Теплообмінники види – це те, що ми часто розбираємо в нашій практиці. Знаєте, де ця інформація може знадобитися? Ось кілька життєвих ситуацій:
- коли ми підбираємо обладнання для охолодження рідини в чилері;
- коли потрібно зрозуміти, чому радіатор в машині погано гріє;
- коли вибираємо, який теплообмінник поставити в бойлер або котел;
- коли плануємо обслуговування або заміну теплообмінного обладнання на виробництві.
Які бувають теплообмінники, чим вони відрізняються і який вибрати? Очевидно, що розібратися в цьому корисно і для професіоналів, і для тих, хто просто хоче знати, як працює таке обладнання.
Содержание
Типи теплообмінників за принципом роботи
Типи теплообмінників залежать від того, як всередині рухаються теплоносії. Ми часто використовуємо цей принцип, коли підбираємо обладнання.
Існуючі види:
- Прямотечійні – коли рідини рухаються в одному напрямку.
- Зустрічнотечійні – коли потоки йдуть назустріч один одному.
- Перехресні – коли потоки перетинаються.
Наш досвід показує: зустрічний потік швидше передає тепло, а прямотечійний – простіший в налаштуванні.
В підручнику «Heat Exchanger Design Handbook» (Kuppan T., CRC Press, 2013, ISBN 9781466591256) вказано, що зустрічний потік ефективніший на 10-15% в порівнянні з прямотечійним.
Ми вважаємо, що, наприклад, для чилерів краще вибирати зустрічний потік. А для побутових бойлерів – прямотечійний, щоб уникнути складного регулювання.
Теплообмінники – види за конструкцією
Види теплообмінників за конструкцією дуже різні. Це залежить від форми та розташування внутрішніх елементів.
Кожухотрубні – найпоширеніші в промисловості. Пластинчасті – компактні та прості в обслуговуванні. Спіральні призначені для в’язких рідин і брудних середовищ.
Ми часто використовуємо кожухотрубні теплообмінники в холодильних установках і чилерах, де важливо надійно передавати тепло. В пластинчастих нам особливо подобається легкість розбирання і чищення.
В каталозі Alfa Laval (2021, Gasketed Plate Heat Exchangers Product Guide) вказано, що пластинчасті теплообмінники добре працюють там, де важлива швидка реакція на зміну температури.
Теплообмінник - види за призначенням
Види теплообмінників можна розділити за завданнями, для яких його ставлять. Наприклад, охолодження – для чилерів, холодильників і кондиціонерів. Нагрівання – для бойлерів, опалювальних котлів і теплових мереж. Конденсація – в холодильних системах і теплових насосах. Випаровування – для генерації холоду в випарниках.
До речі, теплообмінники можуть працювати як в опаленні, так і в системах кондиціонування. Наші спеціалісти часто бачать, що обладнання з холодильного контуру можна адаптувати для нагрівання, якщо змінити налаштування.
Читайте також де використовуються канальні теплообмінники
В підручнику «Refrigeration and Air Conditioning Technology» (Whitman W. C., Johnson B., Tomczyk J., Delmar Cengage Learning, 2012, ISBN 9781111644475) говориться, що призначення теплообмінника безпосередньо впливає на його форму і товщину стінок.
Теплообмінні апарати – види за способом передачі тепла
Теплообмінні апарати види за способом передачі тепла діляться на контактні та безкontactні.
Безконтактні – найпоширеніші. Тут тепло передається через стінку, як в чилері або бойлері. Контактні – коли рідини частково дотикаються, наприклад, в градирні.
Наші спеціалісти впевнені: в закритих системах завжди краще використовувати безконтактні теплообмінники, щоб уникнути забруднення.
В підручнику «Thermal Engineering» (Janna W. S., PWS Publishing Company, 2000, ISBN 9780534370142) пояснюється, що контактний теплообмін швидший, але потребує постійного контролю за якістю води і повітря.
А тепер про практику. Ми вважаємо, що для чистих рідин і харчових виробництв безпечніше ставити безконтактні апарати.
Види теплообмінного обладнання в промисловості та побуті
Види теплообмінного обладнання бувають різними для промислових і побутових завдань. Промислові апарати більші, міцніші і розраховані на високі навантаження. Побутові компактніші і дешевші.
В промисловості частіше ставлять кожухотрубні та спіральні теплообмінники. В побуті, відповідно, пластинчасті теплообмінники та трубчасті.
Таблиця для порівняння:
Види теплообмінників | Де застосовують |
Кожухотрубні | Промислові холодильні установки |
Пластинчасті | Бойлери, системи опалення |
Спіральні | Хімічна промисловість |
Трубчасті | Побутові водонагрівачі |
Наш досвід показує, що підбір обладнання залежить не тільки від ціни, але й від якості води, температурного режиму та доступності запчастин.
За понад 11 років ми багато разів підбирали і встановлювали теплообмінники для охолодження рідин, проектували кліматичні системи і збирали холодильне обладнання. Наші спеціалісти бачили, як різні види теплообмінників поводяться на практиці: від квартир до великих виробництв.
Навіщо ми пишемо про це
Ми впевнені, що такі статті допомагають краще зрозуміти, які теплообмінники бувають і як їх правильно вибрати. Коли є базове розуміння, простіше підібрати обладнання і спланувати його обслуговування. Тому така інформація економить час і гроші.
Часто задавані питання (FAQ)
Які теплообмінники бувають для чилерів?
Для чилерів найчастіше використовують кожухотрубні та пластинчасті теплообмінники. Вони надійно охолоджують рідину і працюють з різними холодоагентами. Вибір залежить від потужності та умов роботи.
Чим відрізняється пластинчастий теплообмінник від кожухотрубного?
Пластинчастий теплообмінник компактніший, легше чиститься і швидше реагує на зміни температури. Кожухотрубний тип теплообмінника більший, але краще переносить високий тиск і брудну воду.
Рекомендуємо прочитати: як роблять пластинчастий теплообмінник
Які бувають теплообмінники для побутових котлів?
В побутових котлах частіше використовують бітермічні та пластинчасті теплообмінники. Бітермічні компактні, але швидше забруднюються. Пластинчасті простіше обслуговувати і вони рідше виходять з ладу.
Які типи теплообмінних апаратів ставлять в промисловості?
В промисловості частіше ставлять кожухотрубні, спіральні та трубчасті теплообмінники. Вони витримують високі температури і великі об’єми. Також використовують пластинчасті апарати для компактних установок.
Які теплообмінники кращі для харчової промисловості?
Для харчової промисловості краще ставити пластинчасті та трубчасті теплообмінники з нержавіючої сталі. Вони легко миються і не забруднюють продукт. Важливо, щоб матеріали були харчової якості.
Які бувають види теплообмінників для хімічної промисловості?
В хімічній промисловості використовують спіральні та кожухотрубні теплообмінники. Вони розраховані на агресивні рідини і високі температури. Часто ставлять апарати з товстими стінками і спеціальними прокладками.
Список літератури
- 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.
