Обсуждаемое
4 коммент.
Подбор накопительного водонагревателяКак выбрать накопительный водонагреватель, и какой бойлер лучше?
2 коммент.
Какой обогреватель лучше выбрать для домаКак выбрать обогреватель для дома, и какой лучше?
2 коммент.
Чугунные печиОсобенности и обзор чугунных печей
Комментарии
22-09-2017
Обзор и технические характеристики котлов Зота (Zota)
«Collar buy niravam online discerning discounts without leaving your enterprise when you procure snit...»
22-09-2017
Дымоходы из асбестовой трубы
«web medical information canadian pharmacies shipping to usa online pharmacy canada [url=http:/...»
22-09-2017
Котел на опилках и щепе своими руками
«my canadian pharmacy canada drug pharmacy prescription [url=http://canadianpharmacyrxbsl.com/?...»

Принцип работы, виды и устройство теплообменников

Обновлено:
2016-09-07

Сегодня мы поговорим про теплообменники, виды, устройство и принцип работы данных агрегатов. Из названия становится очевидно, что работа этих устройств основывается на теплообмене между контурами. Внутри них протекает рабочая среда, которая имеет разную температуру, отличающуюся друг от друга.

Принцип работы

ТеплообменникиРабота устройства под названием теплообменник может основываться на трех различных принципах:

  • Конвекция;
  • Теплопроводность;
  • Тепловое излучение.

Их принято классифицировать по способам передачи тепла, потому выделяют смесительные и теплообменные. Чтобы грамотно выполнить расчет теплообменника, необходимо знать о назначении, конструкции и эффективности каждого из устройств, которые участвуют в работе, отличаются друг от друга.

Теплообменные аппараты имеют в своей конструкции два устройства:

  • Регенеративное;
  • Рекуперативное.
  1. В рекуперативном устройстве две среды, преимущественно жидкости, контактируют через разделительные стенки. При этом потоки жидкости не изменяют своего направления движения.
  2. Устройство регенеративного типа основано на том, что рабочая поверхность здесь выступает аккумуляторным агрегатом и источником тепла. Соприкасаясь, рабочие жидкости идут по рабочему циклу, в рамках которого осуществляется теплообмен. Основное отличие заключается в том, что тепловые потоки в данном случае меняют направление.

Также следует отметить, что существуют смесительные или контактные теплообменники.

Рекуперативные

Принцип работы теплообменникаК данной категории теплообменников также относят пластинчатые устройства. Принцип работы основан на том, что рабочая жидкость внутри теплообменников омывает стены контуров с обеих сторон. При этом происходит процесс обмена теплом. Процесс идет непрерывно. Их делят на несколько подвидов, в зависимости от того, какое направление имеют потоки рабочей среды.

  • Прямоточное устройство. Здесь речь идет о параллельном движении теплоносителя относительно двух контуров с соблюдением единого направления;
  • Противоточные. Движение также параллельное, только направления противоположные;
  • Перекрестные. Поток движется перпендикулярно;

Если брать во внимание типы конструкции, то к рекуперативным устройствам относят теплообменники кожухотрубного, пластинчатого типа.

Не редко рекуперативный тип теплообменников устанавливают на газотрубное оборудование, созданное для утилизации тепло. Такие аппараты именуют регенераторами. Если же установка осуществляется для рассеивания генерируемого тепла, тогда это уже радиаторы.

Регенеративные

В отличие от представленного выше типа теплообменника, регенеративный тип отличается тем, что здесь осуществляется поочередное омывание контуров горячей и холодной рабочей жидкостью.

Чтобы устройство функционировало, следует соблюдать обязательное условие — две рабочие секции подключаются параллельно относительно друг друга.

Смесительные

Название теплообменника говорит о том, что работа оборудования такого типа основана на смешивании различных рабочих сред. То есть внутри устройства происходит смешивание сред, непосредственный контакт между ними.

Потому смесительные теплообменники актуальны только для определенного типа оборудования, где можно использовать легко разделяемые среды. Ярким примером таких сред является пар и вода.

Виды конструкций

Принцип работы теплообменникаЕсли брать во внимание особенности конструкций теплообменников, то тогда их можно разделить на несколько видов:

  • Пластинчатые;
  • Спиральные;
  • Витые;
  • Погружные;
  • Двухтрубные;
  • Кожухотрубчатые;
  • Элементные;
  • Графитовые.

Теперь рассмотрим их более подробно.

  1. Пластинчатые. Такие теплообменники сегодня пользуются большим спросом, поскольку конструкция у них небольшая, гидравлическое сопротивление минимальное. Плюс выполнить очистку и ремонт теплообменников пластинчатого типа не сложно. Конструкция устройства включается в себя рабочие пластины, раму, концевые камеры, болты стяжки и прочие компоненты. Для изготовления пластин применяют тонколистовую сталь, а резиновые прокладки между пластинами соединяются со стальными элементами и обеспечивают герметичность разделительных перегородок. Схема движения рабочей жидкости может быть смешанной, противоточной или прямоточной.
  2. Витые. Их конструкция предполагает использование концентрирующих змеевиков, которые монтируют на головки и дополнительно защищают специальными кожухами. Один поток рабочей жидкости следует внутри трубок, а второй находится в межтрубном пространстве. Такие теплообменники характеризуются способностью выдерживать большое давление и напряжение при пониженных температурах, но при этом не утрачивать показатели работоспособности. Установить такой теплообменник своими руками не сложно.
  3. Спиральные. Основана конструкция на металлических листах, которые закручиваются вокруг керна в специальные спирали. Ремонт теплообменников такого типа осуществляется не часто, поскольку корпусы надежно герметизируются глухой сваркой или прокладками повышенной плотности и упругости. Минус в том, что сборка осуществляется тяжело, обслуживание и ремонт могут доставить массу проблем из-за своей сложности. Если рабочее давление внутри системы составляет 10 кгс/см2, тогда данный тип теплообменника применять нельзя. Спрос на спиральные устройства обусловлен небольшими габаритами, низкими показателями гидравлического сопротивления и эффективным теплообменом.
  4. Кожухотрубчатые. Главными компонентами таких теплообменников выступают корпус, решетки труб, крышки, патрубки, пучки труб и компенсаторы напряжения. Их делят на наклонные, вертикальные и горизонтальные.
  5. Двухтрубные. Конструкция таких теплообменников предусматривает наличие звеньев, состоящих из труб, разных по диаметру. Рабочая среда в них состоит из жидкости и газа. Основным достоинством подобного устройства является способность эффективно и надежно работать в условиях высокого давления, теплопередачи. Плюс устройство простое в эксплуатации и установке. Единственный, но существенный для многих минус — это высокая цена. В зависимости от рабочих показателей, стоимость может составлять 500-1000 долларов.
  6. Элементные. Здесь предусмотрено наличие отдельных секций, которые соединяются между собой и создают полноценную конструкцию. Их принцип работы близок к кожухотрубным аналогам, поскольку здесь применяется противоточная схема движения рабочих жидкостей и некоторое количество трубок.
  7. Погружные. Их рабочий орган напоминает змеевик цилиндрической формы. Располагается он в сосуде, который наполнен жидкостью. Подобная схема способствует тому, что скорость процесса теплообмена существенно снижается, отсюда страдает и эффективность. Применяется погружной теплообменник довольно редко из-за своих конструктивных особенностей и показателей эффективности работы.
  8. Графитовый. Такие устройства отличаются повышенной устойчивостью к процессам коррозии, демонстрируют отличную теплопроводность. Конструкция состоит из цилиндрических или прямоугольных блоков. Движение рабочей жидкости осуществляется по перекрестным направлениям. Система включается в себя решетки труб, трубки, крышки и основной корпус, выполненный из металла.

Каждый тип теплообменника имеет свои особенности, преимущества, слабые стороны. Также они делятся в зависимости от сферы применения. Но при выборе ориентируйтесь на еще один важный фактор — качество.

Рекомендовать статью
Рейтинг статьи
1 Здезда2 Здезды3 Здезды4 Здезды5 Здезд - рейтинг материала: 4,00 из 5
Loading...Loading...
Оставьте свое мнение
*
*