Види теплообмінників. Характеристики теплообмінників. Області застосування теплообмінників

Для чого потрібні теплообмінники: види теплообмінників, основні характеристики

Теплообмінник – пристрій, основною функцією якого є транспортування тепла від прогрітій середовища до більш холодною. Сьогодні такі установки активно використовують в самих різних сферах: 

• енергетика; 
• металургія; 
• хімічна промисловість; 
• харчова промисловість; 
• системи опалення; 
• системи кондиціонування. 

Види теплообмінників 

Теплообмінники можна розділити на кілька категорій по ряду характеристик. Наприклад, широко поширене обладнання поверхневого типу. Воно характеризується тим, що обмін теплом здійснюється крізь стінки, які виготовлені із спеціального матеріалу. В свою чергу їх можна розділити на кілька підвидів. 

Так, є ті, які характеризуються незмінним напрямком потоку середовища, теплообмін здійснюється через стінки контуру. Їх називають рекуперативними. Доступні варіанти із змінним напрямком потоку, їх називають регенеративними. 

Доступні види теплообмінників цим не обмежуються. Сьогодні також доступний і змішувальний вигляд, коли тепло передається за допомогою змішування середовищ. Але вони використовуються набагато рідше, ніж вищеописані. 

Класифікувати обладнання можна ще й у залежності від особливостей застосування.

Виділяють:

виті – робоче середовище пересувається за допомогою труб зігнутої форми, а також в просторі між ними. Складаються з змійовиків концентричних; 

спіральні, виготовлені з листів тонкої сталі, з яких сформовані спіралі. 

кожухотрубні, які являють собою певну кількість трубок, монтуються між собою які методом зварювання. 

водяні;

повітряні; 

пластинчасті, які збираються з пластин, як з'єднуючого елемента використовується ущільнювач, що має високі показники термостійкості. 

Тут перераховані основні види теплообмінників. Їх набагато більше, але немає потреби перераховувати всі. Одними з найбільш затребуваних на сьогоднішній день є пластинчасті. Саме про них ми і поговоримо далі. 

Характеристики пластинчастого теплообмінника

Можна купити теплообмінник пластинчастий розбірний, який збирають з:

• безлічі незалежних пластинок;
• прокладок, виготовлених з гуми, виконують роль розмежувачі; 
• кінцевих камер – 2 шт;
• кріплення; 
• рами.

Також є і паяні обмінники, які збираються з гофрованих пластин. При цьому використовується нержавіюча сталь. Пластини з'єднуються методом пайки, яка проводиться в повністю вакуумних умовах, щоб досягти необхідного результату. 

Продовжуючи далі розглядати теплообмінник види, перейдемо до зварним варіантами. Вони спокійно можуть використовуватися при неймовірно високих температурах, а також при високому тиску. При цьому вони компактні, мають завидну продуктивність, а в процесі експлуатації вимагають мінімум догляду. В якості матеріалів для виготовлення пластин найчастіше використовують титан, нікель і нержавійку. Роль робочого середовища виконує пара, газ або рідина. Вони можуть бути агресивними. При виготовленні використовують герметизацію, а процес зварювання відбувається з використанням сталі. 

Не менш відомі і полусварные варіанти, для з'єднання касет використовують паронитовый метод. Вони також можуть працювати з агресивними середовищами. Це пристрій являє собою конструкцію, що складається з декількох елементів зварного типу. Вони кріпляться друг до друга за допомогою лазерної зварки. Для підвищення експлуатаційних характеристик використовуються ущільнювачі з гуми. 

З чого складається теплообмінник 

Конструкція досить проста, вона припускає наявність двох плит, одна з яких є рухомою, друга – нерухомою. У них є по кілька отворів, завдяки яким середовище може транспортуватися. Між ними встановлюється велика кількість пластин під певним кутом, які доповнені гумовими прокладками. Стан обладнання визначається за допомогою направляючих, які розташовані зверху і знизу. Також передбачені спеціальні гайки, що дозволяють корегувати розмір. 

Завдяки широкому асортименту доступних варіантів, сфери застосування теплообмінників бувають різні. Наприклад, їх активно використовують у харчовій промисловості – для того, щоб виготовити рослинне масло, деякі молокопродукти, а також спирт. Вони задіяні в процесі пастеризації, а також при охолодженні і для випаровування деяких елементів. 

Не менш популярні вони і в суднобудуванні. На кожному судні встановлений теплообмінник, який відповідає за підтримання належної температури двигуна. В якості робочого середовища нерідко використовують морську воду. Вони також можуть використовуватися для того, щоб підтримувати систему опалення. 

Не менш широко вони задіяні і в сфері металургії, а також нафтогазової промисловості. Комунальне теплопостачання також не обходиться без цього обладнання.