Теплообмінник
Теплообмінник - це система, що використовується для передачі теплової енергії від однієї рідини до іншої, не змішуючи їх.
Категорії:
Теплообмін - Енергія - Термодинаміка - Хімічна техніка
Визначення:
- обладнання, що дозволяє гарячій рідині передавати своє тепло охолоджуючій рідині. У тепловому насосі є два типи теплообмінників. (джерело: intis)
A теплообмінник - це система, що використовується для передачі теплової енергії від однієї рідини до іншої, не змішуючи їх. Тепловий потік перетинає обмінну поверхню, яка розділяє рідини.
Здебільшого цей метод застосовується для охолодження або нагрівання рідини або газу, який неможливо або складно охолодити чи нагріти безпосередньо, наприклад, вода первинного контуру охолодження атомної електростанції.
Найпоширенішим теплообмінником є пластинковий. Нові тонкі дротяні обмінники дозволяють проводити обмін водою/повітрям при особливо низьких перепадах температур при нагріванні або охолодженні.
A теплообмінник - система, в якій тепловіддача відбувається між двома середовищами через різницю температур між ними. У будинках з особливо низьким енергоспоживанням або позитивною енергією пристрій вентиляції з подвійним потоком може інтегрувати теплообмінник, який нагріває надходить повітря з калоріями, що беруться з повітря, що виходить.
Режим передачі
-Паралельний струм: дві рідини розташовані паралельно і рухаються в одному напрямку.
-Проти течії: те саме, але течії йдуть в протилежних напрямках.
-Поперечний струм: дві рідини розташовані перпендикулярно.
-Голова штифта: одна з двох рідин робить розворот у більшому трубопроводі, через який проходить друга рідина. У цій конфігурації ми можемо порівняти останній з паралельним обмінником струму на відстані, ідентичному половині обмінника, а для другої половини - з протитоковим обмінником.
-Прямий контакт або змішування: дві рідини можна привести в контакт, як це відбувається у градирнях, гаряче повітря піднімається знизу вгору у великій вежі, а форсунки, що виступають холодною водою, виходять із стін, що дає можливість охолоджувати повітря.
- Теплообмінник за поверхнею.
- Теплообмінник з рідинами при безпосередньому контакті.
Трубчастий обмінник
Трубчастий теплообмінник можна визнати найпростішим теплообмінником: він складається з 2 концентричних трубок. Рідина циркулює у внутрішній трубці, тоді як друга проходить через простір між двома трубками. Легко чистити або ремонтувати, він використовується для роботи з рідинами під високим тиском. Дозволяє лише обмежений теплообмін і має лише невелику поверхню теплообміну (максимум 50 м 2 [1]).
Горизонтальний трубчастий пучковий теплообмінник
Типова схема оболонки та трубчастого обмінника показана навпроти. Пристрій складається з пучка трубок, розміщених всередині конверта, який називається каландром. Одна з рідин циркулює в трубках, а друга - в оболонці навколо трубок. Зазвичай в оболонку додаються перегородки, які діють як промотори турбулентності та покращують перенесення з трубок.
На кожному кінці пучка встановлені розподільні коробки, які забезпечують циркуляцію рідини всередині пучка за один або кілька проходів. Каландр також забезпечений вхідними та вихідними трубами для другої рідини (яка циркулює поза трубами), слідуючи шляху, встановленому перегородками (див. Малюнок).
Вертикальний трубчастий теплообмінник
Спіральний обмінник
Спіральний теплообмінник складається з 2 металевих пластин, спірально намотаних для утворення пари спіральних каналів. Діаметр обмінника досить великий, максимальна обмінна поверхня становить близько 185 м 2 при діаметрі 1,5 м [1], що відносить його до категорії некомпактних обмінників. Теплообмін не такий хороший, як у пластинчастого обмінника, оскільки обмінна поверхня зазвичай не має профілю, але для тієї ж обмінної потужності спіральний обмінник вимагає на 20% менше теплообмінної поверхні, ніж трубчастий обмінник [1] .
Придатний для в’язких рідин або для рідко-твердих сумішей і має самоочищувальну здатність, що дає можливість зменшення забруднень порівняно з трубчастим теплообмінником. Може працювати лише з обмеженими перепадами температури та тиску.
Пластинчастий теплообмінник
Колона Буші
Відмінною альтернативою пластинчастим обмінникам у сушарках стисненого повітря, колонка Bouhy насправді є теплообмінником із шпилькою, до якого в нижній частині доданий відцентровий сепаратор повітря/води. система має два коаксіальні теплообмінники, перший дозволяє підвести повітря нижче точки роси, другий дозволяє обом підвести повітря до температури, придатної для його використання, і, зокрема, для підвищення ефективності жорсткого охолодження. Цей тип теплообмінника визначається дуже низьким перепадом тиску.