základy procesního inženýrství - Vysoká škola báňská - Technická ...

4 Sdílení tepla
- můžeme zlepšit vedení tepla stěnou užitím
tenčí stěny z dobře vodivého materiálu a
zamezením její koroze a znečištění úsadami
(Např. použití mědi nebo hliníku místo oceli,
periodické odstraňování z teplosměnných ploch
v kotlech ústředního topení, rozpouštění úsad na
topných tělesech v pračce)
- můžeme zlepšit součinitele přestupu tepla na
jedné či obou stranách – náhradou volné
konvekce za nucenou, dále pak zvýšením
rychlosti proudění a vyvoláváním turbulence
2. co největší plochu
- zvětšováním rozměru zařízení:
u trubkového výměníku zvětšováním
průměru trubky d zhoršujeme poněkud α,
prodlužováním délky trubek L zvyšujeme
tlakovou ztrátu a nároky na čerpadlo – proto
zpravidla raději volíme svazek užších
trubek.
Obr. 4.9. Ukázka svazku trubek jednoho typu provozního
trubkového výměníku. Tekutina A proudí uvnitř trubek,
svazek je zasunut do kotle, kterým protéká tekutina B.
Aby byly trubky obtékány dokonaleji, jsou na nich
nasunuty přepážky nutící tekutinu B opakovaně
obtékat trubky příčně
U promíchávané nádoby je typickou
teplosměnnou plochou výměníkový plášť. Všimněme si skutečnosti, že při zvětšování všech
rozměrů zařízení roste plocha stěn s dvojmocí délkového rozměru a objem se třetí mocninou.
Proto se daří v malé nádobce měnit teplotu vsádky velmi rychle; pro velké nádoby se často
zvyšujeme plochu kombinací s výměníkovými hady případně dalšími vestavbami, mezi jejichž
dvojitými stěnami protéká druhá látka.
Obr. 4.10. Díly deskového výměníku. Podstatné jsou
černé značené těsnící lišty. Stažením do bloku
vznikne výměník, v němž jsou tekutiny rozváděny
kanály v rozích desek
ých technologiích.
Zvětšováním plochy použitím složitěji tvarovaných
teplosměnných ploch – zejména pro přenos tepla do plynů
(příkladem jsou tělesa ústředního topení, žebrované plochy na
straně horšího přestupu tepla známe také z chladičů motorů,
kompresorů, lednic, elektronických součástek apod.)
94
Deskové výměníky, které sestávají z řady desek,
mezi nimiž střídavě proudí tekutiny A a B,
umožňují zvětšovat plochu přidáváním dalších
desek. V poslední době se, díky vývoji
kvalitních těsnících materiálů, stávají
nejvýznamnějším typem výměníků pro práci při
běžných tlacích. Plocha i součinitele přestupu se
zde navyšují i použitím zvlněných desek. Plochy
rozebíratelného deskového výměníku se dají
snadno čistit
a stávají se
proto
oblíbenými
v čistých
potravinářský
ch a
farmaceutick
Obr. 4.11. Deskový výměník pro
chlazení kyseliny sírové