Газовый контактный теплообменник
Газовый контактный теплообменник — утилизатор теплоты, предназнач. для работы с теплоносителями газ-жидкость, в к-ром теплообмен осуществляется при соприкосновении греющей и нагреваемой сред. В качестве греющей среды используют уходящие дымовые газы (продукты сгорания) от котлов, печей и др. оборудования, в к-ром сжигается газообразное топливо и жидкое котельное топливо. Г.к.т. применяют для приготовления подпиточной воды тепловых сетей и питат. воды котлов, для производств, и горячего водоснабжения, для нагрева воздуха в системах воздушного отопления и системе кондиционирования воздуха, а также /для отопления теплиц. Поверхностью теплообмена в Г.к.т. служит поверхность пленки, капель и струй воды. Между средами происходит массообмен: конденсация водяного пара, содержащегося в продуктах сгорания, или испарение части подаваемой воды, растворение газов воде. Гл. преимущество контактного теплообмена — возможность конденсации водяных паров из продуктов сгорания и использования выделяющейся при этом теплоты для нагрева воды. В процессе адиабатич. испарения вода в Г.к.т. может быть нагрета до определ. темп-ры, к-рая паз. температурой мокрого термометра tM и зависит от нач. темп-ры продуктов сгорания tr, разности влагосодержаний насыщ. водяного пара над пленкой воды dM и продуктов сгорания, входящих в контактную камеру. Темп-ра /м - 80—75°С для Г.к.т., устанавливаемых после пром. агрегатов, при /г г 500°С и давлении продуктов сгорания близком к атм.; /м-65—70°С для Г.к.т., устанавливаемых после пром. агрегатов, при /Г-350-3()0°С и /м - 50—60НС при /г - 140—120°С.
Устройство Г.к.т. зависит от конструкций агрегата, за к-рым он установлен, и дымовой трубы, а также схемы дымоходов. Осн. часть Г.к.т. — контактная камера, к-рая имеет большую поверхность контакта уходящих продуктов сгорания и воды и как следствие высокую интенсивность теплообмена в единице объема при определ. аэродинамич. сопротивлении. По конструктивному исполнению Г.к.т. могут быть: форсуночные, насадочно-конвектипные, пенные, циклонные, вихревые, пленочно-конвективные, насадочно-дискоиые, насадочно-эрлифтные. Возможна и комбинация этих схем. В системах утилизации широко распространены самые простые по конструкции форсуночные Г.к.т. В зависимости от направления движения продуктов сгорания в них различают горизонт, и вертик. форсуночные утилизаторы. Вода, подаваемая из форсунок под давлением (1,5—3,0) 105 Па, образует факелы, имеющие разл. угол распыления в зависимости or давления разбрызгиваемой воды, диаметра выходного отверстия и конструкции форсунок, к-рыс бывают тонкого, среднего и грубого распыления. Форсуночные камеры обладают миним. гидравлич. сопротивлением ио тракту продуктов сгорания (оно не превышает 160—220 Па). Простые в конструктивном отношении и дешевые в изготовлении контактные камеры иасадочного типа' представляют собой цилиндр, в основании к-рого укреплена решетка; на последнюю засыпают полые цилиндры (керамич. или стальные). Сверху насадки монтируют во- s дораспределит. устройство и влаго-уловитель. Насадочные Г.к.т. типа ЭК-Б обеспечивают эффективную работу после поверхностных экономайзеров, установл.
за котлоагрегатам и типа ДКВР, работающих на газовом топливе.
Наиболее эффективными Г.к.т. являются пленочно-конвективные и вихревые. Для получения больших кол-в с темп-рой 40—60°С, к-рая затем используется в технологич. целях, применяют камеры эрлифтного типа. Контактные теплообменники с активной насадкой (КТАН) представляют собой Г.к.т. пленочно-кон-вективного типа с прямоточным движением продуктов сгорания газа и рас-пыливаемой ("контактной") воды. Через верхний патрубок в КТАН поступают продукты сгорания газа, к-рые передают теплоту распыливаемой ("контактной") воде. Продукты сгорания и "контактная" вода движутся вниз прямоточно, омывают змеевиковый трубчатый теплообменник. Вода собирается в поддоне, а охлажд. продукты сгорания удаляются через патрубок, располож. в нижней части КТАН. Холодная водопроводная вода поступает в змеевиковый теплообменник снизу, а нагретая отводится через верхний патрубок, обеспечивая противоточное движение смеси продуктов сгорания с "контактной" водой и водопроводной воды. Из поддона "контактная" вода направляется в ороситель. В модернизированном варианте КТАН между оросителем и змеевико-вым теплообменником установлен контактный нагреватель предварит, подогрева распыливаемой воды. КТАН имеет преимущества перед насадочными теплообменниками: благодаря прямоточной схеме движения газов и "контактной" воды исключена возможность "захлебывания", сняты ограничения на скорость газов; интенсифицированы теплсобменные процессы и уменьшены габариты; отсутствует контакт водопроводной воды с продуктами сгорания и "контактной" водой.
В Г.к.т. при контакте продуктов сгорания с водой происходит растворение в ней части газов, входящих в состав продуктов горения. Кроме того, имеется опасность растворения в воде канцерогенных в-в, в частности бенз(а)пирена. Поэтому горячую воду, получ. в Г.к.т., целесообразно использовать в системах, где она непосредственно не контактирует с человеком. К ним относятся: низкотемп-рные системы теплоснабжения и воздушного отопления, системы подготовки питат. воды в котельных и электростанциях, а также промыш. системы для утилизации теплоты отходящих от газоиспользующих агрегатов газов.