Принципы работы теплообменных аппaратов

Оборудование теплообменника функционирует по трем разным принципам: через конвекцию, тепловое излучение и теплопроводность. Теплообменники  классифицируются по тем способам, по которым передается тепло: смесительные способы и теплообменные. Чтобы купить правильный теплообменник, нужно знать, что конструкция, предназначение и эффективность каждого из устройств отличаются друг от друга. Принцип действий, например, распространенных поверхностных теплообменников состоит в том, что в процессе используются такие рабочие поверхности, как пластина, трубка и т.д. Но вот в смесительных теплообменниках перемешиваются две среды, например, воздух и жидкость, в течении которого достигается высокий уровень КПД, простота конструкции и высокая скорость рабочего цикла. Но такой вид теплообменников допускается лишь при условии смешения двух разнотипных сред.

В теплообменные аппараты встраиваются два типа устройств: рекуперативные и регенеративные. Две жидкости в первом типе теплообменников контактируют посредством разделительных стенок, но при этом поток рабочей жидкости тепла остается тот же и не меняет направления. В регенеративных теплообменниках рабочая поверхность является одновременно и источником тепла, и аккумулятором устройства. Соприкасаясь к ней друг за другом, эти рабочие жидкости проходят рабочий цикл, при котором осуществляются процесс теплообмена. Но тут тепловой поток уже меняет свое направление.

Существует несколько типов теплообменников:

  • пластинчатые теплообменники
  • витые теплообменники
  • спиральные теплообменники
  • кожухотрубчатые теплообменники
  • двухтрубные аппараты
  • графитовые аппараты
  • элементные теплообменники
  • погружные теплообменники

Пластинчатые теплообменникиПластинчатые теплообменники сегодня стали довольно популярными, благодаря небольшой конструкции, быстрой сборке, легкой чистке, минимальному гидравлическому сопротивлению. В состав пластинчатых теплообменников входят такие элементы, как концевые камеры, стяжные болты, рама и рабочие пластины, разделенные между собой резиновыми прокладками. Пластины изготавливаются из тонколистовой стали. Резиновые прокладки по бесклеевой технологии присоединяются к поверхности пластин и при этом служат герметичными разделительными перегородками. Рабочая среда направляется по прямоточной, смешанной и противоточной схеме вдоль пластины.

витые теплообменникиВ витых теплообменниках используются концентрические змеевики, которые закрепляются на головках и защищаются кожухом. Один из потоков жидкости направляется по трубкам, другой – заполняет межтрубное пространство. Этот вид теплообменника может выдержать высокое давление и значительное напряжение при низких температурах без потери своей работоспособности.

Спиральные теплообменникиСпиральные теплообменники работают на металлических листах, закрученных спираль вокруг керна. Герметизация корпуса таких спиральных теплообменников обеспечивается путем глухого заваривания или уплотнением упругой прокладкой. Спиральные аппараты отличаются сложностью сборки, обслуживания и ремонта. Их нельзя также применять в системах с рабочим давлением в 10 кгс/см2. Однако они пользуются популярностью своими малыми габаритами, маленьким гидравлическим сопротивлением и высокой степенью теплообмена.

кожухотрубчатые теплообменникиОсновными элементами кожухотрубчатых теплообменников являются пучки труб, корпус, трубные решетки, крышки, патрубки, элементы компенсации напряжений. Эти аппараты бывают как наклонными, так и горизонтальными или вертикальными.

Двухтрубные теплообменникиДвухтрубные аппараты обладают звеньями, которые состоят из труб различного диаметра. Основная рабочая среда в таких теплообменниках состоит из газа и жидкости. Преимуществом двухтрубных теплообменников является стойкая работа под высоким давлением, высокая теплопередача, простая эксплуатация и монтаж. Недостатком является высокая стоимость устройства.

Графитовые теплообменникиГрафитовые аппараты обладают высокой коррозионной стойкостью и теплопроводностью. В его основу входят прямоугольные или цилиндрические блоки. Рабочие жидкости в графитовых аппаратах движутся по перекрестным линиям. В них  имеются трубки, крышки, трубные решетки и металлический корпус.

элементные теплообменникиОтдельные секции элементных теплообменников, соединяясь между собой, образуют единую структуру. По принципу работы они напоминают кожухотрубные аппараты. В них используется также противоточная схема, а также сочетание  элементов с небольшим количеством труб.

Погружные теплообменникиТеплообменный орган погружных теплообменников похож на цилиндрический змеевик, расположенный в наполненном жидкостью сосуде. Такая схема намного уменьшает скорость теплообмена и, соответственно, эффективность. Только при содержании механического включения в рабочей среде или при стадии закипания такой теплообменник может найти свое применение.

Материалы по теме:

Промышленный альпинизм - оптимальное решение на высоте
Специальная технология, которая позволяет выполнение высотных работ на...
Как заточить и сделать доводку инструмента с помощью наждачной бумаги?
Имея под руками всего лишь наждачную бумагу и нехитрое самодельное при...
Как и где обустроить кладовку
Кладовка – чрезвычайно удобное место для хранения тех вещей, которые н...
Лестница для бассейна: выбираем грамотно
Лестница для бассейна считается не только ее составной частью, но и те...
Дренажные помпы - виды и характеристики
Работа кондиционера непременно сопровождается конденсацией влаги в реж...
Качественное постельное белье - критерии выбора
Наверное, каждая хозяйка, когда приобретает белье для спальной, верит,...
Композитная арматура: свойства, преимущества, мифы
Композитная арматура сравнительно недавно появилась на нашем строитель...
Быстрая уборка в квартире: секреты системы флай-леди
Многие женщины тратят на уборку все свое свободное время, отчего ежедн...

Оставить комментарий