Теплообменники это: Теплообменники: классификация, устройство, принцип работы

Теплообменники. Теплообменные аппараты. Alfa-Laval, SWEP.

Теплообменник. Варианты исполнения: сварные, полусварные, высокого давления. Производители Alfa-Laval, SWEP

Теплообменники — это устройство, которое передает теплоту от горячего теплоносителя к холодному (нагреваемому). Теплоносителями теплообменника могут являться: газы, пары, жидкости. Теплообменники всегда используются, в зависимости от их назначения, они бывают: нагревательные и охладительные. Теплообменники применяются в основном в технологических процессах: нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической, газовой энергетике и других отраслях промышленности.

Теплообменник. Схема теплообмена

В процессе теплообмена внутри теплообменника жидкости в нем движутся навстречу друг другу (в противотоке). Во всех местах их возможного перетекания находится или стальная пластина, или двойное резиновое уплотнение, что практически исключает смешение жидкостей внутри теплообменника. Вид гофрирования внутренних пластин и их количество, устанавливаемое в раму теплообменника, зависят от эксплуатационных требований пластинчатых теплообменников. Железо, из которого изготавливаются пластины, может быть различным: от дешевой нержавеющей стали до различных экзотических сплавов, способных взаимодействовать с агрессивными жидкостями. Материалы, из которых изготовлен теплообменник, для изготовления уплотнительных прокладок, также различаются исходя от условий применения пластинчатых теплообменников. Обычно используются самые различные полимеры для теплообменника на основе натуральных или синтетических каучуков. Большинство теплообменников в котельных, цтп, итп в основном разборные, для удобства эксплуатации. Теплообменники необходимо устанавливать в системе в соответствии с проектом, и согласно технической инструкции. Неправильная установка теплообменников может означать в дальнейшем неправильную работу системы отопления и возможный выход из строя дорогостоящего оборудования. Теплообменники необходимо устанавливать согласно технической инструкции, соблюдая порядок стыковки оборудования по параметрам.

Теплообменник, обслуживание.

Замена пластин в теплообменниках в процессе эксплуатации также должна производиться по регламенту и специалистами. Согласно регламента теплообменники необходимо проверять на герметичность или протечки не реже одного раза в год, для предотвращения аварии в системе. Паспорт-инструкция вложена в упаковку теплообменника. По желанию клиента возможна организация выезда сервисного специалиста для обслуживания теплообменника. На обслуживании теплообменников лучше не экономить. Система работает оптимально только на правильно подобранных в соответствии с опросными листами теплообменниках. За все время работы нашей компанией было поставлено более 333 теплообменника. Обслуживать теплообменник должен квалифицированный специалист, прошедший обучение по соответствующему профилю. Теплообменник это сложное технологическое изделие, которое при должном внимании прослужит долгое время. Как правило, теплообменник имеет два года гарантии. В настоящее время в нашей стране открылось несколько производственных предприятий, которые могут собрать теплообменник действительно качественно и надежно.

Наша компания осуществляет  поставку теплообменников ведущих производителей на рынке.

При необходимости организуем отправку теплообменников в другие регионы России через транспортные компании.

Теплообменники: теплообменное оборудование

Теплообменник – это оборудование, в котором происходит процесс теплообмена между двумя средами с полярными температурами. Средами могут быть газы, пары и жидкости. Теплообменники, которые выпускает компания «Теплохим» можно использовать и как охлаждающие, и как нагревающие приборы. Их, как правило, используют в промышленной сфере, где необходим нагрев или охлаждение веществ, материалов или поддержание определенной температуры.

• Теплообменные аппараты типа «Труба в трубе»

  Теплообменники предназначены для нагрева и охлаждения сред в технологических процессах нефтяной, химической, нефтехимической, газовой и других отраслях промышленности.

  Заказать

• Аппараты теплообменные кожухотрубчатые с неподвижными трубными решетками и кожухотрубчатые с температурным компенсатором на кожухе

  Аппараты предназначены для теплообмена жидких и газообразных сред в технологических процессах химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, нефтяной, газовой и других

  Заказать

• Теплообменники кожухотрубные

  Что представляет собой кожухотрубный теплообменник? Это агрегат, предназначенный для обмена температурой между холодным и горячим автономным потоком за счет движения жидкостей в

  Заказать

• Подогреватели пароводяные и водоводяные для тепловых сетей отопления и горячего водоснабжения

  Подогреватели предназначены для подогрева воды в системах отопления и горячего водоснабжения жилых, общественных и промышленных зданий. Аппараты могут эксплуатироваться в

  Заказать

• Конденсаторы вакуумные

  Конденсаторы предназначены для конденсации сред под вакуумом в технологических процессах нефтяной, химической, нефтехимической, газовой и других отраслях промышленности.

  Заказать

• Испарители термосифонные

  Испарители предназначены для испарения сред в технологических процессах нефтяной, химической, нефтехимической, газовой и других отраслях промышленности. Испарители

  Заказать

• Испарители с паровым пространством и трубные пучки к ним

  Аппараты предназначены для испарения технологических сред в процессах нефтяной, химической, нефтехимической, газовой и других отраслях промышленности. Аппараты изготавливаются

  Заказать

• Испарители и конденсаторы холодильные

  Испарители предназначены для охлаждения воды, растворов и жидких технологических сред, протекающих по трубам аппаратов, аммиаком, пропаном, пропиленом и другими хладагентами,

  Заказать

• Холодильники концевые ХК-50, ХК-100

  Холодильники концевые для стационарных поршневых оппозитных компрессоров общего назначения производительностью 50 м³/мин (ХК-50), 100 м³/мин (ХК-100) предназначены для охлаждения

  Заказать

Области применения теплообменников

Сферы применения теплообменников разнообразны. Самыми востребованными являются следующие:

• системы отопления и горячего водоснабжения, в коммунальном хозяйстве и в производстве,
• в тяжелой промышленности и машиностроении в системах отвода тепла из рабочей зоны и наоборот и т.д.,
• в химической промышленности – для создания необходимой температуры при проведении химических реакций,
• в сельском хозяйстве – применяется при пастеризации молока, масла, пива, соков,
• на кораблях – для опреснения морской воды.

Высокая эффективность теплообменников обеспечивается правильным подбором конструкции, материалов, увеличением площади теплообмена и т.д.

Разновидности теплообменников по применению

Конструкция устройства зависит от эксплуатационных условий. Теплообменники, помимо своей основной функции, могут выполнять и смежные процессы: испарение, смешение, конденсацию, фазовые превращения. По своей конструкции основными являются два типа теплообменников:

• кожухотрубный – состоит из большого количества трубок, по которым происходит циркуляция теплоносителя, в роли которого, в большинстве случаев, выступает горячая вода. Теплообмен с окружающим пространством происходит через поверхность кожуха. Среди недостатков выделяют низкие коэффициенты теплопередачи и большую поверхность теплообмена.
• пластинчатый – имеет большую внешнюю площадь, а вместо трубок здесь применяются плоские пластины. Внутри пластин есть разделенные каналы, которые и обмениваются теплом.

Эффективность пластинчатых теплообменников является самой высокой на сегодняшний момент.

Виды кожухотрубных и пластинчатых теплообменников

Кожухотрубные теплообменники могут быть следующих видов:

• классические, когда группа труб для одного теплоносителя находится внутри кожуха, по которому движется другой теплоноситель,
• «труба в трубе» – внутри одной проводящей трубы находится другая.
  Такая конструкция является наиболее простой и дешевой, но при этом имеет маленькую эффективность теплообмена,
• геликоидные – в такой конструкции применяются профилированные трубы и ребра геликоидного профиля, с помощью которых внутри труб создаются завихренные потоки, улучшающие условия теплообмена.

Среди пластинчатых теплообмеников выделяют разновидности:

• разборные – состоят из набора теплообменных пластин с уплотнительными прокладками из полимера, которые создают замкнутые каналы для теплопроводящих сред. Эффективность теплообмена высокая,
• паянные – в них пластины собраны в запаянном корпусе, в котором они уплотняются при помощи паянных швов, образуют структуру в форме сот с раздельными каналами для циркуляции обоих теплоносителей. Имеют более широкий диапазон рабочих температур и давлений.
• сварные/кожухопластинчатые – имеют тот же принцип работы, что и паянные теплообменники, но они применяются для больших тепловых мощностей, давлений и температур.

Существуют и другие типы теплообменников, применяемые для сильнозагрязненных теплоносителей:

• спиральные, когда спиральные прямоугольные каналы для движения сред образуются стальными листами большой величины, приваренными к центральному коллектору и завитыми вокруг него по спирали,
• погружные – нагретая трубка-змеевик опускают в открытую емкость с хладагентом,
• орошаемые – система труб орошается струями жидкости, которая свободно стекает,
• канальные калориферы, которые обдуваются потоком воздуха.

Теплообменные аппараты могут изготавливаться из таких материалов, как:

• из углеродистой стали,
• из нержавеющей стали,
• алюминия,
• специальных жаропрочных или хладостойких сплавов,
• титана,
• графита.

Технические характеристики

Основным параметром теплообменника является его мощность, которая зависит от показателя теплопередачи, площади теплообмена и разницы температур между теплоносителями. Не менее важными параметрами являются и следующие характеристики теплообменников:

• разница входных температур теплоносителей,
• рабочее и максимальное давление теплоносителей,
• рабочая и максимальная температура,
• скорость прохождения теплоносителя через теплообменник,
• разница температуры среды на входе,
• степень химической стойкости теплообменника (коррозийность),
• газодинамическое сопротивление,
• размеры и масса,
• наличие доступа для обслуживания и ремонта аппарата.

Принцип работы теплообменника

Теплообменники могут работать по трем основным процессам: конвекция, тепловое излучение, теплопроводность. Тепло может поставляться к холодному объекту несколькими способами: смесительный и теплообменный. Так, например, смесительный метод совмещает в себе взаимодействие воздуха и жидкости. В итоге можно получить высокую результативность, которой можно добиться только при смешивании двух сред. Каждый теплообменник имеет набор устройств, которые работают по особому принципу:

• рекуперативные (использование двух разных жидкостей),
• регенеративные (наличие элемента, который одновременно является источником поставляемого тепла и зарядным устройством).

Преимущества теплообменников

Приобретая теплообменники даже для небольшого производства, вы сможете получить следующие выгоды:

• сократить производственные расходы,
• повысить эффективность производства,
• сэкономить производственные площади, так как оборудование занимает немного места,
• за счет высокого турбулентного потока достигается эффект самоочистки, благодаря чему не нужно прибегать к частому обслуживанию аппарата и т.д.

При оптимальной стоимости оборудования, оно является высокоэффективным в эксплуатации.

Теплообменники и их обслуживание

При эксплуатации теплообменников необходимо проводить регулярный контроль стабильности работы теплообменников. Изменение параметров температуры может говорить о том, что эффективность оборудования снижена. В этом случает необходимо проверить состояние поверхностей теплообмена, т.к. на них могут осаждаться соли. Для их очистки применяют ультразвуковой способ защиты труб и каналов теплообменников – это позволяет снизить скорость образования накипи или обеспечить работу аппарата без образования отложений. Еще одним видом работ, который необходимо выполнять при обслуживании аппаратов является очистка внешних блоков, которые соприкасаются с атмосферным воздухом. Внешний блок может забиваться пылью, листьями и другим мусором, из-за чего он перестает пропускать воздух, компрессор начинает перегреваться, что может привести к выходу теплообменника из строя. Для того, чтобы этого не произошло, профилактический осмотр теплообменника необходимо устраивать не реже раза в год. При регулярном обслуживании оборудование сможет прослужить не менее 18-20 лет без ремонта.

Процесс производства теплообменников

Производство теплообменников представляет собой процесс сборки нескольких составляющих, которые подбираются индивидуально:

• типоразмер рамы,
• количество пластин/трубок для теплообмена,
• тип уплотнительного материала.

При производстве оборудования учитывают следующие параметры:

• максимальная тепловая нагрузка,
• среды, между которыми будет производиться теплообмен,
• температура среды на входе и на выходе из теплообменника.

Для того, чтобы теплообменник соответствовал параметрам, необходимо учитывать условия его эксплуатации при изготовлении.

Как выбрать теплообменник?

При выборе теплообменника можно опираться на функции, которыми обладает оборудование и на технические характеристики. По функциям:

• нагрев теплоносителя в системах отопления и ГВС: пароводяные и водоводяные,
• нагрев мазута при нефтепереработке,
• охлаждение масла: маслоохладители МО, МБ,
• охлаждение пищевых сред,
• охлаждение СОЖ судовых двигателей: охладители дизелей ОВ,
• конденсация пара деаэраторов тепловых пунктов: охладители выпара ОВА, ОВВ.

Выбирая оборудование по техническим характеристикам, стоит обращать внимание на такие параметры, как:

• площади поверхности теплообмена,
• параметры сред теплообмена,
• гидравлическое сопротивление,
• номинальный расход теплоносителей и т.д.

Рекомендации специалистов

Конструкция каждого теплообменника уникальна, они имеют сложную структуру, поэтому советуем прислушаться к рекомендациям специалистов:

• главным советом по использованию теплообменников является регулярное обслуживание устройства и его ремонт,
• специалисты не рекомендуют создавать теплообменники в домашних условиях, ведь этот процесс рассчитан на производственный монтаж.

Каждый вид теплообменников работает только с определенными параметрами давления и условиями окружающей среды, поэтому учитывайте все необходимые характеристики, подходящие к условиям вашего производства.

Теплообменники от компании «Теплохим»

Компания «Теплохим производит различные типы теплообменников: конденсаторы, испарители, «труба в трубе», кожухотрубные теплообменники и т.д. Наша компания осуществляет доставку на территории всей России. Если вы планируете заказать теплообменник, обращайтесь в АО «Теплохим». От вас требуется только оставить заявку на изготовление.

Классификация, типы, плюсы, минусы [Примечания GATE]

Серия испытаний

Автор: Mohit Unyal|Обновлено: 26 августа 2022 г. температуры для теплообмена. В любом материале возможен обмен теплом между атомами и молекулами. В любой момент времени атомы находятся в различных состояниях движения. Тепло или тепловая энергия производится движением молекул и атомов и присутствует во всей материи. Теплообменники — это устройства, которые передают тепло между двумя или более жидкостями с разными температурами, такими как жидкости, пары или газы. Количество молекулярной подвижности связано с тепловой энергией. Однако когда дело доходит до теплопередачи, это просто процесс передачи тепла от высокотемпературного тела к низкотемпературному.

В зависимости от типа используемого теплообменника процесс теплопередачи может быть газ-газ, жидкость-газ или жидкость-жидкость, и он может происходить через твердый сепаратор, который предотвращает смешивание или прямой контакт с жидкостью. Другие конструктивные особенности, включая конструкционные материалы и компоненты, процессы теплопередачи и конфигурации потока, помогают классифицировать и классифицировать многие типы теплообменников. Разнообразный ассортимент теплообменных устройств разработан и изготовлен для использования как в процессах нагрева, так и в процессах охлаждения и находит применение в самых разных отраслях промышленности.

Загрузить формулы для машиностроения компании GATE – Теплопередача

Содержание

• 1. Определение теплообменника
• 2. Классификация теплообменника
• 3. Типы теплообменников
• 4.0 Преимущества2 теплообменника 9
• 5. Недостатки теплообменника
• 6. Применение теплообменника

Читать статью полностью

Определение теплообменника

Теплообменники — это устройства, которые передают тепло между двумя жидкостями через разделительную стенку или путем прямого смешивания с теплопроводностью. , конвекция и излучение как три общепризнанных способа передачи тепла. Теплообменник – это устройство, которое позволяет передавать теплоту от одной жидкости к другой. И в процессах охлаждения, и в процессах нагрева используются теплообменники. Чтобы избежать смешивания, жидкости могут быть разделены сплошной стенкой или находиться в прямом контакте.

Конструкция теплообменника

Рисунок: Конструкция теплообменника

Они используются в различных областях, включая отопление помещений, охлаждение и кондиционирование воздуха, а также на электростанциях, химических заводах, нефтехимических предприятиях, нефтеперерабатывающие заводы, переработка природного газа и очистка сточных вод. В двигателе внутреннего сгорания используется теплообменник, в котором охлаждающая жидкость двигателя проходит через змеевики радиатора, а воздух проходит через змеевики, охлаждая охлаждающую жидкость и нагревая поступающий воздух.

Скачать формулы для машиностроения GATE — Термодинамика

Пример теплообменника

Вот несколько примеров обменников сердца:

• Air Preheatr
• градирни

Классификация теплообменников

Теплообменники обычно классифицируются на основе их конфигурации потока и типа конструкции. В самом простом теплообменнике горячие и холодные жидкости движутся в одном или противоположных направлениях. По функциональному назначению теплообменное оборудование можно разделить на следующие типы:

• Рекуперативный
• Регенеративный или аккумулирующий тип
• Тип прямого смешивания

Рекуперативный

Это наиболее распространенный тип, в котором тепло передается между жидкостями, разделенными барьером.

Регенеративный или накопительный тип

В этом случае некоторый материал нагревается горячей жидкостью. Затем поток горячей жидкости прекращается. Теперь холодная жидкость течет по горячему твердому телу и нагревается. Этот тип используется для нагрева воздуха в паровых установках. Этот тип также используется в домах с солнечным отоплением.

Тип прямого смешивания

В этом случае жидкости смешиваются и достигают общей температуры. Этот тип используется редко.

Загрузить формулы для GATE Machine Engineering — Fluid Mechanics and Machinery

Типы теплообменников

Теплообменники доступны в различных исполнениях, в зависимости от конструктивных характеристик. Ниже приведены некоторые из наиболее популярных вариантов, используемых в промышленности:

• Кожухотрубный теплообменник
• Двухтрубный теплообменник
• Пластинчатый теплообменник
• Конденсаторы, испарители и котлы

Кожухотрубный теплообменник

Одна труба или последовательность параллельных труб заключены в герметичный цилиндрический сосуд высокого давления в оболочке и трубчатый теплообменник. Одна жидкость проходит через меньшую трубку (трубки), а другая течет вокруг ее / их внешних сторон и между ними внутри герметичной оболочки. Оребренные трубы, одно- или двухфазный теплообмен, противоточный, прямоточный или перекрестный поток, а также одно-, двух- или многоходовые конфигурации — вот некоторые из других конструктивных особенностей, доступных для этого типа теплообменника.

Двухтрубный теплообменник

Теплообменники с двумя или более концентрическими цилиндрическими трубами или трубками известны как двухтрубные теплообменники (одна труба большего размера и одна труба меньшего размера). Одна жидкость проходит через меньшую трубу (трубы), а другая жидкость течет вокруг меньшей трубы (трубок) внутри большей трубы, в соответствии с конструкцией кожухотрубного теплообменника. Поскольку жидкости остаются разделенными и текут по своим каналам на протяжении всего процесса теплопередачи, требования к конструкции двухтрубного теплообменника включают характеристики рекуперативного и косвенного типов контакта.

Пластинчатый теплообменник

Пластинчатый теплообменник состоит из нескольких сгруппированных тонких гофрированных пластин. Каждая пара пластин образует канал для протекания одной жидкости, а пары укладываются друг на друга и соединяются (с помощью болтов, пайки или сварки), чтобы создать второй проход для протекания другой жидкости. Существуют некоторые модификации типичной пластинчатой ​​конструкции, такие как пластинчато-ребристый или подушкообразный теплообменник. Ребра или прокладки между пластинами в пластинчато-ребристых теплообменниках допускают различные конфигурации потока и позволяют проходить через устройство более чем двум потокам жидкости.

Конденсаторы, испарители и бойлеры

Теплообменники, использующие двухфазный механизм теплопередачи, включают бойлеры, конденсаторы и испарители. В процессе теплопередачи одна или несколько жидкостей в двухфазном теплообменнике меняют фазу либо с жидкости на газ, либо с газа на жидкость. Конденсаторы представляют собой теплообменные устройства, которые принимают горячий газ или пар и охлаждают его до точки конденсации, превращая его в жидкость. С другой стороны, в испарителях и котлах процесс теплопередачи превращает жидкости из жидкости в газ или пар.

Преимущества теплообменника

Существуют различные преимущества использования теплообменника, например, он не очень дорогой. Все преимущества теплообменника перечислены ниже:

• Теплообменники обычно дешевле в обслуживании.
• Они подвергаются экстремальным рабочим давлениям и температурам.
• Вы можете получить КПД примерно 80% при использовании теплообменника подходящего размера.
• Они простые, не требуют особого ухода, небольшого размера и легко чистятся.
• При демонтаже нет необходимости в дополнительном пространстве.
• Кожухотрубные теплообменники дешевле пластинчатых теплообменников.

Недостатки теплообменника

Помимо преимуществ, использование теплообменника имеет и некоторые недостатки. Ниже приведены все недостатки теплообменника:

• Основными недостатками являются утечки и падение давления в системе.
• Первоначальная стоимость пластинчатого типа высока из-за высокой стоимости титановых пластин.
• При разборке и сборке оператор должен соблюдать осторожность.
• Повышение давления в охладителе при чрезмерном затягивании стяжных болтов.
• Мощность трубчатого охладителя не может быть увеличена, что также является недостатком.

Применение теплообменника

Теплообменники могут использоваться в различных местах, поскольку они могут использоваться для нагрева холодной жидкости, поступающей в горячую технологическую систему, путем передачи тепла от горячей жидкости системы. Ознакомьтесь с некоторыми вариантами применения теплообменника, показанными ниже:

• Теплообменники чаще всего используются для передачи тепла от одной среды к другой.
• Кожухотрубчатые теплообменники применяются в самых разных отраслях промышленности. №
• Спиральный теплообменник используется, среди прочего, для нагрева метантенка, рекуперации тепла и охлаждения сточных вод.
• Они обычно используются для подогрева и охлаждения продуктов и напитков.

Часто задаваемые вопросы по теплообменнику

• Что такое теплообменник?

  Теплообменники — это устройства, позволяющие передавать тепло от одной среды к другой. Эти среды могут быть в форме газа, жидкости или их комбинации. Для предотвращения перемешивания среда может быть разделена сплошной стенкой или находиться в непосредственном контакте.

• Какое значение имеет теплообменник?

  Системы охлаждения, отопления, кондиционирования воздуха, электростанции, системы химической обработки, системы пищевой промышленности, автомобильные радиаторы и установки для рекуперации отработанного тепла — все это примеры использования теплообменников.

• Каковы преимущества использования современного теплообменника?

  Одним из самых значительных преимуществ современных теплообменников является то, что для их работы не требуется никакого дополнительного оборудования, такого как кондиционер или воздушный компрессор. В результате, по сравнению с более традиционными технологиями охлаждения, они потребляют значительно меньше энергии и практически не выделяют загрязняющих веществ.

• Что такое падение давления в теплообменнике?

  При нарушении потока возникает перепад давления (ΔP), т. е. давление потока в начале прохода выше, чем в конце. Явление перепада давления имеет как положительные, так и отрицательные последствия для процесса теплообмена.

• Какова эффективность теплообменника?

  Отношение количества тепла, переданного в реальном теплообменнике, к количеству тепла, переданного в идеальном теплообменнике, называется эффективностью теплообменника. Понятие эффективности теплообменника вводит новый подход к проектированию и анализу теплообменников и сетей теплообменников.

ESE & GATE ME

Mechanical Engg.GATEGATE MEHPCLBARC SOESEIES MEBARC ExamISRO ExamOther Exams

Избранные статьи

Следите за последними обновлениями

Наши приложения

• BYJU’S Exam Prepack: приложение для подготовки к экзамену

Grade 900 Ltd. Windsor IT Park, Tower — A, 2nd Floor,

Sector 125, Noida,

Uttar Pradesh 201303

[email protected]

Теплообменники в секторе HVAC/R

Теплообменники, как указано в названии Подразумевается, что это устройства, в которых две жидкости при разных температурах обмениваются энергией в виде тепла без производства или потребления механической или электрической энергии извне.

Жидкость относится к любому веществу в жидком или газообразном состоянии.

Тепло передается конвекцией между жидкостями и соответствующими твердыми поверхностями, с которыми они соприкасаются, и теплопроводностью через стенку, разделяющую две жидкости.

Теплообменники должны быть сконструированы таким образом, чтобы увеличить контакт между двумя жидкостями, максимально увеличивая количество обмениваемой энергии. Следовательно, используемые материалы обладают высокой теплопроводностью, например, медь, алюминий или сталь, а конструкция направлена ​​на максимально возможное расширение поверхностей теплообмена между двумя жидкостями.

В холодильных контурах теплообменники обычно действуют как конденсаторы или испарители хладагента, иногда выполняя обе функции попеременно.

Три наиболее часто используемых типа теплообменников в системах HVAC/R: оребренные змеевики, пучки труб (включая затопленные) и пластинчатые теплообменники .

Реже и обычно только для теплообмена без конденсации или испарения (например, рекуперация тепла), 9Также используются теплообменники типа 0009 «труба в трубе» .

Тип теплообменника существенно зависит от жидкости, с которой хладагент должен обмениваться теплом; оребренные змеевики используются с воздухом, остальные типы – с водой.

Ребристые змеевиковые теплообменники

Они состоят из ряда трубок, по которым проходит хладагент, и компактной группы ребер, расположенных перпендикулярно трубкам, пересекаемых воздухом за счет естественной или принудительной вентиляции.

Вентиляторы обычно устанавливаются снаружи рядом со змеевиком, на входе или выходе или могут быть прикреплены к самому змеевику, как в случае испарителей с воздушным охлаждением.

Теплообмен обычно осуществляется противотоком. На примере испарителя теплый воздух сначала контактирует с трубками, несущими более «горячий» хладагент, выходящий из змеевика, который перегревается и переходит в газообразное состояние, а затем с трубками, несущими более холодный хладагент на входе, т. е. в жидкое состояние перед испарением.

Это оптимизирует теплообмен, независимо от того, используется ли змеевик в качестве испарителя или конденсатора.

(Изображение взято с: https://commons.wikimedia.org/wiki )

В технологии производства используются медные трубы и алюминиевые ребра.

Трубы сгибаются в форме буквы «U», а затем помещаются в оребренный змеевик. Пластическая деформация трубы относительно ребер (расширение) создает соединение и, таким образом, тепловой контакт между трубами и ребрами.

Трубки свободны на одном конце и соединены вместе с помощью спаянных медных изогнутых секций, образуя контур, в котором хладагент течет от входа к выходу, настраиваемый проектировщиком в каждом конкретном случае.

Фактически это влияет на способность теплообмена или на возможное образование инея на змеевике.

Что касается работы контура хладагента, оребренные змеевики обычно являются не очень эффективными теплообменниками и требуют больших объемов для достижения высокой мощности теплообмена.

Это означает, что время, в течение которого хладагент остается внутри змеевика, довольно велико, что отрицательно сказывается, например, на контроле перегрева, что требует соответствующего управления. Фактически испаритель находится между расширительным устройством и датчиками, контролирующими работу.

Еще одна проблема, присущая змеевикам испарителя, заключается в возможном образовании конденсата и, следовательно, инея и льда на поверхности из-за низких температур трубок, по которым хладагент контактирует с влажным воздухом. Это приводит к необходимости запуска циклов разморозки (см. этот раздел 9).0277 сообщение для получения дополнительной информации).

Теплообменники с пучком труб

Они состоят из компактного набора трубок, закрепленных на концах (развальцовкой или сваркой) на двух обычно круглых трубных решетках; этот пучок трубок размещен внутри цилиндрического корпуса, называемого кожухом или оболочкой. Две специальные камеры распределяют жидкость по трубкам (внутренняя жидкость), а другая жидкость течет по трубкам внутри оболочки (внешняя жидкость). Часто оболочка имеет перегородки, перпендикулярные трубкам, с целью увеличения турбулентности внешней жидкости и, таким образом, достижения более высоких коэффициентов конвективной теплопередачи. Перегородки также помогают поддерживать трубы.

( Изображение взято с:  https://commons.wikimedia.org/wiki )

Трубчатые теплообменники обычно используются в качестве испарителей в водяных охладителях: хладагент проходит через пучок и внутри оболочка. Реже могут использоваться в качестве конденсаторов.

Испарители с затоплением

Чтобы максимизировать эффективность теплопередачи кожухотрубного испарителя, часто используются версии с затоплением, в которых контуры меняются местами, так что вода течет по трубам, а хладагент входит в кожух снизу, а затем выходит сверху, возможно, в газообразное состояние.

Эффективность высока, потому что поверхности теплопередачи полностью используются , тем не менее управление хладагентом осложняется тем, что границы очень малы, и действительно, несколько избыточное количество будет возвращаться в виде жидкости в компрессор.

По этой причине применяются системы управления расширительными устройствами с использованием дорогостоящих датчиков уровня.

Кожухотрубный теплообменник предпочтительнее пластинчатого теплообменника, где требуется очень высокая холодопроизводительность, а стоимость и сложность изготовления последних делают их менее предпочтительным выбором.

Пластинчатые теплообменники

Это теплообменники, которые в основном подходят для использования с жидкостями.

Они состоят из ряда прямоугольных металлических пластин, спрессованных вместе и помещенных в раму, или сваренных в индукционных печах. Пластины рифленые в центре и имеют четыре круглых отверстия по углам. Гофры, а также придание пластинам большей жесткости (толщина металла 0,5-1,2 мм) позволяют образовывать ряд каналов для потока жидкости между пластинами при их сжатии друг с другом.

(Изображение взято с: https://commons.wikimedia.org/wiki )

Круглые отверстия в углах пластин, когда они прижаты друг к другу, образуют впускные и выпускные отверстия для двух жидкости. Это означает, что две жидкости протекают по каналам в очень тесном контакте, следовательно, обеспечивая высокую теплообменную способность в очень небольшом объеме, никогда не смешиваясь.

Как и кожухотрубные теплообменники, пластинчатые теплообменники обычно используются в качестве испарителей в чиллерах или в качестве конденсаторов в тепловых насосах, использующих воду, в частности, в бытовых приборах.

По сравнению с трубчатыми теплообменниками пластинчатые теплообменники более компактны и эффективны, а также дороже и имеют производственный процесс, который не позволяет достичь очень высокой холодопроизводительности.

Концентрические трубчатые теплообменники

(Изображение взято с: https://commons.wikimedia.org/wiki )

Они состоят из внешней трубы и одной или нескольких внутренних труб. В прямоточных теплообменниках две жидкости поступают с одного конца, тогда как в противоточных конфигурациях жидкости поступают с противоположных концов. Последняя конфигурация, как правило, более эффективна с точки зрения эффективности теплопередачи и может обеспечить температуру на выходе холодной жидкости, превышающую температуру на выходе горячей жидкости, что невозможно для прямоточных конфигураций.

(Изображение взято с: https://commons.wikimedia.org/wiki )

В контурах хладагента они почти исключительно используются в качестве теплообменников рекуперации тепла, так как в настоящее время они не могут обеспечить значительную эффективность.