Схемы движения теплоносителей

Выбор схемы

Под теплообменом понимается взаимодействие между средами, вызываемое нали­чием разности температур. Такое взаимодействие является наиболее общим слу­чаем для теплообменников. Теплообмен между потоками теплоносителей обычно происходит без их непосредственного контакта — между потоками размещается твердая стенка.

В общем случае при выборе схемы движения теплоносителей стараются добиться приблизительно одинаковой разности между температурами теплоносителей но всей поверхности теплообмена.

Противоток

Противоток (countercurrent) — тип течения, при котором рабочие среды движутся в противоположном направлении. Такое устройство считается самым эффективным за счет наиболее результативного использования разности температур.

Прямоток

Сонаправленное течение (countercurrent) — теплоносители перемещаются в одном направлении, параллельно друг другу.  Он используется в случае необходимости иметь примерно навномерную температуру стенки, передающей тепло. Эффективность передачи тепла низкая.

Перекрестное течение

Перекрестный ток (crossflow) — такое устройство предполагает, что теплоносители двигаются под прямым углом относительно друг друга. Так, первое течение проходит в трубах, которые собраны в пучок. Второй теплоноситель перемещается между этими трубами в целом перпендикулярно их оси. Такой теплообменник по эффективности находится между первым и вторыми вышеуказанными устройствами. Преимуществом аппарата является более простая конструкция. Такая схема работы применятся в АВО и некоторых типах КТО, например, G, H.

Смешанный ток

Смешанный ток (crossflow/countercurrent) — перекрестное течение с противотоком, это тип течения, при котором рабочая среда в трубах движется под углом к потоку охлаждающей среды в кожухе. Смешанное течение обеспечивает среднюю эффективность теплообмена и может быть полезным при работе с неоднородными рабочими средами.

Течение теплоносителей в них практически идеально с точки зрения теплоотдачи. Такое оборудование сочетает в себе простоту конструкции и эффективность теплообмена. Экономичность аппарата повышается по мере увеличения числа ходов в нем.

Примеры реальных схем движения

Один и тот же теплообменник можно сконструировать таким образом, чтобы в нем комбинировались характеристики, присущие противоточному и параллельному оборудованию. Для этого нужно предусмотреть поворот труб, находящихся в одном корпусе. Количество поворотов не ограничено. Такой же эффект может быть и при использовании прямых труб, если грамотно внедрить коллекторы, представляющие собой трубы в форме U, или серпантин. Так, по конструкции аппарат будет простым, а отверстия для труб будут располагаться с одной стороны кожуха.