Теплообменники виды – это то, что мы часто разбираем в нашей практике. Знаете, где эта информация может пригодиться? Вот несколько жизненных ситуаций:
- когда мы подбираем оборудование для охлаждения жидкости в чиллере;
- когда нужно понять, почему радиатор в машине плохо греет;
- когда выбираем, какой теплообменник поставить в бойлер или котел;
- когда планируем обслуживание или замену теплообменного оборудования на производстве.
Какие бывают теплообменники, чем они отличаются и какой выбрать? Очевидно, что разобраться в этом полезно и для профессионалов, и для тех, кто просто хочет знать, как работает такое оборудование.
Содержание
Типы теплообменников по принципу работы
Типы теплообменников зависят от того, как внутри движутся теплоносители. Мы часто используем этот принцип, когда подбираем оборудование.
Существующие виды:
- Прямоточные – когда жидкости движутся в одном направлении.
- Встречноточные – когда потоки идут навстречу друг другу.
- Перекрестные – когда потоки пересекаются.
Наш опыт показывает: встречный поток быстрее передает тепло, а прямоточный – проще в настройке.
В учебнике «Heat Exchanger Design Handbook» (Kuppan T., CRC Press, 2013, ISBN 9781466591256) указано, что встречный поток эффективнее на 10-15% по сравнению с прямоточным.
Мы считаем, что, к примеру, для чиллеров лучше выбирать встречный поток. А для бытовых бойлеров – прямоточный, чтобы избежать сложной регулировки.
Теплообменники – виды по конструкции
Виды теплообменников по конструкции очень разные. Это зависит от формы и расположения внутренних элементов.
Кожухотрубные – самые распространенные в промышленности. Пластинчатые – компактные и простые в обслуживании. Спиральные предназначены для вязких жидкостей и грязных сред.
Мы часто используем кожухотрубные теплообменники в холодильных установках и чиллерах, где важно надежно передавать тепло. В пластинчатых нам особенно нравится легкость разборки и чистки.
В каталоге Alfa Laval (2021, Gasketed Plate Heat Exchangers Product Guide) указано, что пластинчатые теплообменники хорошо работают там, где важна быстрая реакция на изменение температуры.
Теплообменник - виды по назначению
Виды теплообменников можно разделить по задачам, для которых его ставят. Например, охлаждение – для чиллеров, холодильников и кондиционеров. Нагрев – для бойлеров, отопительных котлов и тепловых сетей. Конденсация – в холодильных системах и тепловых насосах. Испарение – для генерации холода в испарителях.
Между прочим, теплообменники могут работать как в отоплении, так и в системах кондиционирования. Наши специалисты часто видят, что оборудование из холодильного контура можно адаптировать для нагрева, если поменять настройки.
Читайте также где используются канальные теплообменники
В учебнике «Refrigeration and Air Conditioning Technology» (Whitman W. C., Johnson B., Tomczyk J., Delmar Cengage Learning, 2012, ISBN 9781111644475) говорится, что назначение теплообменника напрямую влияет на его форму и толщину стенок.
Теплообменные аппараты – виды по способу передачи тепла
Теплообменные аппараты виды по способу передачи тепла делятся на контактные и бесконтактные.
Бесконтактные – самые распространенные. Здесь тепло передается через стенку, как в чиллере или бойлере. Контактные – когда жидкости частично соприкасаются, например, в градирне.
Наши специалисты уверены: в закрытых системах всегда лучше использовать бесконтактные теплообменники, чтобы избежать загрязнения.
В учебнике «Thermal Engineering» (Janna W. S., PWS Publishing Company, 2000, ISBN 9780534370142) объясняется, что контактный теплообмен быстрее, но требует постоянного контроля за качеством воды и воздуха.
А теперь о практике. Мы считаем, что для чистых жидкостей и пищевых производств безопаснее ставить бесконтактные аппараты.
Виды теплообменного оборудования в промышленности и быту
Виды теплообменного оборудования бывают разными для промышленных и бытовых задач. Промышленные аппараты больше, прочнее и рассчитаны на высокие нагрузки. Бытовые компактнее и дешевле.
В промышленности чаще ставят кожухотрубные и спиральные теплообменники. В быту, соответственно, пластинчатые теплообменники и трубчатые.
Таблица для сравнения:
Виды теплообменников | Где применяют |
Кожухотрубные | Промышленные холодильные установки |
Пластинчатые | Бойлеры, системы отопления |
Спиральные | Химическая промышленность |
Трубчатые | Бытовые водонагреватели |
Наш опыт показывает, что подбор оборудования зависит не только от цены, но и от качества воды, температурного режима и доступности запчастей.
За более чем 11 лет мы много раз подбирали и устанавливали теплообменники для охлаждения жидкостей, проектировали климатические системы и собирали холодильное оборудование. Наши специалисты видели, как разные виды теплообменников ведут себя на практике: от квартир до крупных производств.
Зачем мы пишем об этом
Мы уверены, что такие статьи помогают лучше понять, какие теплообменники бывают и как их правильно выбрать. Когда есть базовое понимание, проще подобрать оборудование и спланировать его обслуживание. Поэтому такая информация экономит время и деньги.
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
Какие теплообменники бывают для чиллеров?
Для чиллеров чаще всего используют кожухотрубные и пластинчатые теплообменники. Они надежно охлаждают жидкость и работают с разными хладагентами. Выбор зависит от мощности и условий работы.
Чем отличается пластинчатый теплообменник от кожухотрубного?
Пластинчатый теплообменник компактнее, легче чистится и быстрее реагирует на изменения температуры. Кожухотрубный тип теплообменника крупнее, но лучше переносит высокое давление и грязную воду.
Рекомендуем прочитать: как делают пластинчатый теплообменник
Какие бывают теплообменники для бытовых котлов?
В бытовых котлах чаще используют битермические и пластинчатые теплообменники. Битермические компактные, но быстрее загрязняются. Пластинчатые проще обслуживать и они реже выходят из строя.
Какие типы теплообменных аппаратов ставят в промышленности?
В промышленности чаще ставят кожухотрубные, спиральные и трубчатые теплообменники. Они выдерживают высокие температуры и большие объемы. Также используют пластинчатые аппараты для компактных установок.
Какие теплообменники лучше для пищевой промышленности?
Для пищевой промышленности лучше ставить пластинчатые и трубчатые теплообменники из нержавеющей стали. Они легко моются и не загрязняют продукт. Важно, чтобы материалы были пищевого качества.
Какие бывают виды теплообменников для химической промышленности?
В химической промышленности используют спиральные и кожухотрубные теплообменники. Они рассчитаны на агрессивные жидкости и высокие температуры. Часто ставят аппараты с толстыми стенками и специальными прокладками.
Список литературы
- Kuppan T. Heat Exchanger Design Handbook. CRC Press, 2013. ISBN 9781466591256
- Whitman W. C., Johnson B., Tomczyk J. Refrigeration and Air Conditioning Technology. Delmar Cengage Learning, 2012. ISBN 9781111644475
- Janna W. S. Thermal Engineering. PWS Publishing Company, 2000. ISBN 9780534370142.
