6.2.1 Классификация теплообменных аппаратов

Классификация теплообменных аппаратов достаточно обширна.

6.2.1.1 В зависимости от агрегатного состояния теплоносителей различают теплообменники:

а) газовые теплообменники, в которых теплообмен осуществляется между газами (подогреватели газов топочными газами и др.);

б) парогазовые теплообменники, в которых теплообмен осуществляется между паром и газом (паровые подогреватели для воздуха, пароперегреватели и др.);

в) паро- или газожидкостные теплообменники, перенос тепла в них происходит между паром (или газом) и жидкостью (холодильники для газов, паровые подогреватели, конденсаторы и др.);

г) жидкостные теплообменники  теплообмен происходит между жидкостями (жидкостные холодильники, подогреватели и др.).

6.2.1.2 По режиму работы теплообменники подразделяются на периодически действующие и непрерывно действующие.

6.2.1.3 По основному назначению теплообменники классифицируются на подогреватели, испарители, холодильники, конденсаторы.

6.2.1.4 По способу передачи тепла теплообменники подразделяются на поверхностные и смесевые:

а) в поверхностных теплообменниках перенос тепла между теплоносителями происходит через разделяющую их твердую стенку. При этом непосредственный контакт теплоносителей исключен;

б) в смесевых теплообменниках тепло передается при непосредственном перемешивании рабочих сред.

Поверхностные теплообменники, в свою очередь, делятся на рекуперативные и регенеративные.

В рекуперативных теплообменниках перенос тепла осуществляется через разделительные стенки. Тепловой поток в каждой точке стенки сохраняет одно и то же направление (рисунок 6.2а).

В регенеративных теплообменниках теплоносители попеременно соприкасаются с одной и той же поверхностью нагрева. Направление теплового потока в каждой точке стенки периодически меняется (рисунок 6.2б).

а б

Рисунок 6.2 – Схема движения потоков в рекуперативных (а)

и регенеративных (б) теплообменниках

6.2.1.5 В зависимости от формы теплопередающей поверхности теплообменники делят на трубчатые и нетрубчатые:

а) основным нагревательным элементом трубчатых теплообменников являются трубы (кожухотрубчатые ТО и др.);

б) основной нагревательный элемент нетрубчатых теплообменников изготавливают в виде листов или пластин (спиральные и пластинчатые теплообменники).

В химической технологии применяются теплообменники, изготовленные из самых различных металлов (углеродистых и легированных сталей, меди, титана, тантала и др.), а также из неметаллических материалов (графита, тефлона и др.). Выбор материала диктуется, в основном, его коррозионной стойкостью и теплопроводностью, причем конструкция теплообменного аппарата существенно зависит от свойств выбранного материала.

Наибольшее распространение в химической технологии получили поверхностные теплообменные аппараты, особенно теплообменники трубчатого вида, которые подразделяются на кожухотрубчатые, змеевиковые и ТО с оребренными трубами.