Виды и устройство теплообменников

Теплообменный аппарат или теплообменник – это прибор, в каком происходит обмен теплом между двумя или более средами. Устройства, где между средами осуществляется массообмен, именуются массообменными агрегатами. Приборы, где тепло- и массообмен осуществляются одновременно, именуются тепломассообменными. Те среды, которые используются для обмена теплом и для передачи тепла от более нагретых к менее нагретым телам – теплоносители.

Категории теплообменников

Теплообменные агрегаты разнятся по предназначению, специфике функционирования, фазовому положению и прочим факторам.

Про принципу работы теплообменники классифицируются на:

• рекуперативные;

• смесительные;

• регенеративные.

Первые – это агрегаты, где передача тепла от горячего носителя к менее нагретому осуществляется через стенку, которая их разделяет. В качестве примера подобного оборудования можно привести конденсаторы, паровые котлы и так далее.

Регенеративные – это такие приборы, где одна и та же площадка поочередно омывается горячим и холодным носителями тепла. Когда горячая жидкость протекает, стороны агрегата воспринимают тепло, где оно и сосредотачивается. Когда протекает холодная жидкость, она уже воспринимает сосредоточенное тепло. В качестве примера подобного оборудования можно привести стеклоплавильные или мартеновские печи. В этом оснащении процесс обмена теплом все время связан с поверхностью тела.

Что касается смесительных, то в них процесс передачи тепла осуществляется при прямом прикосновении и перемешивания двух теплоносителей: горячего и холодного. В такой ситуации передача тепла происходит в одно время с материальным обменом. Подобными устройствами могут выступать, например, башенные охладители.

В роли теплоносителей, как правило, выступают:

• горячая вода;

• водяной пар;

• газы, дымовые и топочные.

Горячая вода получила распространение в отопительных системах и вентиляционных агрегатах. Главное достоинство такого теплоносителя – относительно большой коэффициент теплопередачи. Водяной пар тоже стал популярным благодаря высокому коэффициенту теплоотдачи. Кроме того, статичная температура конденсации позволяет управлять процессом в самом аппарате. Газы используются для обогрева зданий и материалов, в случае если их свойства позволяют взаимодействовать с сажей или золой.