Теплообменники: устройство, принцип работы и типы

Теплообменником является агрегат для охлаждения, нагревания или конденсата. Устройство обеспечивает теплопередачу между двумя средами, которые имеют разные температурные показатели. Принципы функционирования теплообменников зависят от конструктивного устройства и типов агрегатов.

Типы тепловых обменников по принципу теплопередачи

Агрегаты подразделяются на два типа: смесительные и поверхностные. Это зависит от метода теплообмена между рабочими средами.

Обменники смесительного типа работают по принципу теплопередачи между носителями при непосредственном контакте, другими словами — смешении. Эти аппараты применяются значительно реже, чем поверхностные теплообменные установки, которые массово эксплуатируются в ЖКХ, в промышленности, на различных коммерческих объектах. Ярким примером поверхностного агрегата является охладитель пара.

Аппараты поверхностного типа — двухконтурные тепловые обменники, которые представляют собой пару герметичных контуров. По ним движется греющая и нагреваемая среда. Обмен теплом между средами осуществляется через поверхность листов, стенок, труб, пластин, которые являются конструктивными элементами обменника. Их изготавливают, как правило, из нержавеющей и углеродистой сталей, сплавов из цветных металлов и других материалов.

Теплообменники поверхностного типа: рекуперативные и регенеративные

Теплообменные агрегаты поверхностного типа бывают следующих видов:

рекуперативные. Теплоносители обмениваются теплом постоянно, происходит это через стенки контуров, а направление потоков сред остается неизменным;
регенеративные. В этом случае рабочие среды поочередно контактируют с поверхностью теплообмена.

Рекуперативные теплообменники бывают:

  • секционные;
  • кожухотрубные;
  • погружные;
  • спиральные;
  • пластинчатые;
  • витые;
  • оросительные;
  • другие.

Охладители пара

Особое внимание стоит уделить таким агрегатам, как охладители выпара. Эти аппараты применяют с целью конденсации максимальных объемов пара из выпара, который отводится от деаэратора с утилизацией тепловой энергии. Агрегаты используются и в индивидуальных тепловых установках, и в централизованных.

При подготовке воды для систем теплоснабжения используют деаэраторы, удаляющие кислород и свободную углекислоту. В итоге происходит выработка побочного продукта – парогазовой смеси, и для конденсации этой смеси используются охладители выпара, которые, в том числе, утилизируют избыточную тепловую энергию.

В таких теплообменниках, как, правило, представляющих собой горизонтальный цилиндрический корпус, находится трубная система. Агрегат имеет две водяные камеры и внешний кожух.

Очищенная химическим способом и подогретая вода циркулирует в трубной системе, откуда поступает в колонку деаэратора. Из нее выпар направляется во внутреннее межтрубное пространство, где пар и конденсируется. Из охладителя неконденсированные остатки извлекаются при помощи специального устройства и уходят в атмосферу. Этот процесс обеспечивает уменьшение объема выбрасываемых газов, а также дает возможность сохранить существенный объем воды, поскольку конденсат опять поступает в деаэратор и может использоваться в сети.

Мы в соцсетях