Płaszczowo-rurowy wymiennik ciepła
Rekuperatory ? przykłady
Płaszczowo-rurowy wymiennik ciepła
Wymiennik ciepła typu rura w rurze
Płytowy wymiennik ciepła
wymiennik spiralny
Wymiennik płaszczowo-rurowy
Osobny artykuł: Wymiennik płaszczowo-rurowy.
Wymienniki płaszczowo-rurowe są jednym z najczęściej spotykanych typów wymienników w przemyśle41. Uniwersalność tego wymiennika wynika m.in. z:
różnorodności możliwych układów (różna ilość biegów, przeciwprąd, współprąd, itd.)
możliwość użycia elementów standardowych (rury, kołnierze, uszczelki, itd.)
stosunkowej prostota obliczeń i dużej dostępności do odpowiedniego oprogramowania
możliwości zastosowania w bardzo dużym zakresie ciśnień i temperatur1
szerokiej gamy możliwych materiałów konstrukcyjnych1.
Zbudowane są z cylindrycznego płaszcza, w którym biegną wiązki rurek. Jeden z płynów przepływa w przestrzeni płaszczowej, a drugi wewnątrz rurek. Wymiana ciepła zachodzi w poprzek ścian rurek.
Szczególnym przypadkiem jest wymiennik typu rura w rurze. Jego zaletą jest duża prostota. Jego główną wadą jest mała wydajność (powierzchnia wymiany ciepła jest mniejsza niż powierzchnia płaszcza, co generuje duże straty ciepła do otoczenia).
Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Wymiennik_ciep%C5%82a
W układzie współprądowym
W układzie współprądowym wymiana ciepła zachodzi pomiędzy dwoma strumieniami biegnącymi w tym samym kierunku. Z punktu widzenia wymiany ciepła jest to najmniej wydajny układ. Charakteryzuje się stosunkowo niską średnią różnicą temperatur (która jest siłą napędową procesu). Skutkiem tego jest większa powierzchnia wymiany ciepła konieczna do realizacji procesu, a co za tym idzie, większy i droższy wymiennik. Wymiennik ten jest korzystny ze względu na rozkład naprężeń cieplnych. Ponieważ gorący i zimny strumień wpływają do wymiennika z tej samej strony średnia temperatura ścianki w wymienniku jest bardziej jednorodna na całej długości. Skutkiem tego są mniejsze naprężenia termiczne.
Bardziej efektywny jest układ przeciwprądowy. Dodatkową zaletą tego układu jest możliwość podgrzania lub ochłodzenia strumienia do temperatury wlotowej drugiego strumienia. Wadą jest możliwość pojawienia się dużych naprężeń cieplnych.
W układzie krzyżowym oba strumienie przepływają względem siebie pod kątem prostym. Chociaż czysty układ krzyżowy jest rzadko spotykanym rozwiązaniem, często spotyka się go w przypadku wymienników płaszczowo-rurowych jako składowa przepływu. Przegrody stosowane powszechnie w celu zwiększenia dynamiki przepływu płynu w przestrzeni płaszczowej, dzielą ją na szereg segmentów o przepływie krzyżowym.
Układy złożone (np. wymienniki z płaszczem o przepływie dzielonym lub rozbieżnym) są kombinacją powyższych układów. Większość wymienników spotykanych w przemyśle ma charakter złożony.
Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Wymiennik_ciep%C5%82a
Wymiennik spiralny
Wymiennik spiralny
Wymienniki tego typu skonstruowane są z płyt owiniętych spiralnie tworzących przestrzenie dla przepływających płynów. Płyty stanowią powierzchnię wymiany ciepła. Ze względu na konieczność rolowania płyt liczba materiałów konstrukcyjnych jest ograniczona. Wymienniki te są zwykle krótkie i mają dużą średnicę. Maksymalna temperatura pracy wynosi ok. 500°C1, a maksymalne ciśnienie ok. 25 barów1. Ich zaletą jest:
możliwość pracy z problematycznymi płynami ? wytrącającymi osady, o dużej lepkości lub zawierającymi zanieczyszczenia
samoczyszczenie wynikające z dużych prędkości przepływu płynów
łatwość czyszczenia wynikająca z małej liczby kanałów
małe straty cieplne wynikające z małej powierzchni płaszcza w stosunku do powierzchni wymiany ciepła oraz faktu, że płyn w najbardziej zewnętrznych kanałach ma najniższą temperaturę (tj. najbardziej zbliżoną do temperatury zewnętrznej)
w przypadku przecieku istnieje małe prawdopodobieństwo przedostania się płynu do atmosfery.
Ten typ wymienników wykorzystuje się w przemyśle celulozowym i alkoholowym5.
Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Wymiennik_ciep%C5%82a