Schimbătoare de Căldură cu Plăci

Proiect
8/10 (1 vot)
Domeniu: Fizică
Conține 1 fișier: doc
Pagini : 34 în total
Cuvinte : 7066
Mărime: 1.41MB (arhivat)
Cost: 5 puncte

Cuprins

Capitolul 1 – Noţiuni generale.Definiţie.Clasificare pag.3

1.1 Schimbătorul de căldură în contracurent pag.4

1.2 Schimbătorul de căldură în echicurent pag.5

1.3 Schimbătorul de căldură în curent mixt pag.6

1.4 Schimbătorul de căldură în curent încrucişat pag.8

Capitolul 2 – Schimbătoare de căldură cu plăci pag.10

2.1 Cazuri particulare de schimbătoare de căldură cu plăci pag.12

2.2 Tipuri de schimbătoare de căldură cu plăci pag.13

Capitolul 3 – relaţii de calcul termic al schimbătoarelor de căldură cu plăci pag.21

3.1 Principiile calcului termic pag.22

3.1.1 Calculul termic al schimbătoarelor de căldură pag.23

3.1.2 Calculul vitezei de circulaţie a agenţilor termici în aparat pag.29

3.1.3 Coeficienţii globali de transfer de căldură practici pag.30

Capitolul 4 – Principalele domenii de aplicaţie de schimbătoare de căldură cu plăci pag.31

Bibliografie pag.35

Extras din document

Capitolul 1

Noţiuni generale.Definiţie.Clasificare

Schimbătoarele de căldură sunt utilaje ce servesc transmiterii căldurii fără schimbarea stării de agregare a agenţilor termici. Ele pot fi răcitoare sau încălzitoare.

Agenţii termici uzuali utilizaţi în industria alimentară sunt:

- apa caldă – utilizată la presiunea atmosferică (până la 80°C), sau sub presiune (temperaturi de 80 - 374°C);

- abur saturant – cel mai utilizat purtător de căldură;

- apa rece – utilizată ca agent de răcire;

- apa răcită – utilizată ca agent de răcire secundar pentru temperaturi mai mari de 40°C;

- agenţi de răcire neconvenţionali: microunde cu frecvenţa de 2450Hz (pentru opărirea fructelor şi legumelor); câmp electric de înaltă tensiune mai mare de 300kW (pentru încalzirea produselor cu aciditate ridicată).

În cadrul proceselor din industria alimentară, transmiterea căldurii este necesară pentru a modifica temperatura materiilor prime sau auxiliare în vederea răcirii sau încălzirii.

În functie de scopul lor schimbătoarele de căldura pot fi:

- schimbator de căldura propriu-zis sau recuperator de căldura – pentru încalzirea unui fluid rece sau răcirea unui fluid cald;

- preîncalzitor – pentru încalzirea fluidului rece;

- răcitor – pentru încălzirea fluidului cald;

- radiator – pentru încalzirea aerului;

- cazan cu abur – pentru obţinerea aerului;

- instalaţia frigorifică – pentru răcirea fluidului;

- uscător – pentru uscarea materialelor;

- turn de răcire – pentru răcirea apei calde;

- condensator de suprafaţa – pentru condensarea vaporilor;

- condensator de amestec – pentru condensarea vaporilor;

- evaporator – pentru concentrarea soluţiei lichide;

- coloana de rectificare – pentru separarea unui amestec pe baza diferenţei de volatilitate.

În functie de sensul de circulaţie al fluidelor prin schimbatoarele de căldura, ele funcţionează:

- echicurent;

- contracurent;

- în curent încrucişat;

- în curent mixt.

În functie de numărul de treceri a fluidelor prin schimbătoarele de căldură, ele sunt cu o singură trecere sau cu mai multe treceri.

Schimbătoarele de căldură propriu-zise se clasifică în două mari grupe:

- recuperatoare – schimbul de căldură se face de la fluidul cald la fluidul rece , printr-un perete despărţitor, în regim staţionar (permanent);

- regeneratoare – schimbul de căldură se face prin intermediul unui solid,care înmagazinează căldura de la fluidul cald şi o cedează fluidului rece, în regim nestaţionar.

Majoritatea schimbatoarelor de căldură au două spaţii delimitate pentru circulaţia separate a celor două substanţe între care se face schimbul de căldură. Peretele care separă cele două spaţii este suprafaţa de transmitere a căldurii sau suprafaţa de încălzire sau răcire. Suprafaţa separatoare poate uneori să nu existe, în cazul în care schimbul de căldură între substanţe se face prin contact direct.

Schimbătoarele de căldură folosite în industria alimentară sunt adesea denumite după operaţia tehnologică ce se realizează cu ele: de exemplu opăritor – în industria conservelor de legume şi fructe, în industria cărnii.

Funcţionarea lor se poate realiza independent, sau în cadrul unor instalaţii complexe.

O importanţă foarte mare o are regimul de funcţionare a unui schimbător de căldură.

Temperatura înaltă şi încălzirea îndelungată a produsului alimentar poate provoca descompunerea unor principii nutritive valoroase ale acestuia sau deteriorarea utilajului.

Schimbătoarele de căldură cu plăci lucrează cu presiuni relativ mici pentru ambele fluide şi au început să fie utilizate şi în industria petrochimică, ele fiind uşoare şi cu gabarit mic în raport cu aria de transfer. Constau în placă profilate, din metal, suprapuse şi presate pentru etanşare. La extremităţile plăcilor sunt delimitate canalele de legătură pentru fluide, acestea circulând prin spaţiile libere dintre plăci .

1.1 SCHIMBĂTORUL DE CĂLDURĂ ÎN CONTRACURENT

În fig.10 este prezentat un schimbător de căldură “tub în tub” cu ciculaţie a fluidelor în contracurent, circulând de la dreapta spre stânga, se răceşte, iar fluidul rece, circulând de la stânga la dreapta, se încălzeşte. Se utilizează următorii indicatori: c- fluid cald, r- fluid rece, 1- intrare şi 2- ieşire. Sub schimbător este redată în principiu diagrama de variaţie a temperaturilor celor două fluide în lungul schimbătorului (în realitate variaţiile nu sunt liniare) se constată că diferenţele de temperatură dintre cele două fluide este variabilă în lungul schimbătorului, ea fiind maximă ( tM) la un capăt al schimbătorului şi minimă ( tm) la celălalt capăt. tM poate fi întâlnit uneori la capătul rece.

Simplist, s-ar putea considera că diferenţa medie de temperatură este egală cu diferenţa dintre temperatura medie a fluidului cald şi temperatura medie a fluidului rece, care este totuna cu media aritmetică a diferenţelor extreme de temperatură:

t = (tc1+ tc2)/2 –( tr1+ tr2)/2 ={ (tc1- tr2)+ (tc2- tr1)}/2 = ( tM + tm)/2

Aşa cum se va demonstra în continuare, diferenţa medie de temperatură este media logaritmică a diferenţelor extreme de temperatură, acestea fiind întotdeauna mai mică decât media aritmetică.

Preview document

Schimbătoare de Căldură cu Plăci - Pagina 1
Schimbătoare de Căldură cu Plăci - Pagina 2
Schimbătoare de Căldură cu Plăci - Pagina 3
Schimbătoare de Căldură cu Plăci - Pagina 4
Schimbătoare de Căldură cu Plăci - Pagina 5
Schimbătoare de Căldură cu Plăci - Pagina 6
Schimbătoare de Căldură cu Plăci - Pagina 7
Schimbătoare de Căldură cu Plăci - Pagina 8
Schimbătoare de Căldură cu Plăci - Pagina 9
Schimbătoare de Căldură cu Plăci - Pagina 10
Schimbătoare de Căldură cu Plăci - Pagina 11
Schimbătoare de Căldură cu Plăci - Pagina 12
Schimbătoare de Căldură cu Plăci - Pagina 13
Schimbătoare de Căldură cu Plăci - Pagina 14
Schimbătoare de Căldură cu Plăci - Pagina 15
Schimbătoare de Căldură cu Plăci - Pagina 16
Schimbătoare de Căldură cu Plăci - Pagina 17
Schimbătoare de Căldură cu Plăci - Pagina 18
Schimbătoare de Căldură cu Plăci - Pagina 19
Schimbătoare de Căldură cu Plăci - Pagina 20
Schimbătoare de Căldură cu Plăci - Pagina 21
Schimbătoare de Căldură cu Plăci - Pagina 22
Schimbătoare de Căldură cu Plăci - Pagina 23
Schimbătoare de Căldură cu Plăci - Pagina 24
Schimbătoare de Căldură cu Plăci - Pagina 25
Schimbătoare de Căldură cu Plăci - Pagina 26
Schimbătoare de Căldură cu Plăci - Pagina 27
Schimbătoare de Căldură cu Plăci - Pagina 28
Schimbătoare de Căldură cu Plăci - Pagina 29
Schimbătoare de Căldură cu Plăci - Pagina 30
Schimbătoare de Căldură cu Plăci - Pagina 31
Schimbătoare de Căldură cu Plăci - Pagina 32
Schimbătoare de Căldură cu Plăci - Pagina 33
Schimbătoare de Căldură cu Plăci - Pagina 34

Conținut arhivă zip

  • Schimbatoare de Caldura cu Placi.doc

Alții au mai descărcat și

Calcularea Procesului Termic și Gazodinamic al Cazanului DE-20-14

INTRODUCERE În prezent cea mai mare parte a energiei electrice produsă în lume este energia electrică livrată de centralele electrotermice CET....

Procese de Transfer de Caldura

1.Introducere: Schimbatoare de caldura.Generalitati. Schimbatoarele de caldura sunt aparate(utilaje) in care se realizeaza procese(operatii) de...

Motorul Stirling

1. Introducere si istoric Motorul Stirling conceput in 1816 de reverendul scotian Robert Stirling este un “motor cu ardere externa” la care...

Sistem Combinat de Incalzire Pentru o Locuinta

Cazan pentru biomasă lemnoasă Cazanele pentru biomasă lemnoasă sunt cazane care produc energie termică din arderea combustibilului solid (lemn,...

Acustica

Acustica este partea fizicii care studiază propagarea sunetului. Spunem că un sunet se propagă atunci când el acoperă o arie mare. Sunetul se...

Energia Electrica

Introducere: Energia electrica reprezinta capacitatea de actiune a unui sistem fizico-chimic. Energia electrica prezinta o serie de avantaje in...

Curs Fizica

MECANICA 1.1. MECANICA CLASICĂ A PUNCTULUI MATERIAL 1.1.1. CINEMATICA PUNCTULUI MATERIAL Fizica a dovedit concret că spaţiul şi timpul sunt...

Hidraulică

INTRODUCERE Cursul se ocupă cu studiul legilor echilibrului şi mişcării fluidelor în natură sau în construcţii tehnice concepute şi realizate de...

Ai nevoie de altceva?