Промышленные теплообменники
Основные виды теплообменников и область их применения. Использование теплообменников в технологических процессах на предприятиях пищевой промышленности. Термическая обработка растительных масел. Теплообменники для соков и напитков. Охлаждение печной воды.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | реферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 12.10.2013 |
Размер файла | 835,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
План
1. Характеристика теплообменников
2. Виды теплообменников
2.1 Холодильники
2.2 Конденсаторы
2.3 Испарители
3. Область применения теплообменников
4. Использование теплообменников в технологических процессах на предприятиях пищевой промышленности
Список использованной литературы
1. Характеристика теплообменников
Теплообменники - это аппараты, которые передают тепловую энергию от нагретого носителя тепла к более холодному носителю. В качестве рабочей среды, переносящей тепло, выступает жидкость или газообразное вещество.
Применение теплообменников довольно широко. Востребован данный вид оборудования во многих отраслях индустрии. Применяются теплообменники и на электростанциях для того, что бы повысить коэффициент полезного действия. С помощью теплообменников можно повысить не только экономические характеристики электростанции, но и эксплуатационные. Если применять теплообменное оборудование совместно с электростанцией, то можно заниматься подготовкой воды для того, чтобы обеспечивать ей системы отопления или горячего водоснабжения. Теплообменники применяются также для обогрева воздуха в различных помещениях и на различных линиях производства. Важную функцию несет теплообменное оборудование и на атомных электростанциях. Его применение востребовано не только в энергетической промышленности, но и во многих других: нефтеперерабатывающей, газодобывающей, химической и т.д.
Теплообменные аппараты классифицируются по конструкции. Существует несколько видов теплообменников:
Теплообменники контактные (рис.1). В подобном виде оборудования потоки греющей и нагреваемой рабочей среды, жидкой или газообразной, имеют прямой контакт друг с другом. Примером данного теплообменного устройства является струйный конденсатор. Принципом работы его является разбрызгивание воды, которая используется для конденсации водяного пара.
Теплообменники поверхностные. В данном виде оборудования теплоноситель и среда нагреваемая разделены тонкой стенкой. Данная стенка называется теплообменной поверхностью, часть которой соприкасается с нагревающим и нагреваемым потоком. Примером данного поверхностного теплообменного оборудования является автомобильный радиатор. В нем жидкость системы охлаждения мотора и более холодная атмосферная воздушная масса размещены по разные стороны стенки решетки, которая состоит из медных или латунных тонких радиаторных трубок.
Теплообменники жаротрубные (рис. 2). В данных теплообменниках сгорание топлива образует поток горячих газообразных сред. Примером могут служить паровые котлы и котлы бытовые водяного отопления с топочным приспособлением.
Теплообменники пластинчатые и ребристые (рис.3), со значительной площадью поверхности. Такое теплообменное оборудование имеет в конструкции поперечные ребра, в результате чего площадь теплообменной поверхности увеличивается. В отличие от трубных теплообменников, ребристые имеют более компактные размеры. При одинаковых рабочих режимах ребристые теплообменники имеют более насыщенную теплопередачу на единицу объема. Крепятся ребра к поверхности труб или твердым припоем или мягким припоем.
Теплообменники противоточные или противопоточные. Такие аппараты основаны на встречном движении двух рабочих сред. Данный процесс обеспечивает передачу температуры от одной среды к другой.
Показатель интенсивности теплопередачи определяется разностью температуры нагревающей и нагреваемой среды. Этот показатель напрямую связан с тепловым сопротивлением рабочих объектов, которые контактируют с поверхностью теплового обмена, и с тепловым сопротивлением стенки. От накипи, которая образуется на поверхности теплообмена, тепловое сопротивление увеличивается. Вследствие чего полная интенсивность тепловой передачи становится пропорциональной площади теплообмена в теплообменном оборудовании.
2. Виды теплообменников
Существует несколько видов теплообменного оборудования, которое различается по назначению и по конструктивному исполнению. Заводы теплообменного оборудования предлагают потребителям теплообменники кожухотрубчатые с разнообразным конструктивным исполнением, а также холодильники, конденсаторы, испарители. Рассмотрим некоторые виды теплообменного оборудования, которое производят на машиностроительных заводах.
2.1 Холодильники
Холодильники. Предназначены для охлаждения различных сред. В холодильниках охлаждающей средой выступает любая нетоксичная жидкость, непожароопасная и невзрывоопасная или вода. Применяется данное теплообменное оборудование в регионах, имеющие тропический или умеренный климат, и в регионах, расположенных в сейсмических поясах по шкале Рихтера до 7 баллов. По требованию заказчика уплотнительная поверхность может изготавливаться по типу «шип-паз». Различают аппараты одноходовые и многоходовые, количество ходов определяется желанием заказчика. Конструктивное исполнение данного теплообменного оборудования может быть либо вертикальным, либо горизонтальным. Закрепление труб в трубных решетках происходит путем развальцовки и обварки, если отсутствуют указания на конкретный метод соединения. Холодильники имеют следующие технические показатели:
площадь поверхности теплообмена 1,5-970 мІ;
внутренний диаметр кожуха 600-1200 мм;
температура теплообенивающихся сред в трубах -20°С до +60°С, в кожухе -20°С до +300°С;
условное давление в трубах 0,6 МПа;
давление в кожухе 0,6-4,0 МПа;
размер теплообменных труб 2000-6000 мм в длину, диаметр и толщина стенки трубы 25х2 мм;
материал изготовления углеродистая или нержавеющая сталь.
2.2 Конденсаторы
Конденсаторы. Предназначены для конденсации рабочих сред в кожухе. Применяются в регионах с тропическим и умеренным климатом и в регионах, расположенных в сейсмических поясах по шкале Рихтера до 7 баллов. По требованию заказчика уплотнительная поверхность может изготавливаться по типу «шип-паз». Количество ходов определяется желанием заказчика. Конструктивное исполнение данного теплообменного оборудования может быть либо вертикальным, либо горизонтальным. Закрепление труб в трубных решетках происходит путем развальцовки и обварки, если отсутствуют указания на конкретный метод соединения. Конденсаторы имеют следующие технические показатели:
площадь поверхности теплообмена 45-716 мІ;
рабочее давление в кожухе 0,6-1,6 МПа;
в трубах давление 0,6 МПа;
температура в кожухе -20°С до +300°С;
температура в трубах -20°С до +60°С;
размер теплообменных труб 3000-6000 мм в длину, диаметр и толщина стенки трубы 25х2 мм;
материал изготовления сталь углеродистая, сталь молибденсодержащая, нержавеющая сталь.
2.3 Испарители
Испарители. Область применения: испарение специальных технологических сред в процессе производства. Применяются в регионах с тропическим и умеренным климатом и в регионах, расположенных в сейсмических поясах по шкале Рихтера до 7 баллов. По требованию заказчика уплотнительная поверхность может изготавливаться по типу «шип-паз». Количество ходов определяется желанием заказчика. Конструктивное исполнение данного теплообменного оборудования может быть либо вертикальным, либо горизонтальным. Закрепление труб в трубных решетках происходит путем развальцовки и обварки, если отсутствуют указания на конкретный метод соединения. Испарители имеют следующие технические показатели:
диаметр 600-1400 мм;
площадь поверхности теплообмена 40-490 мІ;
размер теплообменных труб 2000-4000 мм в длину;
диаметр и толщина стенки трубы 25х2 мм;
температура теплообменных сред в кожухе и трубах -70°С до +350°С;
материал изготовления сталь углеродистая, сталь молибденсодержащая, нержавеющая сталь.
3. Область применения теплообменников
Область применения трубчатых и пластинчатых теплообменников довольно широка. Теплообменники используются во всех отраслях промышленности в качестве:
Пароводяных бойлеров для нагрева сетевой воды;
Конденсаторов и испарителей в холодильных установках;
Утилизаторов тепла из отходящих теплых потоков жидкостей;
Теплообменников для независимого подсоединения систем отопления и горячего водоснабжения при температурах до +250°С и более и давлениях до 2,5 МПа.
Воздухонагревателей и воздухоохладителей в системах вентиляции, кондиционирования, отопления, охлаждения и теплоутилизации.
В пищевой и перерабатывающей отраслях в качестве охладителей молока, пива и др.
Теплообменники используются в котельных, тепловых пунктах, тепловых сетях промышленных объектов и жилых домов, при коттеджном строительстве, в бассейнах для систем отопления и горячего водоснабжения а также: МАШИНОСТРОЕНИЕ
охлаждение устройств;
охлаждение гидравлических масел;
охлаждение воды для обжиговых печей и автоклавов;
охлаждение эмульсий;
охлаждение жидкости для шлифования;
охлаждение трансмиссионного масла.
ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
охлаждение циркулирующей воды;
охлаждение промывочной жидкости;
охлаждение трансмиссионного масла
КОМПРЕССИОННЫЕ И ТУРБИННЫЕ УСТРОЙСТВА
охлаждение двигателей;
рекуперация тепла от дизельных силовых установок;
охлаждение газовых турбин;
охлаждение паровых турбин;
охлаждение компрессоров.
КОРАБЕЛЬНЫЕ ДВИГАТЕЛИ
центральное охлаждение;
охлаждение смазочных масел;
охлаждение поршневого охладителя;
охлаждение трансмиссионного масла;
подогрев морской воды;
предварительный нагрев тяжелого нефтяного топлива;
предварительный нагрев дизельного топлива.
САХАРНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
нагревание сырого, густого и газированного соков;
нагревание концентрированных соков;
нагревание экстрагированной воды.;
нагревание сиропов.
ОБРАБОТКА ПИЩЕВЫХ МАСЕЛ
нагревание и охлаждение пищевых масел;
охлаждение жирных кислот; охлаждение для фракционирования.
ХИМИЧЕСКАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
охлаждение крепких щелочных растворов;
охлаждение серной и других кислот;
охлаждение циркуляционной воды;
охлаждение солевых растворов.
ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
нагревание плазмы крови;
охлаждение инфузионных жидкостей;
охлаждение эмульсий;
охлаждение суспензий.
ОБРАБОТКА ПОВЕРХНОСТЕЙ
охлаждение электролита;
охлаждение гальванической ванны;
охлаждение краски;
нагревание ванны для обезжиривания.
ЦЕЛЛЮЛОЗНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
охлаждение сточных вод;
охлаждение промывочной воды;
испарение сточных вод.
ТЕКСТИЛЬНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
рекуперация тепла моющих средств для текстиля;
нагревание моющих средств для шерсти;
охлаждение стоков после краски;
нагревание красящих жидкостей;
охлаждение водных растворов.
ОТОПЛЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА (HVAC)
центральное отопление;
отопление излучением;
нагревание очищенной воды;
обогрев плавательных бассейнов;
установка тепловой рекуперации;
предварительный нагрев воды;
геотермальные установки;
солнечные батареи.
МЕТАЛЛУРГИЯ
охлаждение установки непрерывной разливки чугуна;
охлаждение гидравлической смазки;
охлаждение печной воды;
охлаждение воды для коксовой батареи;
охлаждение мульд;
охлаждение эмульсий;
охлаждение смесей;
охлаждение машинных охладителей;
охлаждение питательной воды.
АВТОМОБИЛЬНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
охлаждение закалочного масла;
охлаждение краски;
охлаждение фосфатизированных растворов.
теплообменник пищевой термический охлаждение
4. Использование теплообменников в технологических процессах на предприятиях пищевой промышленности
Теплообменные аппараты являются составной частью многих технологических линий пищевой промышленности. Горячая вода, например, находит применение в ряде технологических процессов на предприятиях пищевой промышленности.
- технология сахарного производства, при получении диффузионного сока из свекловичной стружки;
- технология крахмалопаточного производства, при замачивании кукурузного зерна с повышенной температурой и при гидролизации крахмала;
- технология хлебопекарного производства, когда подогретая примерно до 300 вода используется для растворения соли, сахара и приготовления теста;
- технология бродильных производств при дроблении солода в дробилках, при затирании зернопродуктов, при промывке солодовой и хмельной дробины;
- технология консервного производства, при баланшировании плодоовощной продукции, перед расфасовкой в тару и на ряде других технологических линий;
Второй основной вид деятельности компании охватывает производство и поставку оборудования для тепло- и водоснабжения, нестандартного теплоэнергетического оборудования. Наша компания внедряет любое тепловое (теплообменное) оборудование и предоставляет полный спектр услуг на объекте: от проектирования до поставки оборудования и выполнения комплекса строительно- монтажных работ и сдаточных мероприятий.
По теплообменному оборудованию для пищевой промышленности предлагаются:
-- теплообменники для молочных продуктов.
Это разборные пластинчатые теплообменники высокого качества, соответствующие гигиеническим стандартам, которые позволяют обрабатывать большие объёмы молока при заданных температурных режимах.
Теплообменники используются для деликатной обработки молока, сливок, сыворотки, йогурта, десертов, смесей для мороженого, сгущенного молока, кефира, сливочного масла, молочных концентратов, детского питания и других молочных продуктов. Высокая эффективность достигается подбором оптимального термического режима.
Теплообменники применяютсяв следующих технологических процессах молочной промышленности:
-- пастеризация молока и сливок;
-- обработка сверхвысокими температурами;
-- охлаждение молока и сливок;
-- термическая обработка йогурта;
-- охлаждение йогурта;
-- нагрев молока;
-- тепловая обработка свернувшегося молока;
-- нагрев и охлаждение сыворотки;
-- термическая обработка сливок до сбивания;
-- рекуперация тепла.
- Теплообменники для пивоварения.
Для подогрева и приготовления сусла с высоким содержанием частиц применяются специальные пластинчатые теплообменники, они обеспечивают высокую эффективность и оптимальную обработку продуктов.
Применение специальных теплообменников для охлаждения дрожжей гарантирует деликатную обработку этого продукта.
Для охлаждения пива в пластинчатых теплообменниках с использованием спец. пластин в качестве охладителя применяются такие растворы как вода, гликоль или соляной раствор. пастеризация пива обычно происходит в 3-ступенчатом теплообменнике. спец. пластины, выдерживающие высокое давление в зоне регенерации, нагрева и охлаждения. обеспечивают нежную обработку продукта и высокую эффективность с рекуперацией тепла до 96%.
Для нагрева воды и растворов предлагаем не только разборные пластинчатые теплообменники, но и паяные пластинчатые теплообменники и пластинчатые теплообменники со сварными кассетами.
Теплообменники применяются в следующих технологических процессах пивоварения:
-- охлаждение сусла;
-- нагрев сусла;
-- поверхностное кипячение сусла;
-- конденсация паров;
-- охлаждение молодого пива;
-- охлаждение дрожжей;
-- мгновенная пстеризация дрожжей;
-- конечное охлаждение пива.
-- теплообменники для растительных масел.
Термическая обработка растительных масел улучшает их вкусовые качества и сохраняет ценные ингридиенты, витамины. Применение пластинчатых теплообменников в процессах производства и переработки растительных масел и жиров за последние годы значительно возросло. Более эффективные пластинчатые теплообменники, отличающиеся значительно меньшими габаритами и простотой обслуживания, успешно приходят на замену кожухотрубным теплообменникам в технологических линиях. Это особенно важно при строительстве и реконструкции предприятий отрасли.
-- теплообменники для соков и напитков
Индивидуальное решение для термической обработки и пастеризации продуктов с возможностью выбора горячего или холодного способа заполнения тары.
Соки (светлые или с содержанием мякоти), фруктовые концентраты и другие напитки могут быть подвергнуты процессу консервации с высоким качеством и эффективностью.
Для этих целей применяются пластины со специальными гофрами.
При необходимости нагрева/охлаждения различных жидких продуктов мы всегда подберём оптимальные решения для проблемных веществ (в т. ч. с высокой вязкостью), таких как яйца, мёд, соусы, белки, крахмал, соляные растворы и многих других.
Список использованной литературы
1. В. Н. Луканина. Теплотехника. -- М., «Высшая школа», 2002 г
2. П.А.Антикайн, М.С.Аронович, А.М.Бакластов “Рекуперативные теплообменные аппараты” М Л, Госэнергоиздат, 1982, 230с.
3. А.Г.Касаткин “Основные процессы и аппараты химической технологии” М.: ООО ТИД “Альянс”, 2004 753 c.
4. Баранов Д.А Кутепов А.М. Процессы и аппараты М.: Академия, 2004. - 302 с.
5. Молоканов Ю.К. Процессы и аппараты нефтегазопереработки М.: Химия, 1980 408 с.
6. http://ruschemical.com
7. http://www.promgaz-d.ru/primenenie.htm
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Принципиальная структура пластинчатого теплообменника. Сравнение пластинчатых теплообменников "Риден" с кожухотрубными теплообменниками. Кожухопластинчатые теплообменники со сварными кассетами. Паяные пластинчатые теплообменники. Спиральные теплообменники
реферат [632,5 K], добавлен 07.03.2009Использование теплообменников в технологических процессах на предприятиях пищевой промышленности. Определение диаметров штуцеров. Конструктивный расчет теплообменника. Расчет фланцевых соединений. Определение общего количества трубок в теплообменнике.
курсовая работа [729,5 K], добавлен 28.09.2009Исследование эффективных методов модификации природных жиров и растительных масел. Жировое дубление. Модификация растительных масел. Показатели окисленного олеокса. Оптимизация технологических режимов дубления с использованием модифицированных масел.
курсовая работа [588,1 K], добавлен 19.12.2014Сущность процесса теплообмена. Физико-химические свойства сырья и продуктов. Характеристики осветительного керосина. Классификация теплообменников по способу передачи тепла и тепловому режиму. Техника безопасности при обслуживании теплообменников.
реферат [275,2 K], добавлен 07.01.2015Термическая обработка металлов и ее основные виды. Превращения, протекающие в структуре стали при нагреве и охлаждении. Основы химико-термической обработки. Цементация, азотирование, нитроцементация и цианирование, борирование и силицирование стали.
реферат [160,5 K], добавлен 17.12.2010Преимущества и недостатки спиральных теплообменников. Температурный режим аппарата. Средняя разность температур теплоносителей. Тепловая нагрузка аппарата. Массовый расход воды. Уточнённый расчёт теплообменного аппарата. Тепловое сопротивление стенки.
курсовая работа [43,8 K], добавлен 14.06.2012Конструкция и назначение теплообменников. Технология проведения текущего и капитального ремонта и технического обслуживания устройства для обеспечения его нормальной работы. Способ восстановления трубчатого теплообменника, собранного с применением пайки.
отчет по практике [153,0 K], добавлен 13.03.2015Характеристика технологических процессов пищевой промышленности: ферментации, тепловой обработки, обезвоживания и дистилляции. Исследование специфики подбора оборудования. Изучение структуры пищевого предприятия и задач управления данным предприятием.
контрольная работа [24,0 K], добавлен 02.10.2013Область применения трансмиссионных масел, их классификация и маркировка, характеристика и виды присадок. Основные и вспомогательные показатели качества масел, критерии их выбора. Анализ достоинств и недостатков методики подбора трансмиссионных масел.
реферат [251,3 K], добавлен 15.10.2012Тепловой и конструктивный расчет отопительного пароводяного подогревателя горизонтального типа и секционного водоводяного подогревателя; определение температурных множителей, коэффициентов теплоотдачи, гидравлических потерь; выбор теплообменников.
практическая работа [11,0 M], добавлен 21.11.2010Влияние качества охлаждения на эффективность компрессорной установки, экономия потребляемой мощности при идеальном и реальном охлаждении. Анализ охладительных систем различных типов; конструкции элементов данных систем: теплообменники и газоохладители.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 12.02.2011Элементы гидросистем токарных станков. Гидробаки и теплообменники. Фильтрующие элементы и фильтровальные материалы. Загрязняющие примеси в гидравлических жидкостях. Фильтры, предназначенные для удаления твердых загрязняющих примесей из смазочных масел.
контрольная работа [1020,8 K], добавлен 08.11.2013Отвод теплоты, охлаждение водой и низкотемпературными жидкими хладоагентами. Воздух в качестве охлаждающего агента, его использование в химической технологии. Методы охлаждения и ассортимент хладоагентов, интервал температур. Основные виды хладоагентов.
реферат [269,5 K], добавлен 15.10.2011Теплообменный аппарат как устройство, в котором осуществляется процесс передачи тепла от одного теплоносителя (рабочей среды) к другому. Повышение интенсивности теплообмена в многоходовых теплообменниках. Область применения кожухотрубных теплообменников.
курсовая работа [192,7 K], добавлен 24.01.2010Принципиальная схема производства вина из виноматериалов. Правильный выбор сортов винограда для получения вина. Влияние термической обработки (охлаждение и нагревание) на вино. Разновидности теплообменных аппаратов. Охрана труда в винной промышленности.
курсовая работа [716,5 K], добавлен 10.01.2013Требования к физико-химическим и эксплуатационным свойствам смазочных материалов в классификациях и спецификациях. Смазочно-охлаждающие жидкости и нефтяные масла. Классификация нефтяных масел и область их применения. Стандарты рансформаторных масел.
контрольная работа [26,3 K], добавлен 14.05.2008Термическая обработка чугуна: понятие и виды. Микроструктура и свойства сталей после химико-термической обработки: цементация и азотирование. Зависимость твердости от содержания углерода по глубине цементованного слоя. Распределение азота по толщине слоя.
реферат [541,9 K], добавлен 26.06.2012Принцип конструирования, особенности и классификация пластинчатых теплообменников. Расчет температур молока и воды в пастеризационно-охладительной установке. Определение максимально допустимых скоростей продукта в межпластинных каналах по секциям.
курсовая работа [689,3 K], добавлен 22.12.2014Предварительная и окончательная термическая обработка стали. Виды отжига: полный и неполный, изотермический, диффузионный и гомогенизационный. Оборудование для термообработки. Электродуговая и ручная сварка. Электрошлаковая сварка. Газовая резка металлов.
лабораторная работа [43,4 K], добавлен 06.04.2011Термическая обработка деталей и область применения ступенчатой и изотермической закалки. Понятие собственной и примесной электропроводимости полупроводников. Составляющие элементы литейной формы. Увеличение производительности при токарной обработке.
контрольная работа [1,4 M], добавлен 07.12.2010