Теплообменник

Теплообменник — это устройство, используемое для передачи тепла между двумя или более жидкостями. Жидкости могут быть одно- или двухфазными и, в зависимости от типа теплообменника, могут быть разделены или находятся в прямом контакте. Устройства, включающие источники энергии, такие как штыри ядерного топлива или нагреватели, обычно не рассматриваются как теплообменники, хотя многие из принципов, связанных с их проектированием, одинаковы.

Для обсуждения теплообменников необходимо предоставить некоторую форму категоризации. Существует два подхода, которые обычно принимаются. В первую очередь рассматривается конфигурация потока в теплообменнике, а вторая основана на классификации типа оборудования, в первую очередь, по конструкции.

Классификация теплообменников по конфигурации потока

Существуют четыре основные конфигурации потока:

  • Счетчик потока
  • Коксовый поток
  • Тангенциальная

Идеализированный противоточный теплообменник, в котором две жидкости протекают параллельно друг другу, но в противоположных направлениях. Такой тип расходомера обеспечивает наибольшее изменение температуры обеих жидкостей и, следовательно, является наиболее эффективным (когда эффективность представляет собой количество фактической теплопередачи по сравнению с теоретическим максимальным количеством тепла, которое может быть передано).

Противоточный поток.

В теплообменниках с параллельным потоком поток течет параллельно друг другу и в том же направлении, что и на фиг. 2. Это менее эффективно, чем противоточное течение, но обеспечивает более равномерную температуру стенки.

Коксовый поток.

Теплообменники с поперечным потоком являются промежуточными по эффективности между противоточными и параллельными теплообменниками. В этих единицах потоки текут под прямым углом друг к другу.

Пересечение.

В промышленных теплообменниках часто встречаются гибриды вышеуказанных типов потоков. Примерами этого являются комбинированные теплообменники с поперечным / обратным потоком и многоходовые теплообменники.