Разновидности и особенности теплообменников

Буквально на каждом промышленном предприятии можно встретить теплообменное оборудование. Эти агрегаты используются для передачи тепловой энергии от носителя до холодного объекта. Теплоноситель может быть разным: газ, жидкость или пар. Многообразием изобилует и само теплообменное оборудования, которое различается принципом действия, внешним видом и прочими параметрами. Какие именно существуют теплообменники, в чём заключаются их ключевые особенности?

Специфика функционирования

ТО способно работать по 3 главным процессам:

• теплопроводность;
• конвекция;
• тепловое излучение.

Агрегаты классифицируются согласно тому, каким образом тепло доставляется к холодной среде. Выделяют два вида ТО: рекуперативные и регенеративные. Первые представляют собой устройства, в которых тепловая энергия передаётся к холодному объекту через разделяющую стенку. Элементарные примеры агрегатов – паровые котлы, конденсаторы и пр. Регенеративные имеют несколько иной принцип функционирования. Здесь аналогичная поверхность нагрева подвергается воздействию холодного и тёплого носителя. При контакте с жидкостями температура элемента поднимается, образуя необходимое тепло.

Стоит заметить, что в рекуперативных теплообменниках поток носителя остаётся неизменным, когда в регенеративных способен менять направление.

Вышеупомянутое теплообменное оборудование относится к поверхностным агрегатам, поскольку здесь передача тепла обязательно связана с поверхностью твёрдого элемента. Существуют и смесительные приборы. Они предусматривают теплопередачу путём смешивания горячего носителя с холодным. К таким разновидностям относятся башенные охладители, скрубберы и т. д.

Главные виды приборов

Так как поверхностные теплообменники являются более эффективными и простыми, их разновидности не ограничиваются несколькими приборами. В продаже представлено большое количество теплообменного оборудования, каждое из которых имеет свои специфические черты. В целом, можно выделить такие агрегаты:

1. Пластинчатые. Одни из наиболее распространённых теплообменников. Бывают паяными и разборными. Последний вариант предполагает добавление и убавление пластин, что позволяет изменять мощность оборудования. Паяные пластинчатые теплообменники считаются более герметичными, поэтому их можно применять на агрессивных к резине средах.
2. Элементные. Главная особенность агрегата – соединение элементов в цельную систему. Схема подачи теплоносителя здесь функционирует исключительно противоточно.
3. Витые. Тут задействована схема с двумя жидкостями, один тип которой наполняет присутствующие трубки, а второй – располагается в пространстве между ними. Принято считать, что такое теплообменное оборудование стойко выдерживает скачки давления и отличается повышенной износостойкостью.
4. Спиральные. Принцип функционирования такого ТО состоит в применении металлических листов. Они скручиваются в спираль и фиксируются на специальном механизме – крене. Подобные агрегаты сложные в изготовлении, обслуживании и ремонте, но недостатки вполне нивелируются малыми габаритами и высокой эффективностью.
5. Кожухотрубные. Такие теплообменники включают в себя несколько частей: элементы для компенсации напряжения, пучки труб, корпус, крышку и т. д. Кожухотрубные приборы могут быть как вертикальными, так и горизонтальными.

Существуют также двухтрубные, графитовые, погружные теплообменники. В целом, разнообразие агрегатов достаточно большое, чтобы выбрать оптимальный вариант в зависимости от требуемых технических характеристик и условий эксплуатации. Но перед покупкой стоит внимательно изучить особенности оборудования, чтобы подобрать действительно эффективный и экономически выгодный теплообменник.