Tipuri de schimbătoare de căldură

Jun 11, 2024 Lăsaţi un mesaj

Tub dublu:Acesta este cel mai simplu tip de schimbător de căldură utilizat de industrie. După cum sugerează și numele, acestea constau din două tuburi prin care fluidele pot curge. Configurația debitului poate fi paralelă sau în contracurent, contracurent fiind mai eficient, în timp ce curgerea paralelă este mai bună dacă cele două fluide trebuie aduse la aceeași temperatură. Aceste schimbătoare de căldură sunt ușor și ieftin de proiectat și întreținut, dar au un nivel relativ scăzut de eficiență în comparație cu alte modele.

 

Shell și tub:Schimbătoarele de căldură cu carcasă și tuburi folosesc un set de tuburi metalice prin care curge un fluid, înconjurate de o carcasă etanșă prin care curge al doilea fluid. Acest tip de schimbător de căldură funcționează cu toate tipurile de flux – paralel, contra și încrucișat – și poate fi găsit în locomotivele cu abur. Deflectoarele sunt folosite pentru a direcționa fluxul de fluid, pentru a induce vibrații în fluid și pentru a susține tuburile, în timp ce aripioarele pot fi utilizate și cu tehnologii de răcire cu aer (cum ar fi inter-răcitoarele pentru motoare cu ardere) pentru a crește zona de transfer de căldură.

 

Placă/Aripa:Acest tip de schimbător de căldură folosește stive de plăci subțiri de metal care sunt ținute depărtate de aripioare pentru a forma niveluri, la fel ca podelele unei clădiri. Cu toate acestea, fiecare dintre aceste „pardoseli” este autonomă și separată de cea de deasupra sau de dedesubt, creând o serie sigilată de tuburi prin care fluidele pot curge. Acest lucru creează o suprafață mare care este capabilă să facă schimb de căldură rapid, garantând în același timp fluxul de fluid pe întreaga suprafață de transfer de căldură, prevenind stagnarea și acumularea fluidului. Plăcile pot fi create în diferite dimensiuni, adâncimi și forme, inclusiv plăci ondulate, placă și cadru, placă și înveliș sau plăci spiralate. O turbulență mare de curgere între plăci creează un transfer de căldură mai mare și o scădere a presiunii. Acest tip de schimbător de căldură este utilizat în aplicații precum cuptoare cu gaz și cazane.

 

Răcit cu aer:Acest tip de schimbător de căldură se găsește în mod obișnuit în vehicule și în alte aplicații în mișcare unde apa rece nu este disponibilă. În loc de două lichide, sistemele răcite cu aer folosesc aer rece de la un ventilator sau un flux de aer cauzat de mișcarea vehiculului însuși.

 

Condensatoare, Cazane si Evaporatoare:Acest tip de schimb de căldură merită o mențiune specială deoarece funcționează într-o manieră puțin diferită de cele deja descrise. În loc să introducă două fluide (cald și rece), acestea folosesc răcirea și condensarea unui gaz fierbinte în formă lichidă (și invers) pentru a crea un ciclu de transfer de căldură. Acesta este procesul folosit de turbinele cu abur și generatoarele de abur, care utilizează ciclul de vaporizare a apei în abur și răcirea ulterioară a acesteia înapoi într-un lichid.

 

Recuperatori:Un recuperator este un schimbător de căldură conceput pentru a capta căldura care altfel ar fi pierdută, cum ar fi căldura evacuată dintr-o clădire. Aerul cald este direcționat afară printr-un canal alături de un canal separat, de intrare de fluid rece, pentru a crea un contra-flux. Acesta este modul în care funcționează un sistem de ventilație cu recuperare de căldură, permițând unei clădiri să fie ventilată cu aer proaspăt fără a-și pierde toată căldura din aerul cald mai ieșit.

 

Regeneratoare:Acest tip de schimbător de căldură permite atât fluidelor de intrare, cât și de ieșire să se deplaseze prin același canal în direcții opuse în momente diferite. Pe măsură ce fluidul cald curge afară, își renunță o parte din căldură, apoi, pe măsură ce fluidul rece curge înăuntru, preia o parte din căldura reziduală care a rămas acolo. Acest tip de schimb de căldură este utilizat într-un motor Stirling, care folosește un piston pentru a împinge gazul prins înainte și înapoi între o sursă de căldură (cum ar fi un foc) și o zonă mai rece, sau „chiuvetă”, unde se pierde căldura. Acest tip de schimbător de căldură reduce pierderile de căldură într-un sistem prin „regenerarea” căldurii.