Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

HŐCSERE (1.) IPARI HŐCSERÉLŐK. Az átvitt hőmennyiség HŐENERGIA ÁTVITEL KÉT ANYAG KÖZÖTT –FELTÉTELE A HŐMÉRSÉKLETKÜLÖNBSÉG! Működési elv szerint megkülönböztetünk:

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "HŐCSERE (1.) IPARI HŐCSERÉLŐK. Az átvitt hőmennyiség HŐENERGIA ÁTVITEL KÉT ANYAG KÖZÖTT –FELTÉTELE A HŐMÉRSÉKLETKÜLÖNBSÉG! Működési elv szerint megkülönböztetünk:"— Előadás másolata:

1 HŐCSERE (1.) IPARI HŐCSERÉLŐK

2 Az átvitt hőmennyiség HŐENERGIA ÁTVITEL KÉT ANYAG KÖZÖTT –FELTÉTELE A HŐMÉRSÉKLETKÜLÖNBSÉG! Működési elv szerint megkülönböztetünk: –KÖZVETLEN HŐCSERÉT –KÖZVETETT HŐCSERÉT –JELLEMZŐ TULAJDONSÁGA Az anyagok hőtartalma (entalpia) a művelet során változik Az anyagok hőmérséklete nem feltétlenül változik Az anyagok halmazállapota változhat A HŐCSERE CÉLJA, TÍPUSAI Legegyszerűbb esetben

3 A HŐCSERE ENERGETIKAI ÉRTELMEZÉSE A hőcserélő, mint műveleti egység (centrum): –A be- és kilépő anyagok egyenlősége; –A be- és kilépő energiák egyenlősége. Közvetett hőcsere anyagárama Közvetlen hőcsere anyagárama

4 AZ ENERGIAMÉRLEG ALKALMAZÁSA (1.) A mennyiség és a hőtartalom szorzatának összege a műveleti egységben állandó! Az átadott hőenergiát a mennyiség és a hőtartalom- változás szorzata alapján számítjuk! A hőmérleg szempontjából közömbös a hőcsere típusa!

5 AZ ENERGIAMÉRLEG ALKALMAZÁSA (2.) Közvetett hőcserélőben az anyagmérlegnek nincs jelentősége! Közvetett hőcserélőben a be- és kilépő komponensek azonosak –m (meleg anyag) (kg/s) –h (hideg anyag) (kg/s) A meleg anyag és hideg anyag hőtartalma egymástól „függetlenül” változik:

6 AZ ENERGIAMÉRLEG ALKALMAZÁSA (3.) A meleg és hideg anyagok szerint átrendezett összefüggés megadja a hőcserében résztvevő anyagok hőtartalom változását: Általánosan: Bármelyik oldal hőtartalom változásának és mennyi- ségének szorzata egyúttal a hőcserélőben átadott hőmennyiséget is megadja!

7 AZ ENERGIAMÉRLEG ALKALMAZÁSA (4.) A hőcserélő vizsgálatok és számítások célja: 1.Hőmérleg alapján a szükséges fűtő- vagy hűtő anyag meghatározása. 2.A hőcserélő hőmérsékleti viszonyainak megállapítása, a közepes hőmérsékletkülönbség kiszámítása. 3.A hőátadási együttható meghatározása táblázatból vagy számításokkal, esetleg a kettő kombinációja. 4.A szükséges hőátadó felület kiszámítása és a hőcserélő geometriai méretezése. Hőcserélők mérésekor az adott felületű készülék hőtani tulajdonságait – például a valóságos hő- átbocsátási együtthatót – vizsgáljuk. Hőcserélők komplex vizsgálatakor az áramlási viszonyok hatását is figyelembe vesszük.

8 HŐENERGIA ÁTVITEL KÉT ANYAG KÖZÖTT AZ ANYAGOKAT FAL VÁLASZTJA EL A FAL KÉT OLDALA KÖZÖTT HŐMÉRSÉKLETKÜLÖNBSÉG VAN A MELEGEBB ANYAGTÓL A HIDEGEBB FELÉ ÁRAMLIK AZ ENERGIA JELLEMZŐ TULAJDONSÁGA ( mint általában a hőcserére jellemző) –Az anyagok hőtartalma (entalpia) a művelet során változik; –Az anyagok hőmérséklete nem feltétlenül változik; –Az anyagok halmazállapota változhat; A HŐCSERE LEHET STATIKUS ÉS DINAMIKUS –Hőcsere tartály jellegű készülékben, duplikátorban, forralóban; –Hőcsere áramló közegek között csöves, vagy csőköteges hőcserélőben; JELLEMZŐ TÍPUSAI –Folyadék – folyadék hőcserélők (folyadék hűtők, kaloriferek) –Gőz – folyadék hőcserélők (folyadék melegítők és kondenzátorok) –Gőz – gőz hőcserélők (forralók, elpárologtató berendezések) A KÖZVETETT HŐCSERE (1.)

9 STATIKUS HŐCSERE TARTÁLY JELLEGŰ KÉSZÜLÉKBEN A KÖZVETETT HŐCSERE (2.)

10 STATIKUS HŐCSERE TARTÁLY JELLEGŰ KÉSZÜLÉKBEN A KÖZVETETT HŐCSERE (3.) Általában csak a fűtő- vagy hűtőanyag mennyiségét számoljuk. Például: 1000 kg izopropil-alkoholt melegítünk 3 bar nyomású gőzzel 20 °C –ról 70 °C –ra. Határozzuk meg a szükséges fűtőgőz mennyiségét (kg)! fajhő: 3,59 kJ/kg °C párolgáshő: 2158 kJ/kg gőzszükséglet: 83 kg/h

11 DINAMIKUS HŐCSERE CSÖVES HŐCSERÉLŐBEN A KÖZVETETT HŐCSERE (4.) Két csőben, egymástól elválasztva azonos vagy ellentétes irányban mozog a meleg és a hideg anyag. A hőátadás a mindkét oldaláról érintett cső falán keresztül valósul meg. Az anyagok hőmérséklete a cső fala mentén változik. A gyakorlatban több cső fut párhuzamosan, csőköteget alkotva. A csöveket a köpeny végén cső-kötegfal fogja össze.

12 CSŐKÖTEGES HŐCSERÉLŐK ALKALMAZÁSA A KÖZVETETT HŐCSERE (5.) Az áramlási irány a hőcsere típusától függ!

13 CSŐKÖTEGES FOLYADÉK HŐCSERÉLŐK A KÖZVETETT HŐCSERE (6.) Alapszerkezet Működési elv

14 FOLYADÉK HŐCSERÉLŐK HŐMÉRSÉKLETKÜLÖNBSÉGE A KÖZVETETT HŐCSERE (7.) Ideális esetben a hő- mérséklet változás egyenletes és állandó. Valóságos hőcserélők hőmérséklet változása logaritmikus jellegű! Lényeges szempont a hőcsere intenzitása is!

15 HŐCSERE HALMAZÁLLAPOT-VÁLTOZÁSSAL A KÖZVETETT HŐCSERE (8.)

16 CSŐKÖTEGES HŐCSERÉLŐK SZÁMÍTÁSAI (1.) A KÖZVETETT HŐCSERE (9.) Óránként 12 tonna 20 °C hőmérsékletű toluolt 90 °C-ra melegítünk 3,5 bar nyo- mású fűtőgőzzel. A hőcserélő hőátbocsá- tási együtthatója: 1500 W/m 2 K. 1. Mekkora a gőzszükséglet (kg/h)? 2. Mekkora a hőmérséklet-különbség? 3. Mekkora hőcserélőre van szükség? 1. A hőmérleget gőz – folyadék hőcserélőre állítjuk fel: fajhő: 1,89 kJ/kg °C párolgáshő: 2146 kJ/kg gőzszükséglet: 737 kg/h

17 CSŐKÖTEGES HŐCSERÉLŐK SZÁMÍTÁSAI (2.) A KÖZVETETT HŐCSERE (10.) 3/1. Az átadott hőmennyiség: 2. A közepes hőmérsékletkülönbség: 78,8 °C W 3/2. A hőcserélő felülete: 3,71 m 2

18 CSŐKÖTEGES HŐCSERÉLŐ KÉSZÜLÉKEK (1.) 1. Párhuzamos csövek felületén megy végbe a hőátadás 2. A csöveket csőköteg-falba rögzítik. 3. A járatok száma növelhető, ezzel javul a hőcserélő hossz/átmérő viszonya, és jobb az áramlási hatás.

19 CSŐKÖTEGES HŐCSERÉLŐ KÉSZÜLÉKEK (2.) 1. A csövek osztása körkörös, négyzetes, vagy hatszögletű lehet 2. Köpenyoldalon terelőlemezek biztosítják a párhuzamoshoz közeli áramlást.

20 CSŐKÖTEGES HŐCSERÉLŐ KÉSZÜLÉKEK (3.) 1. A szerelés a fő elemek egymásba tolásával történik 2. A csőköteg-fal és a köpeny összeillesztésénél a járulékos feszültséget csökkenteni kell. 3. A karimakötés lehet egyszerű és kettős (ez utóbbi közrefogja a csőköteg-falat).

21 CSŐKÖTEGES HŐCSERÉLŐ KÉSZÜLÉKEK (4.) Többjáratú, merevcsöves hőcserélő Fordulókamra kialakítások

22 CSŐKÖTEGES HŐCSERÉLŐ KÉSZÜLÉKEK (5.) A HŐFESZÜLTSÉG KOMPENZÁCIÓJA A jelenség Megoldások: Lencse-kompenzátoros köpeny Hajtűcsöves csőköteg Úszófejes csőköteg

23 CSŐKÖTEGES HŐCSERÉLŐ KÉSZÜLÉKEK (6.)

24 CSŐKÖTEGES HŐCSERÉLŐ KÉSZÜLÉKEK (7.)

25 IPARI ALKALMAZÁSOK


Letölteni ppt "HŐCSERE (1.) IPARI HŐCSERÉLŐK. Az átvitt hőmennyiség HŐENERGIA ÁTVITEL KÉT ANYAG KÖZÖTT –FELTÉTELE A HŐMÉRSÉKLETKÜLÖNBSÉG! Működési elv szerint megkülönböztetünk:"

Hasonló előadás


Google Hirdetések