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:

Складское оборудование: стеллажи
В производственной сфере товары на складах, в большинстве случаев, хра...
Лестница для бассейна: выбираем грамотно
Лестница для бассейна считается не только ее составной частью, но и те...
Саморегулируемые организации
Сегодня лицензирование предпринимателей и специалистов определённых сф...
Террасная доска - виды и характеристики
Террасную доску укладывают на террасу на открытом воздухе и в тех мест...
Основные критерии классификации нефтепродуктов
Нефть - это жидкая смесь углеводородов. Она содержит в себе большое чи...
Подготовка жилья к длительному отсутствию хозяев
Собираясь на длительное время оставлять квартиру или дом в гордом один...
Критерии выбора шлифовальных кругов
Прочитав эту статью вы с легкостью сможете использовать шлифовальные к...
Особенности применения термоусадочной пленки
Интересная статья об особенностях термоусадочной пленки, ее значении и...

Оставить комментарий