Теплообменники – определение
Теплообменники – это специальные конструкции для передачи тепловой энергии от нагретого теплоносителя более холодному. В теплообменниках теплоноситель может быть жидким или газообразным.
Теплообменники – применение
Теплообменники используются на современных электростанциях. Назначение теплообменников – повысить тепловой КПД электростанции. Теплообменники значительно улучшают экономические и эксплуатационные характеристики электростанций. Применяя теплообменники с электростанциями можно подготавливать воду для обеспечения систем отопления и горячего водоснабжения (ГВС). Эффективны теплообменники для нагрева воздуха в помещениях и на различных производственных линиях. Теплообменники несут важную функцию на атомных электростанциях (АЭС). Теплообменники применяют в энергетической, нефтеперерабатывающей, химической, газодобывающей и других отраслях промышленности.
Теплообменники – виды
Теплообменники различны по конструкции. Ниже приведены основные виды теплообменных устройств.
- Контактные теплообменники
В контактных (смесительных) теплообменниках потоки греющего и нагреваемого веществ приводятся в прямой контакт друг с другом. Типичный пример – струйный конденсатор, в котором разбрызгиваемая вода используется для конденсации водяного пара.
- Поверхностные теплообменники
В теплообменниках поверхностного типа теплоноситель и нагреваемая среда разделяются тонкой стенкой. Часть поверхности стенки, соприкасающаяся с теплоотдающим и нагреваемым потоками, называется поверхностью теплообмена. Примером теплообменника поверхностного типа может служить автомобильный радиатор, в котором вода системы охлаждения двигателя и более холодный атмосферный воздух находятся по разные стороны стенок решетки из тонких медных или латунных радиаторных трубок.
- Жаротрубные теплообменники
В жаротрубных теплообменниках в результате сгорания топлива образуется поток горячих газов, как, например, в паровых котлах и бытовых котлах водяного отопления с топочным устройством.
- Теплообменники с большой площадью поверхности – пластинчатые и ребристые
Повсеместно применяются теплообменники с большой площадью поверхности (пластинчатые, или ребристые). В этих теплообменниках используются развитые поперечные ребра. Таким образом, увеличиваются площади поверхности теплообмена. При этом ребристые теплообменники более компактны, чем трубные теплообменники. При сходных рабочих условиях у ребристых теплообменников более высокая насыщенность теплопередачи на единицу объема. Ребра теплообменников крепятся к трубам двумя способами пайки: с твердым или с мягким припоем.
- Противоточные или противопоточные теплообменники
Противоточный теплообменник или противопоточный — это теплообменник со встречным движением двух сред. В процессе теплообмена одна среда передает другой свою температуру.
Теплообменники – интенсивность теплопередачи
Интенсивность теплопередачи соразмерна разности температур согревающего и нагреваемого веществ. Интенсивность теплопередачи прямо связана с термическим сопротивлением пленок рабочих тел, пребывающих в контакте с поверхностью теплообмена, и термического сопротивления стенки. Так как, образуется накипь на поверхностях теплообменника, термическое сопротивление возрастает. Если температурные сопротивления берутся в расчете на единицу площади поверхности теплообмена, то полная интенсивность теплопередачи пропорциональна площади теплообмена в теплообменнике.