Теплообменники - это устройства, обеспечивающие передачу тепла от одного вещества (теплоносителя) другому.
Они применяются в системах обогрева и охлаждения, в производственных и бытовых агрегатах для снижения или повышения температуры различных сред. Работа теплообменников основана на принципе конвекции или теплопередачи через стенки прибора.
Виды теплообменного оборудования
Компания «СоюзХимМаш» производит теплообменное оборудование в соответствии с техническими требованиями заказчика.
Конструкция теплообменников
Следует отметить, что одни и те же системы могут иметь разную конструкцию.
Составные части разных теплообменных аппаратов различаются, но в общем включают в себя пучки труб, кожухи, теплообменные элементы, регуляторы температуры, компенсаторы и другие компоненты. Пучки труб состоят из множества труб, которые используются для проведения теплоносителей и осуществления теплообмена между ними. Кожухи служат для размещения труб и обеспечения жесткости конструкции аппарата. Паровое пространство - это пространство внутри кожуха, которое используется для создания пара из жидкости. Неподвижные трубные решетки - это элементы, которые фиксируют трубы в кожухе и обеспечивают их герметичность. Теплообменные элементы предназначены для непосредственного осуществления теплообмена между рабочими средами. Регуляторы температуры и компенсаторы используются для обеспечения стабильной работы устройства при изменении температуры окружающей среды. Испарители - это устройства, которые используются для преобразования жидкости в пар.
По конструкции кожухотрубные теплообменники могут разделяться на оборудование с неподвижными трубными решетками и температурным компенсатором на кожухе, с плавающей головкой, с паровым пространством, с U-образными, спиральными или витыми трубами. Рассмотрим подробнее каждый из них.
- Устройства, оснащённые неподвижными трубными решетками, а также температурным компенсатором на кожухе, как и остальное оборудование этого типа, состоит из кожуха, внутри которого находятся трубы. Температурный компенсатор позволяет избежать деформации аппарата при изменении температуры.
- Теплообменники с плавающей головкой имеют трубную решетку, которая подвижна и позволяет трубам перемещаться при изменении температуры, что предотвращает их деформацию.
- U-образные трубы позволяют увеличить площадь теплообмена и улучшить эффективность теплообменника.
- Испарители предназначены для превращения жидкости в пар за счет тепла. Они имеют специальную конструкцию, которая позволяет испарять жидкость при низких давлениях.
- Спиральные и витые трубки устанавливаются в теплообменных аппаратах для увеличения площади теплообмена и повышения эффективности процесса.
Устройства, оснащённые неподвижными трубными решетками, а также температурным компенсатором на кожухе, как и остальное оборудование этого типа, состоит из кожуха, внутри которого находятся трубы. Температурный компенсатор позволяет избежать деформации аппарата при изменении температуры.
Теплообменники с плавающей головкой имеют трубную решетку, которая подвижна и позволяет трубам перемещаться при изменении температуры, что предотвращает их деформацию.
U-образные трубы позволяют увеличить площадь теплообмена и улучшить эффективность теплообменника.
Испарители предназначены для превращения жидкости в пар за счет тепла. Они имеют специальную конструкцию, которая позволяет испарять жидкость при низких давлениях.
Спиральные и витые трубки устанавливаются в теплообменных аппаратах для увеличения площади теплообмена и повышения эффективности процесса.
Аппараты теплообменные типа «труба в трубе» состоят из нескольких труб, вставленных одна в другую, и используются для увеличения площади теплообмена и повышения эффективности процесса теплопередачи. Однопоточные теплообменники имеют только один поток теплоносителя, в то время как многопоточные имеют несколько потоков. Однопоточные обычно используются для небольших систем, а многопоточные - для более крупных.
Аппараты теплообменные трубчатые без кожуха состоят из труб, которые расположены без корпуса и предназначены для передачи тепловой энергии от одного теплоносителя к другому. Эти теплообменники могут быть погружными, когда трубки опускаются в жидкость, или оросительными, когда трубы обдуваются воздухом или другим газом.
Погружные трубчатые теплообменники применяются в системах отопления, охлаждения и вентиляции для нагрева или охлаждения воздуха или других газов.
Оросительные трубчатые теплообменники без кожуха используются в кондиционерах воздуха, а также в промышленных установках для снижения температуры работающего оборудования.
Блочно-модульные трубчатые теплообменники без кожуха представляют собой набор труб, объединённых в одном блоке. Их легко устанавливать и обслуживать, так как они не требуют специального монтажа.
Теплообменники воздушного охлаждения созданы для снижения температуры технологических процессов, таких как охлаждение масла, воздуха и других рабочих сред. Их конструкция включает в себя теплообменные элементы, которые обдуваются потоком воздуха, что позволяет уменьшить температуру рабочей среды. Аппараты воздушного охлаждения могут быть различных типов, включая горизонтальные, вертикальные и наклонные.
Горизонтальные аппараты применяются для охлаждения газов: воздуха, природного газа, промышленных газов. Они состоят из ряда теплообменных элементов, установленных на раме в горизонтальном положении. Воздух проходит через эти элементы, охлаждая рабочую среду, такую как газ, который проходит через трубы теплообменных элементов.
Теплообменники зигзагообразного типа предназначены для охлаждения технологических сред, таких как вода, масло, воздух и пр. Они состоят из змеевиковых теплообменных элементов, обдуваемых потоком воздуха.
Теплообменные аппараты малопоточного типа обычно используют для охлаждения небольших объемов технологических сред, таких как масло, вода, воздух и других. Они состоят из компактных теплообменных элементов, которые обеспечивают высокую эффективность охлаждения при низком расходе воздуха. Эти аппараты могут быть использованы для охлаждения небольших объёмов технологических сред.
Аппараты теплообменные “сосуд в сосуде”, как и соответствует из названия, состоят из двух сосудов, один из которых помещается внутри другого, и между ними происходит теплообмен.
Блочные установки состоят из отдельных блоков, каждый из которых содержит один или несколько теплообменных элементов. Блоки могут быть соединены между собой различными способами, в зависимости от требуемой конфигурации аппарата. Блочные теплообменные аппараты позволяют быстро и легко изменять конфигурацию системы, а также обеспечивают высокую эффективность теплообмена.
Назначение теплообменников
Как было отмечено ранее, теплообменники используются для процессова нагрев, охлаждения, конденсации и испарения. В процессе нагрева теплоноситель передаёт тепло другому теплоносителю, который затем используется для нагрева рабочей среды. Теплообменники для нагрева применяются в отоплении горячем водоснабжении, системах охлаждения и кондиционирования воздуха. Они необходимы в процессах производства электроэнергии, нефтепереработки и в химической сфере.
В процессе охлаждения теплоноситель забирает тепло от рабочей среды, снижая ее температуру. Теплообменники для охлаждения применяются в системах кондиционирования воздуха, в промышленных процессах и в автомобилях. Они используются для охлаждения воздуха, воды, масла и других технологических сред.
В процессе конденсации теплоноситель конденсирует пары рабочей среды, превращая их в жидкость. Они используются для конденсации паров воды из воздуха, что позволяет уменьшить количество влаги в системе и предотвратить коррозию. Примером использования теплообменника для конденсации может служить автомобильный кондиционер. В нем хладагент (фреон) испаряется, забирая тепло из воздуха в салоне автомобиля. Затем хладагент поступает в конденсатор, где он конденсируется, отдавая тепло наружному воздуху.
Теплообменники для испарения применяются в системах отопления и горячего водоснабжения, а также в некоторых промышленных процессах. Например, в системе отопления теплоноситель (вода или антифриз) нагревается в теплообменнике, а затем испаряется, передавая тепло воздуху в помещении. Примером использования теплообменника для испарения может служить система центрального отопления. В ней теплоноситель (например, вода) нагревается в котле и затем подаётся в радиаторы, где происходит передача тепла окружающему воздуху. Затем теплоноситель возвращается в котел, где испаряется, и цикл повторяется.
Сферы применения
Чаще всего теплообменники требуются в пищевой и парфюмерно-косметической промышленности, химической и нефтеперерабатывающей отрасли, а также газовой сфере.
Примером применения теплообменников в сфере химпроизводства может служить процесс получения аммиака из азота и водорода. В этом процессе теплоноситель используется для нагрева исходных веществ до температуры реакции, а также для охлаждения продуктов реакции. Таким образом, теплообменник позволяет контролировать температуру в реакторе и обеспечивает эффективное производство.
Использование теплообменников в газовой промышленности, например, актуально в установке комплексной подготовки газа (УКПГ). Тут теплообменники используются для нагрева природного газа перед его разделением на фракции. Также теплообменники используются для охлаждения газа после его очистки, чтобы снизить его температуру и уменьшить объем выбросов в атмосферу.
Примером использования теплообменников в нефтеперерабатывающей промышленности может служить каталитический крекинг. В этом процессе теплообменники используются для нагрева сырья перед подачей его на катализатор, а также для охлаждения продуктов крекинга после их выхода из реактора. Это позволяет поддерживать оптимальную температуру процесса и получать более качественный продукт.
В пищевой промышленности теплообменники применяются, например, в пастеризации молока. В этом процессе молоко нагревается до определенной температуры, а затем охлаждается с помощью теплообменника. Это позволяет уничтожить бактерии в молоке и сделать его безопасным для употребления. В качестве примера можно привести также варку пива. В этом процессе сусло нагревается до температуры кипения, а затем пар конденсируется в теплообменнике и охлаждается до комнатной температуры. Это позволяет получить пиво с идеальной температурой и вкусом.
В косметической промышленности теплообменники, например, могут использоваться в производстве кремов и лосьонов. В этом процессе компоненты крема или лосьона нагреваются до определенной температуры, а затем охлаждаются с помощью теплообменника. Это позволяет сохранить качество продукта и увеличить его срок годности.
В фармацевтической промышленности теплообменные аппараты используются для стерилизации медицинских инструментов. В этом процессе инструменты нагреваются до высокой температуры, а затем стерилизуются с помощью пара. После этого инструменты охлаждаются в теплообменнике до комнатной температуры.
Заполните опросный лист, мы свяжемся с вами в ближайшее время и
ответим на все интересующие вопросы. |
Скачать форму |