Определение теплообменника

Кандела Росио Барбисан
Инженер-химик

Сосуд под давлением, в котором происходит обмен энергией между двумя жидкостями, то есть передача тепла из зоны высокой температуры в зону низкой температуры. Процесс может быть прямым, если две среды соприкасаются друг с другом, или косвенным, если между ними стоит другая жидкость.

Основы теплопередачи

Чтобы передача тепла от одной среды к другой была эффективной, должна существовать движущая сила, в этом случае мы называем движущей силой разницу температур между двумя жидкостями. В этом смысле энергия передается от более горячей области к более холодной.

Хотя ожидается, что все тепло, отдаваемое самой горячей фазой, поглощается или приобретается самой холодной фазой, баланс не является прямым, имеют место потери тепла.

Явление теплопередачи основано на нулевом принципе термодинамики, который объясняет, как жидкости вступают в контакт. они достигают своего теплового равновесия, выравнивая свои температуры, если время и площадь контакта достаточно адекватны для достижения точки баланс.

Типологии

Когда мы говорим о типологии, мы имеем в виду самое большое деление, существующее на основе типа контакта между фазами. Как мы хорошо сказали, если контакт между СМИ прямой, то есть нет другого потока теплообмен между жидкостями, который желательно обменивать энергией, тогда он отвечает таким образом прямой. Градирни являются типичным случаем такого типа обмена, так как, например, охлаждающая вода или вода из градирни поступает через В верхней части и в нижней части против течения индуцируется воздушный поток, так что происходит перенос тепла и массы. ожидал.

С другой стороны, когда мы говорим о непрямых обменниках, мы говорим об оборудовании, имеющем промежуточная поверхность теплопередачи, такая как твердое тело или даже другая беглый. В этом случае процесс происходит с конвекцией или проводимостью. В большинстве теплообменников механизмы массопереноса следующие: конвекция, когда горячая жидкость передает свое тепло стенке внутри трубы, а затем это передает его от внешней стенки к другой контактирующей жидкости и, с другой стороны, внутреннюю проводимость в стенке трубы.

Их также можно классифицировать по типу течения: параллельное течение, если токи движутся в одном направлении, противоточное, если они обмениваются теплом при движении в противоположных направлениях или перекрестном потоке, когда жидкости проходят через оборудование перпендикулярно друг другу.

Точно так же существуют одноходовые или многоходовые теплообменники, в зависимости от того, сколько раз жидкость проходит по длине теплообменника и вступает в контакт с другой фазой.

Наконец, можно дать классификацию на основе его геометрии: грубо говоря, мы находим: трубчатые и кожухотрубные теплообменники и пластинчатые теплообменники. В первом из них он состоит (как видно из его названия) из кожуха или кожуха и головок, удерживающих внутри пучок трубок. По трубкам циркулирует некая жидкость, которая обменивается теплом с жидкостью, циркулирующей по корпусу, заливая его. Жидкость может пройти один этап или более одного. В этом случае стоимость его строительства высока; однако они могут работать при высоких давлениях и рассчитаны на необходимую площадь контакта для теплопередачи, поэтому его размер может варьироваться в зависимости от потребностей процесс. Техническое обслуживание простое, хотя чистить трубки может быть несколько сложно, это можно сделать химическим или механическим способом, а пластину держателя пробирок можно снять для проверки засорения некоторых из они.

В случае пластинчатых теплообменников они состоят из нескольких пластин, которые, чередуясь, циркулируют через каждую из них разные обменные жидкости. Между пластинами находится воздух. Как и ожидалось, площадь пластин намного больше площади трубы, поэтому обменная способность значительно увеличивается. В то время как пучки труб работают при высоком давлении, пластинчатые теплообменники ограничены давлением не более 25 бар. Обычно они используются в пищевой промышленности, где требуется особая гигиена, так как благодаря своей структуре их легче чистить и предотвращать образование отложений.