ТЕПЛООБМЕННИК

устройство для передачи тепла от нагретого (жидкого или газообразного) теплоносителя более холодному. Примером может служить аппарат для пастеризации молока, в котором холодное молоко нагревается горячей водой, протекающей по внутренним трубам.
Классификация.Существует много разных видов теплообменных аппаратов. В контактных (смесительных) теплообменниках потоки греющего и нагреваемого веществ приводятся в прямой контакт друг с другом. Типичный пример - струйный конденсатор, в котором разбрызгиваемая вода используется для конденсации водяного пара. В теплообменниках поверхностного типа теплоноситель и нагреваемая среда разделяются тонкой стенкой. Часть поверхности стенки, соприкасающаяся с греющим и нагреваемым потоками, называется поверхностью теплообмена. Примером теплообменника поверхностного типа может служить автомобильный радиатор, в котором вода системы охлаждения двигателя и более холодный атмосферный воздух находятся по разные стороны стенок решетки из тонких медных или латунных радиаторных трубок. В жаротрубных теплообменниках в результате сгорания топлива образуется поток горячих газов, как, например, в паровых котлах и бытовых котлах водяного отопления с топочным устройством. Дальнейшая классификация теплообменных аппаратов основана на различиях их конструкции. На рис. 1 представлен часто встречающийся теплообменник кожухотрубного типа. Широко распространены также теплообменники с развитой поверхностью (пластинчатые, или ребристые). В них за счет применения поперечных ребер (рис. 2) достигается значительное увеличение площади поверхности теплообмена. Отношение площадей поверхности ребер и неоребренной части труб может достигать 10. Правда, поверхность ребер менее эффективна в отношении теплопередачи, нежели собственная поверхность труб. И все же правильно спроектированный ребристый теплообменник более компактен, чем теплообменник без оребрения труб, т.е. при одинаковых рабочих условиях у него более высокая интенсивность теплопередачи, приходящаяся на единицу объема. Поперечные ребра теплообменника, показанного на рис.2, припаиваются к трубам твердым или мягким припоем.

Рис. 1. ТЕПЛООБМЕННИК ПОВЕРХНОСТНОГО ТИПА (кожухотрубный).

Рис. 2. РЕБРИСТЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК.

Интенсивность теплопередачи.Интенсивность теплопередачи (тепловой поток) пропорциональна разности температур греющего и нагреваемого веществ. Кроме того, она зависит от термического сопротивления пленок рабочих тел, находящихся в контакте с поверхностью теплообмена, и термического сопротивления стенки. Вследствие образования твердых отложений на поверхностях теплообменника (накипи) термическое сопротивление возрастает. Если термические сопротивления берутся в расчете на единицу площади поверхности теплообмена, то полная интенсивность теплопередачи пропорциональна также площади теплообмена в теплообменнике. Все сказанное выражается следующим уравнением теплопередачи:

где q - тепловая мощность теплообменника, Вт; A - площадь поверхности теплообмена, м2; Dt - средний температурный напор, т.е. средняя разность температур теплоносителя и нагреваемой среды, К; R - полное термическое сопротивление, учитывающее все указанные выше его слагаемые, м2ЧК/Вт; U - полный коэффициент теплопередачи (величина, обратная R), Вт/(м2ЧК). Поскольку величина U отнесена к площади A, при ее определении необходимо указывать соответствующую площадь поверхности теплообмена (например, в случае ребристых теплообменников - площадь только неоребренной поверхности труб или полную площадь поверхности теплообмена с учетом ребер). При заданных температурах греющего и нагреваемого потоков на входе и выходе теплообменника средний температурный напор Dt максимален в противоточных теплообменниках, т.е. таких, в которых два потока направлены навстречу друг другу. В прямоточных же теплообменниках, в которых потоки направлены в одну сторону, величина Dt минимальна. Возможна еще и перекрестная схема тока (рис. 2). Во многих теплообменниках обычных типов встречаются все три основные схемы тока, как, например, на рис. 1, где перекрестная схема тока сочетается с прямоточной и противоточной. В случае достаточно чистых поверхностей теплообмена полное термическое сопротивление R зависит в основном от скоростей течения у поверхности теплообмена, а также от плотности, вязкости, коэффициента теплопроводности и удельной теплоемкости теплоносителя и нагреваемой среды. В некоторых случаях термическое сопротивление пленки одной из рабочих сред намного меньше, чем термическое сопротивление другой. Поскольку же эти термические сопротивления "включены" последовательно, полное термическое сопротивление определяется большей компонентой. Так обстоит дело, например, в секции экономайзера парового котла, где полное термическое сопротивление определяется сопротивлением пленки газа, поскольку сопротивление на стороне воды сравнительно невелико. Это обстоятельство позволяет существенно уменьшить объем экономайзера, если применить оребрение труб на стороне того теплоносителя, термическим сопротивлением которого определяется полная интенсивность теплопередачи. Ребристые экономайзеры применяются во многих силовых установках судов торгового и военно-морского флота.
Применение.На паротурбинных электростанциях важнейшими теплообменными устройствами являются паровой котел и конденсатор. Имеются и другие теплообменники, назначение которых - повысить тепловой КПД электростанции или улучшить ее эксплуатационные характеристики: термические деаэраторы, экономайзеры, воздухоподогреватели и подогреватели питательной воды. Точно так же основными компонентами всякой холодильной системы с замкнутым циклом являются испаритель и конденсатор. Теплообменники широко применяются в перерабатывающей и химической промышленности, например в установках для нефтепереработки. Они играют важную роль также на атомных электростанциях.
Тепловые трубы.Тепловая труба - это устройство для переноса тепловой энергии из нагретой области ("источника") в холодную область ("сток") с КПД, намного большим, чем при использовании любых высокотеплопроводных металлов. Если подводить тепло к одной секции такой герметичной трубы, содержащей жидкость, то часть жидкости будет испаряться, поглощая большие количества тепла. Пары, переходя в другую секцию, будут конденсироваться и отдавать тепло. Вернув сконденсировавшуюся жидкость обратно, мы получим замкнутый цикл. Перенос жидкости из зоны конденсации в зону испарения в тепловой трубе осуществляется за счет капиллярных сил в фитиле, закрепленном на внутренних стенках трубы. Фитиль в тепловой трубе действует так же, как и в старых керосиновых лампах, в которых керосин поступает из резервуара к пламени по фитилю. См. также ЖИДКОСТЕЙ ТЕОРИЯ. Тепловая труба была предложена как средство отвода тепла в космических летательных аппаратах: тепло, выделяемое электронными приборами, отводится к наружным стенкам КЛА и там за счет излучения рассеивается в космосе. В пилотируемых космических кораблях тепло солнечного излучения должно равномерно распределяться по всему КК, чтобы обеспечивалась необходимая комфортность (чего можно добиться также за счет медленного вращения космического корабля). В связи с этим тепловая труба, способная осуществлять теплоперенос в условиях невесомости, сразу же нашла практическое применение при исследовании космического пространства.
См. также
КОСМОСА ИССЛЕДОВАНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ;
КОСМИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ. Благодаря той простоте, с которой тепловые трубы работают в условиях нормальной силы тяжести, на их основе были созданы энергосберегающие теплообменники. "Сбросное" тепло отходящих газов печи или топки можно улавливать посредством теплообменника с решеткой из тепловых труб, один конец которой омывается отходящими газами, а другой - потоком холодного свежего воздуха. Свежий воздух нагревается за счет тепла отходящих газов, передаваемого посредством рабочего тела тепловой трубы. Для увеличения площади поверхности теплообмена трубы можно оребрить. Компактная система такого рода способна сберегать 60-70% энергии, которая иначе просто терялась бы, рассеиваясь в атмосфере. Нагретый воздух можно использовать для отопления или подавать в топку (например, парового котла) в качестве предварительно подогретого воздуха для горения топлива. На практике обычно применяются либо горизонтальные тепловые трубы, либо наклонные с нижней нагреваемой секцией. Сила тяжести способствует возврату жидкости в испарительную секцию, а фитиль равномерно распределяет ее по всей поверхности. Но разработаны и т.н. антигравитационные тепловые трубы, в которых нагреваемая секция расположена выше охлаждаемой. Тепловая труба может работать в широком диапазоне температур, если в качестве рабочих жидкостей использовать воду, обычные хладагенты и жидкие углеводороды. Превосходными рабочими жидкостями оказываются жидкие металлы при высоких температурах. Например, одно экспериментальное устройство с расплавленным серебром в вольфрамовом резервуаре проработало сотни часов при температуре выше 2200 К. В настоящее время миллионы тепловых труб работают в энергосберегающих теплообменниках и в промышленных технологических установках. Тысячи тепловых аккумуляторов такого типа отводят тепло из тундрового грунта под Аляскинским нефтепроводом. За счет охлаждения, происходящего в зимние месяцы, слой грунта под нефтепроводом поддерживается замерзшим на протяжении всего лета. Тепловые трубы все шире применяются и в повседневной жизни.
ЛИТЕРАТУРА
Тепловые трубы. М., 1972 Крейт Ф., Блэк У. Основы теплопередачи. М., 1983 Аккумулирование тепловой энергии. М., 1987 Промышленная теплоэнергетика, кн. 4. М., 1991

теплообменник—теплообменный аппарат устройство в котором осуществляется теплообмен между двумя или несколькими теплоносителями либо между теплоносителем и поверхностью тврдого тела. Пр...Большая Советская энциклопедия II
теплообменник—м. спец. scambiatore di calore Итальянорусский словарь. Синонимы аппарат бойлер градирня испаритель калорифер конденсатор микротеплообменник парогенератор радиатор ребойл...Большой итальяно-русский и русско-итальянский словарь
теплообменник—м. спец.termocambiador mem termopermutador m...Большой русско-испанский словарь
теплообменник—сущ. муж. рода...Большой русско-украинский словарь
теплообменник—теплообменный аппарат аппарат для передачи теплоты от среды с более высокой темпрой греющая теплота теплоноситель к среде с более низкой темпрой нагреваемое тело. Т. де...Большой энциклопедический политехнический словарь
теплообменник—аппарат для передачи теплоты от среды с более высокойтемпературой греющее тело теплоноситель к среде с более низкойтемпературой нагреваемое тело. Теплообменники делятся ...Большой энциклопедический словарь II
теплообменник—ТЕПЛООБМЕННИК аппарат для передачи теплоты от среды с более высокой температурой греющее тело теплоноситель к среде с более низкой температурой нагреваемое тело. Теплооб...Большой энциклопедический словарь III
теплообменник—ТЕПЛООБМЕННИК аппарат для передачи теплоты от среды с более высокой температурой греющее тело теплоноситель к среде с более низкой температурой нагреваемое тело. Теплоо...Большой Энциклопедический словарь V
теплообменник—корень ТЕПЛ соединительная гласная О приставка ОБ корень МЕН суффикс НИК нулевое окончаниеОснова слова ТЕПЛООБМЕННИКВычисленный способ образования слова Суффиксальны...Морфемный разбор слова по составу
теплообменник—Начальная форма Теплообменник винительный падеж единственное число мужской род неодушевленное...Морфологический разбор существительных
теплообменник—жылу бергш аппарат...Мұнай-газ терминдерінің орысша-қазақша сөздігі
теплообменник—теплообменник теплообменник а...Орфографический словарь
теплообменник—u мu мн.u теплообменники Р.u теплообменников аппарат бойлер градирня испаритель калорифер конденсатор микротеплообменник парогенератор радиатор ребойлер регенератор рекуп...Орфографический словарь русского языка
теплообменник—жылуалмастыры...Орысша-қазақша «Ауыл шаруашылығы» терминологиялық сөздік
теплообменник—жылуалмастыры...Орысша-қазақша «Энергетика» терминологиялық сөздік
теплообменник—changeur de chaleur...Политехнический русско-французский словарь
теплообменник—теплообменник теплообменники теплообменника теплообменников теплообменнику теплообменникам теплообменник теплообменники теплообменником теплообменниками теплообменнике те...Полная акцентуированная парадигма по Зализняку
теплообменник—Орфографическая запись слова теплообменник Ударение в слове теплообменник Деление слова на слоги перенос слова теплообменник Фонетическая транскрипция слова теплообменник...Полный фонетический разбор слов
теплообменник—теплообменник аСинонимы аппарат бойлер градирня испаритель калорифер конденсатор микротеплообменник парогенератор радиатор ребойлер регенератор рекуператор скруббер устро...Русский орфографический словарь
теплообменник—теплообменник m english heat exchanger deutsch Wrmeaustauscher m franais changeur m de chaleur Синонимы аппарат бойлер градирня испаритель калорифер конденсатор микроте...Русско-английский (-немецком, -французский) металлургический словарь
теплообменник—м.heat exchanger водомасляный теплообменник...Русско-английский автомобильный словарь
теплообменник—heat exchanger...Русско-английский аэрокосмический словарь
теплообменник—heat exchanger exchanger...Русско-английский машиностроительный словарь
теплообменник—м. heat exchanger...Русско-английский медицинский словарь
теплообменник—heat exchanger...Русско-английский морской словарь
теплообменник—heattransfer apparatus cooler heat exchanger exchanger heattransfer device теплообменник м.uheat exchangerтеплообменник передат тепло от среды с более высокой температур...Русско-английский политехнический словарь
теплообменник—теплообменник м. тех.iheat exchanger...Русско-английский словарь
теплообменник—m.heat exchangerСинонимы аппарат бойлер градирня испаритель калорифер конденсатор микротеплообменник парогенератор радиатор ребойлер регенератор рекуператор скруббер устр...Русско-английский словарь математических терминов
теплообменник—heat exchanger...Русско-английский словарь по авиации
теплообменник—heat exchanger...Русско-английский словарь по нефти и газу
теплообменник—м.напр. для ядерного реактораem heat exchanger внешний теплообменник внутрикорпусный теплообменник водоводяной теплообменник воздушноводяной теплообменник вторичный тепло...Русско-английский словарь по физике
теплообменник—heat exchanger...Русско-английский словарь по электронике
теплообменник—m heat exchanger...Русско-английский словарь стекольной промышленности
теплообменник—любое устройство предназначенное для передачи тепла от одной среды к другой heat exchanger exchanger coil heater heatexchanger heat interchanger...Русско-английский строительный словарь
теплообменник—exchanger ampLTengin.ampGT heat exchanger heatexchanger абонентский теплообменник двухтрубный теплообменник змеевиковый теплообменник кожухотрубный теплообменник многоход...Русско-английский технический словарь
теплообменник—heat exchanger...Русско-английский химический словарь
теплообменник—цеплаабмеuннк ка теплообменник для утилизации тепла теплообменник рекуперативный...Русско-белорусский словарь математических, физических и технических терминов
теплообменник—цеплаабменнк ка...Русско-белорусский физико-математический словарь
теплообменник—cambiador del calor intercambiador del calor...Русско-испанский автотранспортный словарь
теплообменник—scambiatore di calore...Русско-итальянский автомобильный словарь
теплообменник—м. scambiatore m di calore termico водовоздушный теплообменник водоводяной теплообменник воздушноводяной теплообменник змеевиковый теплообменник многоходовой теплообменн...Русско-итальянский политехнический словарь
теплообменник—жылуалмастырыш...Русско-казахский терминологический словарь «Архитектура и строительство»
теплообменник—жылуалмастырыш...Русско-казахский терминологический словарь «Машиностроение»
теплообменник—жылуалмастырыш...Русско-казахский терминологический словарь «Пищевая промышленность и бытовое обслуживание»
теплообменник—жылуалмастырыш...Русско-казахский химико-технологический терминологический словарь
теплообменник—. Синонимы аппарат бойлер градирня испаритель калорифер конденсатор микротеплообменник парогенератор радиатор ребойлер регенератор рекуператор скруббер устройство фортепл...Русско-китайский словарь
теплообменник—м.Wrmetuscher mu Rekuperator m жидкостномасляный теплообменник пластинчатый теплообменник прямоточный теплообменник регенеративный теплообменник рекуперативный теплообмен...Русско-немецкий автомобильный словарь
теплообменник—Rekuperator Wrmetauscher Wrmeaustauscherem WA...Русско-немецкий автосервисный словарь
теплообменник—Heizkhler Wrmebertrager...Русско-немецкий политехнический словарь
теплообменник—Heizkhler Wrmeaustauscher Wrmetauscher...Русско-немецкий словарь по пищевой промышленности
теплообменник—Hitzeaustauscher Wrmeaustauscher Wrmetauscher Wrmebertrager...Русско-немецкий словарь по химии и химической технологии
теплообменник—мWrmebertrager mem Wrmeaustauscher mem...Русско-немецкий словарь стекольной промышленности
теплообменник—Hitzeaustauscher Wrmeaustauscher Wrmetauscher Wrmebertrager...Русско-немецкий химический словарь
теплообменник—wymiennik ciepa...Русско-польский словарь
теплообменник—м ылы алмашкыч...Русско-татарский словарь
теплообменник—eanjr s deitirici водоводяной теплообменник пластинчатый теплообменник теплообменник системы рекуперации тепла...Русско-турецкий словарь по строительству и архитектуре
теплообменник—техн. теплообмнник пародистилляционный теплообменник пародистиляцйний теплообмнник водоводяной теплообменник двухтрубный теплообменник жидкостный теплообменник змеев...Русско-украинский политехнический словарь
теплообменник—changeur thermique...Русско-французский медицинский словарь
теплообменник—appareil dchange thermique changeur de calories changeur de chaleur changeur thermique changeur rcipient dchange themique...Русско-французский словарь по химии
теплообменник—vmnk vmnk tepla...Русско-чешский словарь
теплообменник—.strong soojavaheti.strong soojusvaheti...Русско-эстонский словарь
теплообменник—теплообменникСинонимы аппарат бойлер градирня испаритель калорифер конденсатор микротеплообменник парогенератор радиатор ребойлер регенератор рекуператор скруббер устройс...Русское словесное ударение
теплообменник—теплообменник аппарат бойлер градирня испаритель калорифер конденсатор микротеплообменник парогенератор радиатор ребойлер регенератор рекуператор скруббер устройство форт...Слитно или раздельно? Орфографический словарь-справочник
теплообменник—теплообменник калорифер градирня бойлер радиатор конденсатор испаритель экономайзер скруббер регенератор рекуператор парогенератор Словарь русских синонимов. теплообменни...Словарь синонимов II
теплообменник—теплообменник калорифер градирня бойлер радиатор конденсатор испаритель экономайзер скруббер регенератор рекуператор парогенератор...Словарь синонимов
теплообменник—ТЕПЛООБМЕННИК аппарат для передачи теплоты от среды с более высокой температурой греющее тело теплоноситель к среде с более низкой температурой нагреваемое тело. Теплооб...Современный энциклопедический словарь
теплообменник—аппарат для передачи теплоты от среды с более высокой температурой к среде с более низкой температуройБолгарский язык Български топлообменникЧешский язык etina vmnk tep...Строительный словарь
теплообменник—ТЕПЛООБМЕННИК аппарат для передачи теплоты от среды с более высокой температурой к среде с более низкой температурой Болгарский язык Български топлообменник Чешский язы...Терминологический словарь по строительству на 12 языках
теплообменник—аппарат теплообменный устройство предназначенное для передачи теплоты от одного тела теплоносителя к другому для осуществления различных технологических процессов нагрев...Термины атомной энергетики
теплообменник—ТЕПЛООБМЕННИК а м. спец. Аппарат для передачи тепла от греющеготела к нагреваемому....Толковый словарь Ожегова
теплообменник—теплообменник теплообменник а м. спец. Аппарат для передачи тепла от греющего тела к нагреваемому....Толковый словарь русского языка II
теплообменник—ТЕПЛООБМЕННИК а м. спец. Аппарат для передачи тепла от греющего тела к нагреваемому....Толковый словарь русского языка
теплообменник—Ударение в слове теплообменникУдарение падает на букву еБезударные гласные в слове теплообменник...Ударение и правописание
теплообменник—холод.u техн.u Аппарат предназначенный для передачи тепла между двумя средами разделенными между собой.Синонимы аппарат бойлер градирня испаритель калорифер конденсатор м...Универсальный дополнительный практический толковый словарь И. Мостицкого
теплообменник—теплообменник теплообменники теплообменника теплообменников теплообменнику теплообменникам теплообменник теплообменники теплообменником теплообменниками теплообменнике те...Формы слова
теплообменник—Оон Оолит Онколит Онко Оним Омон Омлет Омет Олин Олимп Олим Олененок Олеин Окот Окоп Окоем Око Окно Окб Обол Обок Обои Обмол Обмин Обмет Обменник Обмен Облом Облик Облет ...Электронный словарь анаграмм русского языка
теплообменник—ТЕПЛООБМЕННИК аппарат для передачи теплоты от среды с более высокой температурой греющее тело теплоноситель к среде с более низкой температурой нагреваемое тело. Теплоо...Энциклопедический словарь естествознания
теплообменник—[heat exchanger] теплообменный аппарат устройство в котором осуществляется теплообмен между двумя или несколькими теплоносителями либо между теплоносителем и поверхность...Энциклопедический словарь по металлургии
теплообменник—Теплообменник аппарат для передачи теплоты от среды с более высокой температурой теплоноситель к среде с более низкой температурой нагреваемое тело. Теплообменники делят...Энциклопедия «Техника»
теплообменник—ТЕПЛООБМЕННИКустройство для передачи тепла от нагретого жидкого или газообразного теплоносителя более холодному. Примером может служить аппарат для пастеризации молока в ...Энциклопедия Кольера II
теплообменник—теплообменник аппарат для передачи теплоты от среды с более высокой температурой теплоноситель к среде с более низкой температурой нагреваемое тело. Теплообменники делятс...Энциклопедия техники