Виды теплообменников. Характеристики теплообменников. Области применения теплообменников

Для чего нужны теплообменники: виды теплообменников, основные характеристики

Теплообменник – устройство, основной функцией которого является транспортировка тепла от прогретой среды к более холодной. Сегодня такие установки активно используют в самых различных сферах: 

• энергетика; 

• металлургия; 

• химическая промышленность; 

• пищевая промышленность; 

• системы отопления; 

• системы кондиционирования. 

Виды теплообменников 

Теплообменники можно разделить на несколько категорий по ряду характеристик. Например, широко распространено оборудование поверхностного типа. Оно характеризуется тем, что обмен теплом осуществляется сквозь стенки, которые изготовлены из специального материала. В свою очередь их можно разделить на несколько подвидов. 

Так, есть те, которые характеризуются неизменным направлением потока среды, теплообмен осуществляется через стенки контура. Их называют рекуперативными. Доступны варианты с изменяющимся направлением потока, их называют регенеративными. 

Доступные виды теплообменников этим не ограничиваются. Сегодня также доступен и смесительный вид, когда тепло передается посредством смешивания сред. Но они используются намного реже, чем вышеописанные. 

Классифицировать оборудование можно еще и в зависимости от особенностей применения.

Выделяют:

• витые – рабочая среда передвигается посредством труб изогнутой формы, а также в пространстве между ними. Состоят из змеевиков концентрических; 

• спиральные изготовлены из листов тонкой стали, из которых сформированы спирали. 

• кожухотрубные, которые представляют собой определенное количество трубок, монтируются между собой которые методом сварки.  

• водяные;

• воздушные; 

• пластинчатые, которые собираются из пластин, в качестве соединяющего элемента используется уплотнитель, имеющий высокие показатели термостойкости. 

Здесь перечислены основные виды теплообменников. Их намного больше, но незачем перечислять все. Одними из самых востребованных на сегодняшний день являются пластинчатые. Именно о них мы и поговорим далее. 

Можно купить теплообменник пластинчатый разборной, который собирают из:

• множества независимых пластинок;

• прокладок, изготовленных из резины, – выполняют роль разграничителей; 

• концевых камер – 2 шт;

• крепежа; 

• рамы.

Также есть и паяные обменники, собираются которые из гофрированных пластин. При этом используется нержавейка. Пластины соединяются методом пайки, которая проводится в полностью вакуумных условиях, чтобы добиться необходимого результата. 

Продолжая дальше рассматривать теплообменник виды, перейдем к сварным вариантам. Они могут спокойно использоваться при невероятно высоких температурах, а также при высоком давлении. При этом они компактные, имеют завидную производительность, а в процессе эксплуатации требуют минимум ухода. В качестве материалов для изготовления пластин чаще всего используют титан, никель и нержавейку. Роль рабочей среды выполняет пар, газ или жидкость. Они могут быть агрессивными. При изготовлении используют герметизацию, а процесс сваривания происходит с использованием стали. 

Не менее известны и полусварные варианты, для соединения кассет используют паронитовый метод. Они также могут работать с агрессивными средами. Это устройство представляет собой конструкцию, состоящую из нескольких элементов сварного типа. Они крепятся друг к другу с помощью лазерной сварки. Для повышения эксплуатационных характеристик используются уплотнители из резины. 

Из чего состоит теплообменник 

Конструкция достаточно простая, она предполагает наличие двух плит, одна из которых является подвижной, вторая – неподвижной. В них есть по несколько отверстий, благодаря которым среда может транспортироваться. Между ними устанавливается большое количество пластин под определенным углом, которые дополнены резиновыми прокладками. Положение оборудования определяется посредством направляющих, которые расположены сверху и снизу. Также предусмотрены специальные гайки, позволяющие корректировать размер. 

Благодаря широкому ассортименту доступных вариантов, сферы применения теплообменников бывают самые разные. Например, их активно задействуют в пищевой промышленности – для того, чтобы изготовить растительное масло, некоторые молокопродукты, а также спирт. Они задействованы в процессе пастеризации, а также при охлаждении и для испарения некоторых элементов. 

Не менее популярны они и в судостроении. На каждом судне установлен теплообменник, который отвечает за поддержание корректной температуры двигателя. В качестве рабочей среды нередко используют морскую воду. Они также могут использоваться для того, чтобы поддерживать систему отопления. 

Не менее широко они задействованы и в сфере металлургии, а также нефтегазовой промышленности. Коммунальное теплоснабжение также не обходится без этого оборудования.