Подавляющее большинство теплообменных аппаратов с подвижными средами работают по принципу рекуперации тепла, когда оба теплоносителя, участвующие в направленном теплообмене, разделены между собой теплопередающей поверхностью. Принцип работы рекуперативных теплообменников следующий: движущиеся по своим раздельным каналам среды направленно обмениваются тепловой энергией от более горячего теплоносителя к более холодному, через общую поверхность контакта. В противоположность рекуперативным устройствам, существуют еще регенерационные теплообменники, где нагревающий (охлаждающий) и нагреваемый (охлаждаемый) теплоносители контактируют с теплопередающей поверхностью поочередно.
Высокая эффективность теплообменников обеспечивается правильным подбором их конструкции, материалов, изготовления (толстостенных упрочненных, жаропрочных, химически стойких и т.д.), увеличением площади теплообмена за счет профилирования и рифления проходных каналов, и т.д. Повысить коэффициент полезного действия теплообменных аппаратов позволяет применение приборов регулирующей автоматики, которые призваны обеспечить их работу на оптимальных режимах.
Сферы применения теплообменных аппаратов
Области применения теплообменников — разнообразны:
- системы отопления, горячего водоснабжения и кондиционирования воздуха или воды, применяемые в быту, коммунальном хозяйстве, на технике и в производстве;
- тяжелая индустрия и машиностроение – в системах отвода тепла из рабочей области (зоны) или наоборот, для ее подогрева, в системах рекуперации тепловой энергии из отработанных газов и т.д.;
- химическая промышленность – при создании необходимых температурных условий для прохождения химических реакций и фазовых переходов;
- пищевая промышленность и складское хозяйство – при создании температурных условий, необходимых как для производства продукции, так и ее хранения.
Типы теплообменников
По конструкции рекуперативные теплообменники бывают двух основный типов:
- Кожухотрубные, в которых проходные каналы для подвижных сред, участвующих в теплообмене, образованы трубчатыми элементами. При этом труба или группа труб для прохождения одного теплоносителя размещаются внутри другой трубы – кожуха, по которой проходит другой теплоноситель. Преимуществами кожухотрубных теплообменников являются простота в изготовлении и низкая стоимость, возможность применения толстостенных материалов, для обеспечения работы при высоких рабочих давлениях и температурах, существуют разборные модели с возможностью демонтажа пучка труб для обслуживания и ремонта. Из недостатков следует отметить сравнительно низкие коэффициенты теплопередачи и, как следствие, большую площадь поверхности теплообмена, за счет чего кожухотрубные аппараты отличаются большими габаритами и массой.
- Пластинчатые, в которых теплообмен между двумя средами ведется через контактные поверхности – пластины, изготовленные из коррозионностойких сталей. Зачастую такие пластины, уплотненные прокладками, пайкой или сваркой и образуют замкнутые проходные каналы для теплоносителей. Пластинчатые теплообменники, в сравнении с кожухотрубными, характеризуются высокой турбулентностью сред в каналах, высокими коэффициентами теплопередачи, способны при той же площади теплообмена, что и кожухотрубные теплообменники, передать большую тепловую мощность. Эффективность пластинчатых теплообменников, на сегодняшний день, считается самой высокой.
Разновидности кожухотрубных теплообменников
- Классическая кожухотрубная конструкция – группа теплообменных труб для одного теплоносителя находится внутри кожуха, по которому движется другой теплоноситель;
- «труба в трубе» — упрощенный вариант, когда внутри одной проводящей трубы находится другая проводящая труба. Конструкция весьма простая и дешевая для реализации, но обладает невысокой эффективностью теплообмена;
- геликоидные – улучшенная (интенсифицированная) конструкция, в которой применяются профилированные (накаткой геликоидных канавок) проводящие трубки, а также ребра геликоидного профиля, наваренные внутри кожуха. С помощью геликоидных профилей внутри труб создаются завихренные потоки, улучшающие условия теплообмена. По эго эффективности, геликоидные теплообменники приближаются к пластинчатым.***
Однако важно не только правильно выбрать теплообменники в Москве.
