Виды теплообменников

 

С высокими коэффициентами теплопередачи работают теплообменники «труба в трубе», где каждый из прямолинейных участков трубы заключен в трубу большего диаметра. Благодаря малым сечениям внутренней трубы и кольцевого зазора даже при небольших расходах теплоносителей достигаются высокие скорости потока жидкости (от 1 до 2,5 м/с).

Однако теплообменники типа «труба в трубе» громоздки и более металлоемки, чем кожухотрубные. Их используют для теплообмена между двумя жидкостями и между жидкостью и конденсирующимся паром.

Для относительно малых тепловых нагрузок используют змеевиковые теплообменники, изготавливаемые из труб, свернутых в спирали и заключенных в кожух. Эти теплообменники имеют небольшую поверхность. Их применяют для охлаждения и нагрева конденсата, а также для конденсации паров.

механизм спирального теплообменникаКомпактными теплообменниками с малым гидравлическим сопротивлением являются спиральные теплообменники. В них поверхность теплообмена образуется двумя металлическими листами, свернутыми по спирали. В спиральных каналах противотоком движутся теплоносители.
Но спиральные теплообменники не могут работать при больших избыточных давлениях. Их используют для теплообмена между жидкостями и газами, между жидкостями со взвешенными частицами (например, для охлаждения бражки на спиртоперегонных заводах).

В пластинчатых теплообменниках поверхность теплообмена образуется гофрированными параллельными пластинами. Жидкости, обменивающиеся теплом, движутся в каналах между смежными пластинами, омывая противоположные боковые стороны каждой пластины. Вследствие высокой скорости движения жидкости между пластинами достигается высокое значение коэффициента теплопередачи при малом гидравлическом сопротивлении.

Пластинчатые теплообменники получили распространение в качестве нагревателей, холодильников, а также комбинированных теплообменников для пастеризации и стерилизации в молочном, пивоваренном, винодельческом, консервном производстве.

Для обогрева и охлаждения реакционных и других сред применяют различные устройства, в которых поверхность теплообмена образуется стенками самого аппарата. К числу наиболее распространенных устройств относятся рубашки (автоклавы). Теплоноситель подается в полость между аппаратом и рубашкой. При охлаждении аппарата теплоноситель вводится снизу вверх, а при нагревании паром ввод осуществляется сверху, конденсат же удаляется снизу. Поверхность теплообмена в этих теплообменных устройствах ограничивается размерами аппарата, а применяемое давление не превышает 6–10 кгс/см2.

Широко используются для нагрева воздуха и других газов калориферы, собранные из секций оребренных труб.

<<< Читать ранее