1 Короткі відомості з теорії

Теплообмінник - апарат, призначений для підводу тепла до одного із теплоносіїв (теплосприятливого) за рахунок його відведення від іншого теплоносія (тепловіддаючого).

Теплоносіями в теплообмінниках можуть бути: водяна пара, гаряча вода, повітря, різні гази, продукти згоряння палива, мастила, різні сольові розчини та суміші рідин, рідкі метали, звішені в потоці частинки та інш.

Найбільше розповсюдження в якості теплоносіїв отримали повітря, водяна пара, гаряча вода та продукти згоряння палива.

1.1 Класифікація теплообмінних апаратів

1) За принципом дії теплообмінники поділяють на рекуперативні, регенеративні та контактні.

Рекуперативні — це такі теплообмінники, у яких передача тепла від одного теплоносія до іншого здійснюється через стінку, що їх розділяє.

Регенеративні — теплообмінники, у яких в один момент часу гарячий теплоносій передає тепло твердому тілу (керамічній або металевій насадці), у наступний момент часу в контакт з твердим тілом приводиться холодний теплоносій, який сприймає акумульоване тепло.

Контактні — теплообмінники, у яких передача теплоти від гарячого теплоносія до холодного відбувається при їх безпосередньому контакті.

Контактні теплообмінники поділяють на змішувальні та барботажні. У змішувальних теплообмінниках холодний та гарячий теплоносії змішуються. У барботажних гарячий теплоносій прокачується скрізь холодни (або навпаки), не змішуючись з ним.

2) За родом теплоносіїв:

• рідина-рідина;

• пара-рідина;

• газ-рідина;

• пара-газ;

• газ-газ

3) У залежності від зміни агрегатного стану:

• без зміни агрегатного стану;

• зі зміною агрегатного стану одного з теплоносіїв;

• зі зміною агрегатного стану обох теплоносіїв;

4) За характером течії теплоносія відносно поверхні теплообміну

• з натуральною циркуляцією. Теплоносій рухається завдяки різниці густин у різних шарах теплоносія, які мають різну температуру.

• із примусовою циркуляцією (під дією нагнітачів, компресорів та вентиляторів)

• з рухом теплоносія під дією гравітаційних сил (конденсатори, зрошувачі)

5) За виглядом (конфігурацією) поверхні теплообміну.

Рекуперативні:

• типу “труба в трубі”;

• кожухотрубні з прямими гладкими трубами;

• кожухотрубні з U-подібними трубами;

• теплообмінники з оребреними трубами;

• змійовикові;

• спіральні;

• пластинчаті;

• пластинчато-ребристі;

• секційні.

Регенеративні

За принципом роботи:

• з нерухомою матрицею;

• з обертовою матрицею;

• з пересувною матрицею (металеві кулі або дріб, які рухаються).

За типом матриці (для нерухомої або обертової матриці)

• з насадкою із гофрованої стрічки;

• з сітчастою насадкою;

• з насадкою із куль та гранул;

• з насадкою із кілець Рашинга

6. За кількістю теплоносіїв

• двохпоточні;

• трьохпоточні;

• багатопоточні

До багатопоточних відносять також теплообмінники з проміжним теплоносієм.

7. За взаємним напрямком течії теплоносіїв

• прямоточні;

• протиточні;

• з перехресною течією;

• зі змішаною схемою течії;

• зі складними схемами течії.

У регенеративних апаратах може бути тільки прямотечія або протитечія.