Виды теплообменников. Принцип работы теплообменных аппаратов

Не столь давно почти все теплообменники имели кожухотрубную конструкцию, в которой среды устремляются друг к другу, передвигаясь по трубкам. Последние элементы помещены один в другой. Но уже сегодня такое устройство теплообменника уходит в прошлое. Такие приборы достаточно громоздки, однако функционируют довольно эффективно. Среди их недостатков можно выделить большой расход нагреваемой среды. Рассматривая виды теплообменников, вы должны заметить, что сегодня на смену вышеописанным устройствам приходят новые - пластинчатые скоростные агрегаты.

Принцип работы пластинчатого теплообменника

Рассматривая виды теплообменников, нужно обратить особое внимание на пластинчатую разновидность подобных устройств. Конструктивно такие приборы отличаются от кожухотрубного предшественника. У последнего площадь поверхности обмена энергии наращивается за счет внушительной длины змеевика, что непременно становилось причиной более внушительных размеров устройства. Если же речь идет о новом теплообменнике, то цель достигается методом увеличения количества пластин, которые обладают одинаковой площадью. Современные виды теплообменников обладают такой же мощностью, однако по размерам они в 3 раза меньше, нежели кожухотрубные модели. Новые устройства обеспечивают внушительный расход нагреваемой среды, который используется для нужд горячего водоснабжения. Это привело к тому, что агрегат обрел второе название - он именуется скоростным теплообменником. Подобные приборы имеют в составе обратный и подающий патрубки, которые используются для подключения греющей среды, в качестве последней выступает теплоноситель.

Устройство и особенности работы

В устройстве имеется выходной и входной патрубки нагреваемой среды. Можно заметить в конструкции неподвижную плиту, которая располагается спереди. Для поступления воды в аппарате есть отверстия. Не станет работать теплообменник и без уплотнительной прокладки, которая представлена кольцом, а также теплообменной рабочей пластиной. Имеется в конструкции задняя подвижная плита и верхние направляющие. Прибор снабжен задней опорой, шпилькой и прокладкой, которая располагается по контуру пластины.

Описываемые виды теплообменников используются для отопления простой конструкции с патрубками, которые располагаются по противоположным сторонам прибора. Между плитами, которые находятся на двух направляющих, зажато некоторое количество пластин с уплотнением между ними. На пластинах для увеличения поверхности обмена есть рельефное гофрирование. В некоторых моделях присоединительные патрубки располагаются с одной стороны аппарата, они находятся на передней плите, что, впрочем, не оказывает влияния на функционирование пластинчатого устройства. Теплообменники пластинчатые работают по принципу, который предполагает заполнение пространства между пластинами нагреваемой средой.

Дополнительные сведения о работе

Форма прокладок определяет очередность заполнения: в одном отделе они открывают путь воде, в другой секции происходит поглощение тепла. В процессе функционирования приборов каждой секции, помимо последней и первой, можно заметить довольно интенсивный обмен теплом посредством пластины с обеих сторон. Среды протекают сквозь секции, направляясь друг навстречу другу. Нагревающая среда поступает сверху, а выходит сквозь нижний патрубок. Что касается нагреваемой, то она следует по направлению, обратному нагревающей среде.

Разновидности теплообменников

В продаже можно встретить сегодня и чугунный теплообменник, но есть и другие устройства, которые выполнены из других материалов. Разновидности подобных приборов представлены в широком ассортименте. Их применение не ограничивается одной сферой индустрии, агрегаты сегодня эксплуатируются повсеместно: в металлургии, химической промышленности, энергетике, на тепловых пунктах, в системах отопления, кондиционирования и вентиляции.

Различия по способу передачи тепла

Если вы хотите установить печь с теплообменником, то следует первоначально разобраться в разновидностях описываемых в статье приборов. Так, их можно отличить еще и по способу передачи тепла, в этом отношении они могут быть поверхностными и смесительными. В первом случае теплообмен происходит между разными средами сквозь стенки, выполненные из теплопроводящего специального материала. При этом контуры остаются полностью герметичными. Если вас заинтересовало оборудование поверхностного типа, то вы должны знать о том, что существуют регенеративные и рекуперативные приборы. В последнем случае температурный обмен между теплоносителями происходит посредством тонких стенок контуров, тогда как поток среды обладает одним и тем же направлением. Во втором случае направление потока может изменяться. Если вы решили установить газовый теплообменник, то следует обратить внимание на смесительные разновидности приборов. Передача тепла в них происходит методом смешивания двух сред, но приборы такого типа используются реже указанных выше.

Разновидности теплообменников по области использования

Когда владелец частного или загородного дома принимает решение установить печь с теплообменником, он наиболее часто выбирает кожухотрубную систему, которая имеет в составе пучок труб, соединенных между собой в решетку с помощью сварки и пайки. Еще одна разновидность – это пластинчатые теплообменники, о которых велась речь выше, они обладают площадью теплообмена, представленной в виде пластин. Последние соединяются между собой термостойкими уплотнителями. Концентрические змеевики используются для монтажа литых теплообменников, рабочая среда в них передвигается по изогнутым трубам, а также пространству между трубами.

Нельзя упустить из внимания и спиральные устройства, которые представлены тонкими металлическими листами. Их в процессе изготовления сворачивают в спирали. Представленный список не является полным, среди наиболее распространенных можно выделить еще и воздушные, а также водяные приборы.

Теплообменник, цена которого может составить 7000 рублей, представлен сегодня в широком разнообразии. Перечислить все виды подобных агрегатов просто невозможно, поэтому выше были представлены только самые популярные. Лидером среди них является пластинчатый.

Разновидности пластинчатых приборов

Теплообменники пластинчатые представлены к продаже в широком ассортименте, они могут быть разборными, паяными, сварными и полусварными. О первой разновидности речь велась выше, а вот что касается паяной разновидности, то она имеет в составе гофрированные металлические пластины, выполненные из нержавеющей стали. Эти элементы соединяются между собой с помощью пайки в условиях вакуума с применением никелевого или медного припоя.

Заключение

Теплообменник (цена представлена выше) может быть еще и сварным. Такие приборы предназначаются для эксплуатации в условиях высоких температур и экстремального давления. Они используются на установках, параметры которых не позволяют использовать уплотнительные элементы.