Виды теплообменников и особенности их применения

ⓅБольшая часть современных производственных процессов нуждается в охлаждении или нагреве различных веществ и материалов. Именно для этой цели используется теплообменник. Устройство позволяет передавать энергию от тёплого носителя к холодному. Это довольно сложный процесс.

И чтобы он проходил максимально эффективно, были разработаны различные виды теплообменников. Каждый из них имеет определённые особенности и преимущества, а также используется в той или иной отрасли.

Главные разновидности

В первую очередь теплообменники различаются способом передачи тепла. В зависимости от этого их разделяют на смесительные и поверхностные. Первый вариант предполагает передачу тепла через смешивание двух рабочих сред. По конструктивному исполнению они проще поверхностных, однако имеют важный минус – их можно применять только при возможности соединения теплоносителей.

Поверхностные устройства обмениваются теплом посредством стенок разделителя. Эта группа приборов разделяется на рекуперативные и регенеративные. Именно первый тип обрёл широкую востребованность в промышленности. На сегодняшний день выделяют большой перечень рекуперативных агрегатов:

1. Погружные. Здесь функцию чувствительного элемента выполняет змеевик. Он помещён в ёмкость, заполненную жидкостью. Благодаря такой конструкции значительно сокращается время на передачу тепла. Погружные устройства признаны одними из наиболее эффективных.
2. Пластинчатые. Имеют большое количество преимуществ. Они простые в сборке и чистке, у них минимальное сопротивление гидравлики. Пластины устанавливаются без применения клеевых составов. При этом обеспечивается оптимальное прилегание отдельных частей друг к другу.
3. Элементные. Единая структура образуется за счёт соединения секций между собой. Здесь задействована противоточная схема.
4. Двухтрубные. Обладают звеньями, состоящими из труб разного диаметра. В роли рабочей среды выступает газ и жидкость. Такие устройства способны работать под повышенным давлением, однако стоят они недёшево.
5. Спиральные. Функционируют на металлических листах, которые закручиваются в спираль и фиксируются на специальном механизме. Чтобы теплообменник работал должным образом, обеспечивается максимальная герметичность устройства. Подобные приборы сложны в производстве, а также ремонте и обслуживании. Но при этом гарантируют высокие показатели эффективности.
6. Кожухотрубные. Включают в себя несколько элементов: детали, которые компенсируют напряжения, пучки труб, корпус и т. д. Такие конструкции способны выдерживать высокое давление, однако являются громоздкими и тяжёлыми.
7. Графитовые. Используются для химических жидкостей. Теплообменник состоит из графитовых блоков, которые уплотнены прокладками из резины или тефлона.

При выборе подходящего варианта стоит учитывать технические характеристики теплообменника и сопоставлять их с условиями эксплуатации.

Где применяют устройства

Теплообменники используются практически повсеместно. Самые распространённые сферы следующие:

• пищевая промышленность – приборы служат для пастеризации продуктов, их охлаждения и испарения;
• металлургия – устройства позволяют снижать температуру различных агрегатов, которые сильно нагреваются. К ним относятся печи, станы и пр.;
• нефтегазовая промышленность – приборы применяются для охлаждения и подогрева нефти;
• теплоснабжение – пластинчатые теплообменные устройства активно используют в горячем водоснабжении, монтаже тёплых полов и т. д.

В целом, разнообразие теплообменников достаточно большое, чтобы эффективно внедрить их в ту или иную отрасль. При этом обязательно нужно выбирать такие устройства, которые оптимально будут выполнять своё назначение.

*Комментарий: редакция не несёт ответственности за содержание и мнения, изложенные в статьях со знаком Ⓟ.