стороны размещены две трубные решетки, причем в решетке 1 закреплен пучок труб 2 меньшего диаметра, открытых с обоих концов, а в решетке 3 – трубы 4 большего диаметра с закрытыми левыми концами.

 

 

а – одноходовой; б – многоходовой; 1 – корпус (обечайка); 2 – трубные  решетки;

3 – трубы; 4 – крышки; 5 – перегородки в крышках; 6 – перегородки в межтрубном пространстве

Рисунок 1 – Кожухотрубчатые теплообменники

  

   Для повышения скорости движения среды в межтрубном пространстве без

применения перегородок используют элементные теплообменники, каждый элемент которых представляет собой простейший кожухотрубчатый аппарат.

   Теплообменник типа «труба в трубе» (рисунок 4) состоит из нескольких последовательно соединенных трубчатых элементов, образованных двумя концентрически расположенными трубами. Один теплоноситель движется по внутренним трубам 1, другой – по кольцевому зазору между внутренними 1 и наружными 2 трубами. Внутренние трубы соединяются калачами 3, наружные – патрубками 4.

а – с линзовым компенсатором; б  – с плавающей головкой; в – с U-образными трубками; 1 – компенсатор; 2 – подвижная трубная решетка; 3 – U-образные трубы

Рисунок 2 – Кожухотрубчатые теплообменники с компенсирующими 

устройствами

1, 3 – трубная решетка; 2 – внутренние  трубы; 4 – наружные трубы

Рисунок 3 – Кожухотрубчатый теплообменник  с двойными трубами

 

1 – внутренние трубы; 2 – наружные  трубы; 3 – калач; 4 - патрубок

Рисунок 4 – Двухтрубчатый теплообменник

  

 

   2.2 Змеевиковые теплообменники

 

   В погружном змеевиковом теплообменнике (рисунок 5) капельная жидкость, газ или пар движутся по спиральному змеевику 1, который погружен в жидкость, находящуюся в корпусе 2 аппарата. Для увеличения коэффициента теплоотдачи путем повышения скорости жидкости в корпусе устанавливают внутренний стакан 3. Трубы змеевика крепятся на конструкции 4.

1 – спиральный змеевик; 2 – корпус  аппарата; 3 – внутренний стакан;

4 - конструкция для крепления змеевика

Рисунок 5 – Погружной теплообменник

 

   Оросительный теплообменник (рисунок 6) представляет собой змеевики

1 из размещенных друг над другом прямых труб, соединенных между собой калачами 2. Сверху змеевики орошаются водой, распределяемой в виде капель и струек при помощи желоба 3 с зубчатыми краями. Отработанная вода отводится из поддона 4.

1 – секция прямых труб; 2 –  калачи; 3 – распределительный желоб; 4 – поддон

Рисунок 6 – Оросительный теплообменник

   2.3 Пластинчатые теплообменники

 

   В пластинчатом теплообменнике (рисунок 7, а) поверхность теплообмена

образуется гофрированными параллельными пластинами 1,2, с помощью которых создается система узких каналов с волнистыми стенками.

   Жидкости движутся в каналах между смежными пластинами, омывая противоположные боковые стороны каждой пластины.

   Пластина (рисунок 7, б) имеет на передней поверхности три прокладки. Большая прокладка 10 ограничивает канал для движения жидкости I между пластинами, две малые прокладки 11 уплотняют отверстия 14 и 15 для движения противотоком жидкости II. Пакет пластин зажимается между неподвижной плитой 7 и подвижной плитой 8 посредством винтового зажима 9.

 

 

а – схема пластинчатого теплообменника; б – пластина; 1 – четные пластины; 2 – нечетные пластины; 3, 4 – штуцера для входа и выхода теплоносителя I; 5, 6 – то же, для теплоносителя II; 7 – неподвижная головная плита; 8 – подвижная головная плита; 9 – стяжное винтовое устройство; 10, 11 – прокладки; 12, 13 – отверстия для   

         жидкости  I; 14, 15 – отверстия для жидкости II

Рисунок 7 – Пластинчатый теплообменник

 

      2.4 Оребренные теплообменники

 

   Трубы с поперечными  ребрами различной формы широко  используются в аппаратах для  нагрева воздуха – калориферах (рисунок 8, а). В них обычно применяют насыщенный водяной пар, поступающий в коллектор 1 и далее в пучок оребренных труб 2. Конденсат отводится из коллектора 3. Иногда используются продольные ребра, которые для турбулизации пограничного слоя  на определенном расстоянии надрезаются. Схема устройства современного пластинчато-ребристого теплообменника представлена на рисунке 8, б.

 

а – пластинчатый калорифер; б – схема устройства пластинчато-ребристого теплообменника; 1 – коллектор для входа пара; 2 – оребренная труба; 3 – коллектор для приема конденсата

Рисунок 8 – Оребренные теплообменники

 

   2.5 Спиральные теплообменники

 

   В спиральном теплообменнике (рисунок 9) поверхность теплообмена образуется двумя металлическими листами 1 и 2, свернутыми по спирали. Внутренние концы листов приварены к глухой перегородке 3, а наружные сварены друг с другом. С торцов спирали закрыты плоскими крышками 4 и 5. Внутри аппарата образуются два изолированных спиральных канала, по которым противотоком движут-

 

ся теплоносители.

1, 2 – листы, свернутые в спирали; 3 – перегородки; 4, 5 – крышки

Рисунок 9 – Спиральный теплообменник

 

   2.6 Аппараты воздушного охлаждения (АВО)

 

   АВО подразделяются на горизонтальные, зигзагообразные, малопоточные, для вязких и высоковязких продуктов. На рисунке 10 представлен аппарат горизонтального типа, в котором оребренные пучки труб расположены горизонтально.

1 – секция оребренных  труб; 2 – колесо вентилятора; 3 –  электродвигатель; 4 - коллектор впрыска очищенной воды; 5 – жалюзи

Рисунок 10 – Схема горизонтального  АВО

 

   Количество воздуха, прокачиваемого через АВО, должно изменяться при сезонном изменении температуры окружающей среды, что достигается изменением производительности вентилятора, числа его оборотов и угла наклона лопастей вентилятора.

 

   2.7 Конденсаторы смешения

 

   В химических производствах  обычно не требуется получать чистый конденсат водяного пара для его последующего использования. Поэтому широко распространены конденсаторы смешения, более простые по устройству и соответственно более дешевые, чем кожухотрубчатые теплообменники, применяемые в качестве поверхностных конденсаторов. Одной из самых распространенных конструкций конденсаторов смешения является сухой полочный барометрический конденсатор, представленный на рисунке 11, а, работающий при противоточном движении охлаждающей воды и пара. В цилиндрический корпус 1 с сегментными полками 2 снизу через штуцер 3 поступает пар. Вода подается через штуцер 4, расположенный на высоте 12-16 метров над уровнем земли, и каскадно перетекает по полкам, имеющим невысокие борта. При соприкосновении с водой пар конденсируется. Смесь конденсата и воды сливается самотеком через штуцер 5 в барометрическую трубу 6 высотой примерно 10 метров и далее – в барометрический ящик 7. Барометрическая труба и ящик играют роль гидравлического затвора, препятствующего прониканию наружного воздуха в аппарат. Из барометрического ящика вода удаляется в канализацию через переливной штуцер. Вместе с паром и охлаждающей водой в конденсатор попадает некоторое количество воздуха, кроме того, воздух подсасывается через неплотности фланцевых соединений. Остаточное давление в конденсаторе наиболее часто должно поддерживаться в пределах 0,1-0,2 ат. Присутствие неконденсируемых газов может вызвать значительное снижение разрежения в конденсаторе. Поэтому неконденсируемые газы отсасывают через штуцер 8 и отделяют от увлеченных брызг воды в брызгоуловителе-ловушке. Отсюда вода также стекает в барометрическую трубу и барометрический ящик.

 

 

а - с сегментными полками; б –  с кольцевыми полками; 1 – цилиндрический корпус; 2 – сегментные полки; 3 – штуцер для подвода пара; 4 – штуцер для подвода воды; 5 – штуцер для отвода воды и конденсата; 6 – барометрический труба;           7 – барометрический ящик; 8 – штуцер для отводы неконденсируемых газов

Рисунок 11 – Барометрический конденсатор

 

   В барометрических конденсаторах иногда вместо сегментных полок применяются полки, представляющие собой чередующиеся круглые диски и кольца (рисунок 11, б), а также ситчатые сегментные полки. Через отверстия последних вода стекает каплями, вследствие чего увеличивается поверхность ее соприкосновения с паром, но отверстия ситчатых тарелок могут легко засоряться.

    Для установок умеренной  производительности применяют прямоточные  конденсаторы (рисунок 12), расположенные  на низком уровне.

Рисунок 12 – Сухой прямоточный конденсатор низкого уровня

 

   Вследствие этого вода  чаще всего засасывается в  аппарат под действием имеющегося  в нем разряжения и впрыскивается в корпус 1 через сопло 2. Пары поступают в конденсатор сверху. Охлаждающая вода и конденсат удаляются центробежным насосом 3, а воздух отсасывается воздушным насосом 4.

   Такие конденсаторы значительно  компактнее противоточных барометрических. Однако основной недостаток противоточных аппаратов (большая высота) компенсируется меньшим расходом охлаждающей воды, а также меньшим объемом отсасываемого воздуха. Последнее обусловлено более низкой температурой воздуха в этих аппаратах по сравнению с прямоточными конденсаторами. Кроме того, достоинством противоточных барометрических конденсаторов является наиболее простой и дешевый способ отвода удаляемой в канализацию воды.

   Конденсаторы смешения широко  применяются для создания разрежения  в установках, работающих под  вакуумом, в том числе в вакуум-фильтрах, вакуум-сушилках, выпарных аппаратах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   3 Сравнительная характеристика и область применения теплообменных аппаратов [2]

 

   Конструкция теплообменника должна удовлетворять ряду требований, зависящих от условий протекания процесса теплообмена (тепловая нагрузка, температура и давление, агрегатное состояние и физико-химические свойства теплоносителей, их химическая агрессивность, условия теплоотдачи, возможность загрязнения рабочих поверхностей аппарата, простота устройства и компактность аппарата, расход металла на изготовление и другие).

   В одноходовых кожухотрубчатых  теплообменниках суммарное поперечное  сечение труб относительно велико, что позволяет получать высокие  скорости в трубах при больших  расходах движущейся среды. Поэтому такие аппараты рационально использовать в процессе испарения жидкостей или когда скорость процесса определяется величиной коэффициента теплоотдачи.

   Многоходовые кожухотрубчатые  теплообменники применяются в  качестве паровых подогревателей  жидкостей и конденсаторов. Взаимное  направление движения теплоносителей в них  не приводит к снижению средней движущей силы сравнительно с противотоком, по принципу которого работают одноходовые теплообменники. Многоходовые аппараты целесообразно использовать для процессов теплообмена в системах жидкость-жидкость и газ-газ при больших тепловых нагрузках. Если же требуемая поверхность теплообмена невелика, то для этих систем более пригодны элементные теплообменники.

   Особое значение имеют  трубчатые теплообменники нежесткой  конструкции в случаях, когда разность температур теплоносителей значительна и необходима компенсация различного теплового расширения труб и корпуса аппарата, однако, эти аппараты значительно дороже теплообменников жесткой конструкции.

   Аппараты с двойными трубами  применяются в контактно-каталитических    

 и реакционных процессах,  протекающих при высоких температурах, когда необходимо обеспечить свободное удлинение всех труб, не считаясь с дороговизной аппарата и более трудным его монтажом.

   Змеевиковые теплообменники  эффективно используют для охлаждения и нагрева сильно агрессивных сред, когда необходимо применение химически стойких материалов, из которых затруднительно изготовить аппараты. Такие аппараты работают лишь при умеренных тепловых нагрузках.

   Основными преимуществами спиральных и пластинчатых теплообменников являются компактность и высокая интенсивность теплообмена. Их применение ограничено небольшими разностями давлений и температур обоих теплоносите-

лей. Спиральные аппараты используются для нагрева и охлаждения жидкостей, газов и паро-газовых смесей. В пластинчатых аппаратах происходит теплообмен между жидкостями.

   Использование аппаратов  воздушного охлаждения позволяет  осуществить значительную экономию  воды, уменьшить количество сточных  вод, исключить необходимость очистки наружных поверхностей теплообменных труб [1].

   Важное значение при выборе типа теплообменника имеет стоимость его изготовления и эксплуатационные расходы (стоимость амортизации и стоимость энергии).

  

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   4 Нагревающие и охлаждающие агенты [1]

 

   В качестве нагревающих  агентов используются:

   - водяной пар;

   - конденсирующийся теплоноситель  с более высокой температурой  кипения;

   - даутерма (смесь дифенила  и дифенилоксида);

   - ртуть;

   - смеси азотнокислотных и азитостокислых солей натрия и калия;

   - высококипящие нефтепродукты;

 

  - дымовые газы или горячий воздух, нагреваемый в топках под давлением;

   - перегретая вода;

   - твердые теплоносители  (катализатор, кокс, малоактивный  материал и другие);

   - электроэнергия.

   В качестве охлаждающих  агентов используются:

   - вода;

   - воздух;

   - хладоагенты (аммиак, пропан, этан и другие сжиженные газы).

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   5 Проблемы эксплуатации современных теплообменных аппаратов [3]

 

       Минувшее десятилетие сопровождалось бурным внедрением новых, ранее не использовавшихся в народном хозяйстве и, в частности, в коммунальном хозяйстве объектов техники. Это и настенные, полностью автоматизированные котлы, и многофункциональная высокоточная автоматика, и абсолютно бесшумные насосы с мокрым ротором, и современные теплообменные аппараты (как пластинчатые, так и интенсифицированные кожухотрубные), имеющие потребительские свойства как минимум в разы лучшие, чем их предшественники. И если ко всей вновь пришедшей технике (принципиально новые котлы, бесфундаментные насосы, новая импортная автоматика) сразу сформировалось уважительное отношение, то теплообменным аппаратам «повезло» куда меньше. В итоге создалась коллизия – с одной стороны современные, высокоэффективные, дорогие теплообменные аппараты и, с другой стороны, халатное, непрофессиональное к ним отношение.

   За последние годы произошли существенные, можно без преувеличения сказать, радикальные изменения как при проектировании, так и при изготовлении теплообменных аппаратов. Современные теплообменники являются объектами техники, впитавшими последние достижения научной мысли в своей области знаний. В них учитываются и применяются тонкие механизмы воздействия на рабочие среды, используются самые разнообразные высоколегированные, дорогие и остродефицитные металлы (нержавеющие стали, титановые сплавы и т.д.), в конструкции их узлов закладываются технические решения, призванные обеспечить надежную работу при воздействии факторов, могущих возникнуть в процессе нормальной эксплуатации. При этом существенные изменения претерпела не только конструкция, но и технология изготовления современных теплообменников. Современные аппараты - это высокотехнологичные изделия, техпроцессы при изготовлении которых в своей массе являются новыми, разработанными специально для обеспечения выпуска техники такого уровня. Следует сказать, что следующий (после создания аппаратов) этап жизненного цикла теплообменных аппаратов – подбор, «привязка» их к конкретному объекту, в настоящее время уже в принципе соответствует их высокому уровню.

   К сожалению, после этого этапа благополучная картина использования теплообменных аппаратов начинает меняться в худшую сторону. Если фирмы, осуществляющие монтаж и наладку оборудования, относятся к теплообменникам, как правило, еще достаточно квалифицированно, то после их ухода с объекта несчастные теплообменные аппараты в подавляющем большинстве случаев остаются один на один с незаинтересованным и неквалифицированным персоналом. Аппараты либо вообще не обслуживают, либо обслуживают как попало. При обслуживании теплообменников персонал руководствуется чем угодно, но только не инструкциями по эксплуатации. Еще ни на одном объекте не удалось обнаружить «Техническое описание и инструкцию по обслуживанию», которые оседают в самых неожиданных местах, но только не у технического персонала.

   В результате жизнь преподносит такие неприятные сюрпризы, которых не только можно было избежать, а их просто не должно было возникнуть, так как против их возникновения в инструкциях по обслуживанию содержатся прямые предостережения.

             Пренебрежение рекомендациями предприятия-производителя всегда в процессе эксплуатации приводит к нежелательным последствиям.

   Наиболее частым и одновременно грубым проявлением технической безграмотности обслуживающего персонала является образование отложений на теплопередающих поверхностях теплообменника. Борьбу с этой эксплуатационной особенностью теплообменных аппаратов обслуживающий персонал проигрывает почти всегда. Здесь имеют место две крайности: либо персонал подвергает чистке (химотмывке) теплообменники, что не способствует увеличению их ресурса, либо напротив, не предпринимает решительно никаких мер, в том числе и не осуществляет текущий контроль за техническим состоянием аппаратов. Современные теплообменные аппараты, как правило, обладают среди прочих достоинств таким, как эффект самоочистки, который однако резко идет на убыль, если на теплопередающей поверхности образуется слой отложений, сопоставимый с геометрическим размерами профиля поверхности.

Поэтому эти аппараты при правильной эксплуатации могут много лет работать вообще без очистки, но если ее необходимость назрела, то важно не пропустить момент и своевременно осуществить эту операцию, выводящую характеристики аппарата на уровень исходных значений. В то же время невыполнение своевременно этих работ приводит к очень тяжелым последствиям, вплоть до необходимости замены аппарата на новый. В борьбе с образованием отложений нет ничего сложного и проблема лежит больше не в технической, а в психологической области.

   Отдельно можно остановиться на вопросах, связанных уже не с безграмотностью технического персонала, а с бездумностью применения явно устаревших норм, изложенных в некоторых руководящих документах. Ситуация усугубляется тем, что соблюдению этих норм принуждают следовать различные контролирующие органы. В частности, существует правило о необходимости межсезонного техобслуживания теплообменных аппаратов, предусматривающего обязательное вскрытие аппарата, его ревизию, обратную сборку и опрессовку. Ничего, кроме вреда, такое техобслуживание принести не может.

   Примеры неграмотной, несоответствующей конструктивно-технологическим особенностям современных теплообменных аппаратов, эксплуатации можно множить и множить. Но и вышеприведенных достаточно, чтобы продемонстрировать несоответствие между конструктивно-технологическим уровнем и уровнем эксплуатационного обслуживания современных аппаратов. Удивляет то, что этому вопросу практически не уделяется внимания – не довелось встречать публикаций в специальной прессе, приковывающих внимание к этой проблеме, не приходилось слышать докладов и сообщений на всевозможных семинарах и конференциях. Между тем речь-то идет о весьма солидных финансовых потерях.

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

При расчете теплообменника, как  и любого другого аппарата для  проведения химико-технологического процесса, не представляется возможным только на основе величин, имеющихся в задании на проектирование, однозначно определить все необходимые размеры и характеристика аппарата. Так, для расчета коэффициентов теплоотдачи необходимо задаться скоростью движения теплоносителя, диаметром труб и т.д. Таким образом, проектировщик при расчетах теплообменников к заданным (в проектном задании) величинам вынужден добавлять ряд других величин, которые часто выбираются произвольно. Поэтому приходится делать ряд вариантов расчета, для того чтобы выбрать наиболее рациональный. При таком методе расчета теплообменников объем расчетных вариантов, да и сам выбор аппарата, во многом зависят от субъективных факторов. Поэтому наиболее рационально расчет и выбор аппарата для проведения химико-технологического процесса, в том числе и теплообменного, рассматривать как задачу оптимизации.

При проектировании установок химических производств часто решается вопрос выбора типа теплообменника. При этом не исключена возможность использования нескольких типов таких аппаратов.

При выборе оптимального теплообменника число конкурентоспособных вариантов может значительно возрасти, если допустить варьирование ограничениями технологического характера.