пользователей: 21281
предметов: 10473
вопросов: 178149
Конспект-online
зарегистрируйся или войди через vk.com чтобы оставить конспект.
РЕГИСТРАЦИЯ ЭКСКУРСИЯ

I семестр:
» Автоматизация

48 Автоматизация теплообменников

Передачу  тепла  от  горячих  теплоносителей  к  более  холодным  осуществляют  в  теплообменниках.  Различают теплообменники непосредственного смешения теплоносителей и поверхностные теплообменники, в которых тепло передается через глухую разделительную стенку. В последних теплопередача может протекать без изменения агрегатного состояния теплоносителей (нагреватели, холодильники) и с изменением агрегатного состояния (испарители, конденсаторы).

Регулирование теплообменников смешения заключается  в поддержании   постоянства   температуры  Тсм суммарного  потока  на выходе. Входными величинами теплообменника являются расходы жидкостей на входе  (F1 и  F2) и их температуры (Т1 и Т2). Если Т2 > Тсм > Т1, а  также  если  удельные теплоемкости  и  плотности  жидкостей  обеих  потоков  одинаковы,  то  зависимость Тсм от входных величин находится из уравнения теплового баланса (потерями пренебрегаем):

 

 

Температуру ТСМ обычно стабилизируют посредством изменения расхода  одного  из  входных  потоков.  Теплообменники  смешения  обладают  малым запаздыванием и значительным самовыравниванием.

Регулирование  поверхностных  теплообменников,  заключается  в  поддержании  постоянства  температуры  одного  из  теплоносителей  на  выходе  из теплообменника, например, температуры Tx2

 

                      а                                                       б

 

Температура Тх2 зависит от скорости передачи тепла или теплового потока q через стенку:

 

Решая (*) совместно с  уравнениями теплового баланса, получают зависимость Тх2 от входных переменных. Как правило Тх2 регулируют изменением расхода  горячего  теплоносителя,  однако  расчеты  показывают,  что  она  более чувствительна  к  нагрузке  холодного  теплоносителя,  чем  к  расходу  горячего теплоносителя. В связи с этим затрудняется качественное регулирование теплообменников  в  широком  интервале  изменения  расходов  теплоносителей  и требуются регуляторы с дифференциальной составляющей.

Если по условиям технологии не допускается изменение потоков теплоносителей, то температуру продукта на выходе из теплообменника регулируют путем байпасирования части продукта и изменения его расхода. При этом регулирующий клапан устанавливают на байпасной линии (рис. б).

Если в качестве греющего агента применяют водяной пар, то температуру технологического продукта обычно регулируют путем изменения подачи пара (рис. а).   При   значительных колебаниях    давления    пара применяют  каскадную  систему регулирования давления пара с корректировкой по температуре нагретого продукта.

 

Возможно также  регулирование скорости теплопередачи путем поддерживания  постоянства  температуры  продукта  на  выходе  из  теплообменника клапаном, установленным на линии отвода конденсата (рис. б). Это приводит к частичному заполнению теплообменника конденсатом. Такая система реагирует  медленнее,  чем  система  с  клапаном,  установленным  на  линии  подачи греющего  пара.  Но  она  позволяет  лучше  использовать  тепло  водяного  пара, так как значения его давления и температуры более высоки, вследствие отсутствия дополнительных  гидравлических  сопротивлений  на  паропроводе,  а  отводимый  конденсат  принимает  температуру  несколько  меньшую,  чем  температура конденсации пара. Это позволяет повысить эффективность работы теплообменника на 5 – 7%. Кроме того, клапан, установленный на линии отвода конденсата,  будет  меньше  по  размерам  того,  который  установлен  на  линии подачи греющего пара.

 

 


18.01.2014; 01:33
хиты: 153
рейтинг:0
для добавления комментариев необходимо авторизироваться.
  Copyright © 2013-2016. All Rights Reserved. помощь