Теплообменники (теплообменные агрегаты) – техническое устройство, в котором осуществляется теплообмен между двумя средами, имеющими различные температуры.
Теплообменники делятся на 4 основных вида по геометрии образующих их поверхностей и типу теплопередачи.
- Трубчатые теплообменники (трубчатые теплообменные устройства);
- Пластинчатые теплообменники (пластинчатые теплообменные устройства);
- Теплообменники с расширенной поверхностью (ребристые теплообменники);
- Регенеративные теплообменники (регенеративные теплообменные устройства).
Трубчатые теплообменники – это вид теплообменника, который наиболее широко используется во всех технологических процессах. Трубчатые теплообменники имеют множество подвидов.
Поверхность теплообмена в трубчатых теплообменниках состоит из труб. Тогда как один из теплоносителей проходит внутри труб, второй теплоноситель проходит внутри корпуса параллельно или же перпендикулярно трубам. Таким образом теплообменный процесс происходит на поверхности труб.
Основные элементы трубчатого теплообменника:
- Прямые или U-образные трубы, обеспечивающие осуществление теплообмена;
- Корпус, изготовленный обычно из труб или же в индивидуальных случаях из крупных металлических листов;
- Трубная решетка или трубные решетки, к которым крепятся трубы;
- Перегородки, направляющие теплоноситель по межтрубному пространству внутри корпуса, которые также могут служить опорой для труб;
- Патрубки (штуцера) на корпусе, через которые осуществляется вход и выход одного теплоносителя;
- Патрубки (штуцера) на крышках, через которые осуществляется вход и выход проходящего по трубам второго теплоносителя;
- Фланец, обеспечивающий крепление перегородок и крышек;
- Несущие опоры, обеспечивающие установку теплообменника на каком-либо подпятнике;
- Изоляция, предотвращающая тепловые потери через внешние поверхности теплообменника.
В зависимости от условий эксплуатации, допустимого уровня падения давления, величины рабочего давления, степени загрязненности и коррозионных свойств теплоносителей и других влияющих факторов, при изготовлении корпуса и труб используются различные металлические, оцинкованные, нержавеющие и медные конструкции, а также соответствующие схемы протока теплоносителей.
Пластинчатые теплообменники – это класс теплообменников, используемых с целью передачи тепла для жидких, газовых или какой-либо комбинации двухфазных теплоносителей. В данной группе теплообменников имеется несколько типов.
Теплообменники с расширенной поверхностью - это класс теплообменников с дополнительной площадью трубчатых или пластинчатых теплообменников с целью увеличения площади теплопередачи. В данной группе теплообменников имеется несколько типов.
Регенеративные теплообменники - это класс теплообменников периодического действия. В регенеративных теплообменниках тепло сначала накапливается в горячей текучей среды. Затем накопленное тепло передается холодной жидкости, и завершается процесс теплообмена.