Что такое рекуператор – теплообменник

Рекуператор представляет собой разновидность теплообменника с отдельными путями движения каждой жидкости по своим каналам, а передача тепла осуществляется через перегородки.

Рекуператор – теплообменник

В целом теплообменники, используемые при регенерации, можно   разделить на регенераторы и рекуператоры.

• Регенератор   представляет собой тип теплообменника, в котором тепло горячей жидкости периодически сохраняется в теплоаккумулирующей среде перед передачей холодной жидкости. Он имеет единственный путь потока, по которому поочередно текут горячие и холодные жидкости.

• Рекуператор   представляет собой разновидность теплообменника с   отдельными путями движения   каждой жидкости по своим каналам, а передача тепла осуществляется через перегородки. Рекуператоры (например, экономайзеры) часто используются в энергетике для повышения общей эффективности термодинамических циклов. Например, в газотурбинном двигателе. Рекуператор передает часть отработанного тепла, содержащегося в выхлопных газах, в сжатый воздух и нагревает его перед попаданием в камеру сгорания. Многие рекуператоры   выполнены в виде противоточных теплообменников.

Регенерация тепла

В теории паровых турбин существенного увеличения теплового КПД паровой турбины можно достичь за счет уменьшения количества топлива, которое необходимо вводить в котел. Это можно сделать путем передачи тепла (например, частично расширенного пара) от определенных секций паровой турбины, температура которого обычно значительно выше температуры окружающей среды, питательной воде.

Этот процесс   известен как рекуперация тепла, и   для этой цели   можно использовать различные рекуператоры тепла. Иногда инженеры используют термин «экономайзер» для обозначения теплообменника, предназначенного для снижения энергопотребления, особенно при   предварительном нагреве жидкости.

Питательная вода (вторичный контур) на входе парогенератора может иметь температуру примерно ~230°С (446°F) и затем нагревается    до температуры кипения этой жидкости (280 °С, 536°Ф; 6,5 МПа) и испаряли. Однако температура конденсата на выходе конденсатора может   составлять около 40 °C, поэтому рекуперация тепла важна и очень важна в типичном PWR:

• Рекуперация тепла увеличивает тепловой КПД, поскольку тепловой поток в контур увеличивается при более высоких температурах.
• Рекуперация тепла вызывает уменьшение массового расхода через ступень низкого давления паровой турбины, тем самым увеличивая эффективность изоэнтропической турбины низкого давления. Обратите внимание, что на конечной стадии расширения пар имеет очень высокий удельный объем.
• Рекуперация тепла приводит к повышению качества рабочего пара, поскольку стоки расположены по периметру корпуса турбины, где более высокая концентрация капель воды.

Анализ теплообменников

Теплообменники широко используются в промышленности, и правильная конструкция теплообменника зависит от многих переменных. При анализе теплообменников часто удобно работать с общим коэффициентом теплопередачи, называемым U. U-фактор, определяется выражением, которое соответствует закону охлаждения Ньютона. Кроме того, инженеры также используют логарифмическую среднюю разницу температур (LMTD) для определения температурной движущей силы теплопередачи в теплообменниках.