Виды теплообменников: классификация за 5 минут

Для передачи тепловой энергии от теплой среды к холодной используются теплообменники различной конструкции. Это оборудование актуально для домашнего теплоснабжения, теплопункта, пищевой промышленности, металлургии и производства нефтегазовой продукции.

Принцип работы большинства теплообменных аппаратов построен на перемещении жидкостей в пластинах. Чтобы происходил теплообмен, в гофрированных пластинах образованы каналы, по которым жидкости запускаются в противотоке. Среды двигаются по одной пластинке с разных сторон и не смешиваются благодаря термостойкой резине. Скоростной поток в гофрированном слое образует турбулентность — чтобы теплоотдача усилилась, а пластины избавились от налета.

Задняя и передняя плиты присоединяются к трубопроводу и метод соединения имеет большое значение. Так, на трубах бывает резьба ГОСТ 12815 или 6357, и это важно при выборе искомых видов теплообменников.

Виды теплообменников: как передают тепло, как сделаны

По передаче тепла рассмотрим поверхностный и смесительный принцип теплообмена. В первом случае среды обмениваются теплом через теплопроводящие стенки по герметичным контурам. Это рекуперативные теплообменники с тонкостенными контурами и неизменным направлением потока, а также регенеративные устройства теплового обмена с изменяющимся направлением потока. Что касается теплообменных аппаратов смесительного типа, то в них тепло передается через смешивание двух сред, но такое оборудование не имеет смысла в подобном описании из-за своей редкости.

По конструктивным особенностям выделяют такие разновидности теплообменников:

• кожухотрубные — спаянный или сваренный пучок труб, объединенный в решетку;
• «труба в трубе» — цельный аппарат, по которому среды двигаются в по разным трубам, а элементы соединены патрубками и калачами, актуально в условиях высокого давления и с малым количеством теплоносителя;
• спиральные — тонкие листы стали завернуты в пару спиральных каналов, подходит для вязких жидкостей;
• витые — набор концентрических змеевиков с движением рабочей среды по изогнутым трубам и межтрубному пространству;
• пластинчатые — пластины, соединенные термостойкими уплотнителями, образуют общую площадь теплообмена;
• пластинчато-ребристые (ПРТ) сделаны в виде жесткой и прочной теплообменной матрицы из разделительных пластинок и ребристых насадок между ними; конструкция напоминает соты.

Два последних вида устройств для теплообмена — самые популярные, компактные и совершенные.

Теплообменники для отопления и ГВС

Теплообменники для отопления https://piramida24.com.ua/teploobmenniki/ решают важные задачи в частных домах с автономным отоплением:

• ускоряют прогревание воздуха, делают процесс равномерным;
• стабилизируют температуру и давление в системе;
• увеличивают срок службы отопительных узлов;
• упрощают управление;
• экономят энергию.

Конструктивно отопительные ТО являют собой пару металлических плит с патрубками, которые соединяют направляющие и винтовые шпильки. Штампованные пластинки с уплотнителями зажаты между плитами. Подвижная плита делается таковой для изменения количества пластин. Приборы компактные, но за счет рельефа на поверхности площадь теплового обмена увеличивается. С этой же целью пластинки поочередно заполняются холодным и горячим теплоносителем.

Теплообменник только для контура отопления называют монотермическим, и он входит в конфигурацию одноконтурного газового котла. Обычно он медный или в виде алюминиевого сплава с кремнием. Для полноценного комфорта потребуется дополнительный монтаж стального пластинчатого прибора для теплообмена. Чтобы работало не только отопление, но и ГВС, производитель должен предусмотреть в котле трехходовой кран.

Горячую воду можно нагреть классическим водяным котлом от газа или электричества, но выгоднее всего это делать от гидросистем отопления. Битермический теплообменник для ГВС выглядит как труба в трубе: внутренняя трубка заполнена санитарной водой, а уже за ее стенками во внешней трубе — теплоноситель отопления.

В отопительном режиме всегда работает насос, двигая носитель по системе. А когда пользователь открывает горячий кран, котел переходит в режим ГВС: насос останавливается, тепло передается санитарной воде. Вместе с закрытием крана выключается также газовая горелка и вновь подключается циркуляционный насос, отводящий избыточное тепло с теплообменника.

В летнем режиме котел включается только для нагрева воды, а насос по-прежнему слегка охлаждает теплообменник после закрытия крана.

О плюсах и минусах водяного теплообмена

Жидкий теплоноситель лучше всего передает тепло в системах отопления, водоснабжения, вентиляции. Лучше — значит проще и экономически выгодней. У водяного отопления три положительные характеристики:

• для газовой колонки и котла появляется возможность удаленного размещения (вне отапливаемого помещения);
• в замкнутую систему не нужно доливать теплоноситель;
• тепло идет по батареям и теплым полам, экономя полезное пространство.

Из недостатков водяной системы отметим тоже тройку основных:

• долгий прогрев теплоносителя и воздуха в помещении с нуля;
• риск прорыва, подтека и других потенциальных проблем с жидкостями;
• снижение теплоэффективности из-за налета, накипи, минеральных осадков на радиаторах.

Кроме воды может использоваться и другой теплоноситель, к примеру, пар, этиленгликоль, пропиленгликоль, масло и пр.

Чтобы выгодно купить теплообменник в Украине, обращайтесь в интернет-магазин Пирамида 24.