Види теплообмінників. Принцип роботи теплообмінних апаратів

Не так давно майже всі теплообмінники мали кожухотрубную конструкцію, в якій середовища спрямовуються один до одного, пересуваючись по трубках. Останні поміщені елементи один в іншій. Але вже сьогодні такий пристрій теплообмінника відходить у минуле. Такі прилади досить громіздкі, однак функціонують досить ефективно. Серед їхніх недоліків можна виділити великий витрата нагрівається середовища. Розглядаючи види теплообмінників, ви повинні помітити, що сьогодні на зміну вищеописаним пристроїв приходять нові - пластинчасті швидкісні агрегати.

Принцип роботи пластинчастого теплообмінника

Розглядаючи види теплообмінників, потрібно звернути особливу увагу на пластинчасту різновид подібних пристроїв. Конструктивно такі прилади відрізняються від кожухотрубного попередника. В останнього площа поверхні обміну енергії нарощується за рахунок значної довжини змійовика, що неодмінно ставало причиною більш значних розмірів пристрою. Якщо ж мова йде про новому теплообміннику, то мета досягається методом збільшення кількості пластин, які володіють однаковою площею. Сучасні види теплообмінників володіють такою ж потужністю, проте за розмірами вони в 3 рази менше, ніж кожухотрубні моделі. Нові пристрої забезпечують значний витрата нагрівається середовища, який використовується для потреб гарячого водопостачання. Це призвело до того, що агрегат отримав другу назву - він іменується швидкісним теплообмінником. Подібні прилади мають у складі зворотний і подає патрубки, які використовуються для підключення гріючої середовища, в якості останньої виступає теплоносій.

Пристрій і особливості роботи

У пристрої є вихідний і вхідний патрубки нагрівається середовища. Можна помітити в конструкції нерухому плиту, яка розташовується спереду. Для надходження води в апараті є отвори. Не стане працювати теплообмінник і без ущільнювальної прокладки, яка представлена кільцем, а також теплообмінної робочої пластиною. Є в конструкції задня рухома плита і верхні напрямні. Прилад оснащений задньою опорою, шпилькою і прокладкою, яка розташовується по контуру пластини. Описуються види теплообмінників використовуються для опалення простій конструкції з патрубками, які розташовуються на протилежних сторонах приладу. Між плитами, які знаходяться на двох направляючих, затиснуте деяку кількість пластин з ущільненням між ними. На пластинах для збільшення поверхні обміну є рельєфне гофрування. У деяких моделях приєднувальні патрубки розташовуються з одного боку апарату, вони знаходяться на передній плиті, що, втім, не робить впливу на функціонування пластинчастого пристрою. Теплообмінники пластинчасті працюють за принципом, який передбачає заповнення простору між пластинами нагрівається середовищем.

Додаткові відомості про роботу

Форма прокладок визначає черговість заповнення: в одному відділі вони відкривають шлях воді, в іншій секції відбувається поглинання тепла. У процесі функціонування приладів кожної секції, крім останньої і першої, можна помітити досить інтенсивний обмін теплом допомогою пластини з обох сторін. Середовища протікають крізь секції, прямуючи назустріч одне одному. Нагріваюча середовище надходить зверху, а виходить крізь нижній патрубок. Що стосується нагрівається, то вона слід у напрямку, зворотному нагріваючої середовищі.

Різновиди теплообмінників

У продажу можна зустріти сьогодні і чавунний теплообмінник, але є й інші пристрої, які виконані з інших матеріалів. Різновиди подібних приладів представлені в широкому асортименті. Їх застосування не обмежується однією сферою індустрії, агрегати сьогодні експлуатуються повсюдно: у металургії, хімічній промисловості, енергетиці, на теплових пунктах, в системах опалення, кондиціонування і вентиляції.

Відмінності за способом передачі тепла

Якщо ви хочете встановити піч з теплообмінником, то слід спочатку розібратися в різновидах описуваних у статті приладів. Так, їх можна відрізнити ще й за способом передачі тепла, в цьому відношенні вони можуть бути поверхневими і змішувальними. У першому випадку теплообмін відбувається між різними середовищами крізь стінки, виконані з теплопровідних спеціального матеріалу. При цьому контури залишаються повністю герметичними. Якщо вас зацікавила обладнання поверхневого типу, то ви повинні знати про те, що існують регенеративні і рекуперативні прилади. В останньому випадку температурний обмін між теплоносіями відбувається за допомогою тонких стінок контурів, тоді як потік середовища володіє одним і тим же напрямом. У другому випадку напрямок потоку може змінюватися. Якщо ви вирішили встановити газовий теплообмінник, то слід звернути увагу на змішувальні різновиди приладів. Передача тепла в них відбувається методом змішування двох середовищ, але прилади такого типу використовуються рідше вказаних вище.

Різновиди теплообмінників по області використання

Коли власник приватного або заміського будинку приймає рішення встановити піч з теплообмінником, він найбільш часто вибирає кожухотрубную систему, яка має у складі пучок труб, з'єднаних між собою в сітку за допомогою зварювання і паяння. Ще один різновид – це пластинчасті теплообмінники, про які йшлося вище, вони мають площею теплообміну, представленої у вигляді пластин. Останні з'єднуються між собою термостійкими ущільнювачами. Концентричні змійовики використовуються для монтажу литих теплообмінників, робоче середовище у них пересувається по вигнутих труб, а також простору між трубами.
Не можна випустити з уваги і спіральні пристрої, які представлені тонкими металевими листами. Їх в процесі виготовлення згортають в спіралі. Представлений список не є повним, серед найбільш поширених можна виділити ще й повітряні, а також водяні прилади. Теплообмінник, ціна якого може скласти 7000 рублів, представлений сьогодні в широкому розмаїтті. Перерахувати всі види подібних агрегатів просто неможливо, тому вище були представлені тільки самі популярні. Лідером серед них є пластинчастий.

Різновиди пластинчастих приладів

Теплообмінники пластинчасті представлені до продажу в широкому асортименті, вони можуть бути розбірними, паяними, зварними і полусварными. Про першої різновиди мова велася вище, а ось що стосується паяной різновиди, то вона має в складі гофровані металеві пластини, виконані з нержавіючої сталі. Ці елементи з'єднуються між собою за допомогою пайки в умовах вакууму з застосуванням нікелевого або мідного припою.

Висновок

Теплообмінник (ціна представлена вище) може бути ще і зварним. Такі прилади призначені для експлуатації в умовах високих температур і екстремального тиску. Вони використовуються на установках, параметри яких не дозволяють використовувати ущільнювальні елементи.