1.1.2 Элементные (секционные) теплообменники

Рисунок 4 - Элементный теплообменник.

Эти теплообменники состоят из последовательно соединенных элементов–секций (рисунок 4). Сочетание нескольких элементов с малым числом труб соответствует принципу многоходового кожухотрубчатого аппарата, работающего на наиболее выгодной схеме противоточной. Элементные теплообменники эффективны в случае, изменения агрегатного состояния. Их также целесообразно применять при высоком давлении рабочих сред.

Отсутствие перегородок снижает гидравлическое сопротивление и уменьшает степень загрязнения межтрубного пространства. Однако по сравнению с многоходовыми кожухотрубчатыми теплообменниками элементные теплообменники менее компактны и более дороги из–за увеличения числа дорогостоящих элементов аппарата –трубных решеток, фланцевых соединений, компенсаторов и др.

1.1.2 Витые теплообменники

Поверхность нагрева витых теплообменников компонуется из ряда концентрических змеевиков, заключенных в кожух и закрепленных в соответствующих головках. Теплоносители движутся по трубному и межтрубному пространствам. Витые теплообменники широко применяют в аппаратуре высокого давления для процессов разделения газовых смесей методом глубокого охлаждения. Эти теплообменники характеризуются способностью к самокомпенсации, достаточной для восприятия деформаций от температурных напряжений.

1.1.3 Спиральные теплообменники

В спиральном теплообменнике поверхность теплообмена образуется двумя металлическими листами и, свернутыми по спирали. Внутренние концы листов приварены к глухой перегородке, а их наружные концы сварены друг с другом. С торцов спирали закрыты установленными на прокладках плоскими крышками. Таким образом внутри аппарата образуются два изолированных один от другого спиральных канала (шириной 2–8 мм), по которым, обычно противотоком, движутся теплоносители. Как показано, теплоноситель поступает через нижний штуцер и удаляется через боковой штуцер в правой крышке теплообменника, а теплоноситель входит в верхний штуцер и удаляется через боковой штуцер в левой крышке<1>.

Имеются также конструкции спиральных теплообменников перекрестного тока, применяемые главным образом для нагрева и охлаждения газов и конденсации паров.

Спиральные теплообменники весьма компактны, работают при высоких скоростях теплоносителей (для жидкостей 1–2 м/с) и обладают при равных скоростях сред меньшим гидравлическим сопротивлением, чем трубчатые теплообменники различных типов.

1.1.4 Графитовые теплообменники

Эти теплообменники составляют отдельную группу. Высокая коррозионная стойкость и значительная теплопроводность делают графит незаменимым в некоторых производствах. Промышленностью выпускаются блочные, кожухотрубные, оросительные теплообменники и погружные теплообменные элементы.

Типичными теплообменными аппаратами из графита являются блочные теплообменники, состоящие из отдельных графитовых блоков, имеющих сквозные вертикальные каналы круглого сечения и перпендикулярные им каналы. Теплоноситель движется по вертикальным каналам, а теплоноситель П по горизонтальным каналам , проходя последовательно все блоки. Горизонтальные каналы различных блоков сообщаются друг с другом через боковые переточные камеры. Графитовые блоки уплотняются между собой прокладками из резины или тефлона и стягиваются торцовыми крышками на болтах. Кроме прямоугольных блоков применяют также цилиндрические блоки, в которых горизонтальные каналы располагаются радиально.