Змеевиковые теплообменники

Одним из простейших теплообменников яв­ляется эмеевиковый аппарат, представляющий собой сосуд со спиральной трубой, витки ко­торой располагаются по винтовой линии. По змеевику движется теплоноситель или охлаж­дающая жидкость

При паровом обогреве пар вводится обычно в змеевики сверху, чтобы конденсат мог свободно стекать. При большой общей поверхности теплооб­мена, для того чтобы в трубках не скапливал­ся конденсат, змеевики по длине разделают на несколько секций. При охлаждении охлаждающую жидкость вводят в змеевик снизу при скорости до 1,5 – 2 м/сПри паровом обогреве скорость пара при входе в змеевики принимают до 50 м/с.

Поверхность теплообмена в змеевиковых аппаратах выполняют из стальных, медных, латунных, алюминиевых или свинцовых труб, а также из кислотоупорных материалов - стекла, керамики или пластмасс.

Змеевиковые поверхности теплообмена вы­полняют из труб внутренним диаметром не более 65 мм. Во избежание прогиба и дефор­мации труб большого диаметра с большим чис­лом витков каждый виток укрепляют при пoмощи болтов на стойках из стального проката

Условия теплоотдачи на внутренней по­верхности труб змеевиковых аппаратов обычно удовлетворительны. Однако теплоотдача на наружной поверхности труб большей частью низка вследствие малых скоростей среды. По­этому змеевиковые теплообменники обычно применяют в аппаратах небольшой емкости.

Калужский турбинный завод выпустил «винтовые» теплообменники, для использования в качестве регенеративных по­догревателей низкого и высокого давлении и холодильников эжекторов к турбинам мощно­стью до 6 000 кВт. В этих аппаратах нагревае­мая вода поднимается по нескольким парал­лельно включенным концентрически установ­ленным змеевикам, а греющий пар направ­ляется сверху вниз по спиральному каналу, образованному поперечными по отношению к вертикальной оси аппарата перегородками, вставленными между витками змеевиков. Та­кая конструкция допускает большие скорости теплоносителей как в змеевиках, так и в межтрубном пространстве, что обеспечивает высо­кие коэффициенты теплопередачи.

Пластинчатые теплообменники

При теплообмене между газами трубчатые аппараты характеризуются низким коэффициентом теплопередачи и малым коэффициентом удельной поверхности нагрева (40-80 м²/м³). Для таких теплоносителей с близкими по значению коэффициентами теплоот­дачи нашли применение пластинчатые теплообменники. Эти аппараты состоят из ряда параллельных пластин, кана­лы между которыми сгруппированы так, что по одной части каналов дви­жется горячий теплоноситель, а по другой - холодный. Движение может быть противоточным и перекрестным. Пластинчатые теплообменники ком­пактны, их удельная поверхность на­грева велика (до 200-300 м²/м³), но прочность пластин невысока, поэтому они применимы только при малых дав­лениях.

В последние годы начато изготовление пластинчатых теплообменников из штампован­ных гофрированных пластин, изготовляемых из нержавеющей стали толщиной 1,0-1,5 мм.

Со­храняя преимущества обычных пластинчатых аппаратов, штампованные пластинчатые теплообменники допускают рабочее давление до 15 ати представлен пластинчатый воздухоподогреватель. Каналы аппарата образованы штам­пованными стальными листами: сечение одного из каналов - волнообразное, другого - перекрестного - оваль­ное. Торцы листов сварены попарно. Пакеты стягивают болтами, которые воспринимают давление теплоносителей