Какие виды теплоносителей используются в теплообменниках

Теплообменный аппарат – достаточно сложная конструкция, требующая не только тщательно выверенной и рассчитанной установки, но и строгого выполнения всех требований конкретного технологического процесса, в котором он задействован.

Одной из основных составляющих, непосредственно влияющих на эффективную и бесперебойную работу агрегата, являются теплоносители. В их роли в различных моделях теплообменников могут выступать различные субстанции – от жидких и газообразных до твердых. Все вещества, выступающие в роли носителей тепла, должны соответствовать таким требованиям:

• Быть достаточно устойчивыми к температурному воздействию и обладать незначительным коррозионным действием на материалы, из которых сделан аппарат. Кроме того, они должны выдерживать влияние химических реагентов и не превращаться в результате него в агрессивные вещества.
• Иметь приемлемую цену и доступность. Дорогостоящие теплоносители могут сделать эксплуатацию устройства невыгодной с точки зрения экономики.
• Обладать подходящими как физическими, так и химическими свойствами, которые обеспечивают оптимальное прохождение процесса обмена теплом и снижают требуемые объемы для тепловой загруженности агрегата.

Выбор теплоносителя – ответственная задача, подходить к решению которой необходимо со всей ответственностью. Наиболее часто в системах теплообмена используются следующие теплоносители:

1. Водяной пар. Он наиболее часто находит применение в различных теплообменниках и системах вследствие того, что обладает рядом важных достоинств и преимуществ. Это, в первую очередь, значительная теплоотдача и тепловая функция при конденсировании. Основной его недостаток как теплоносителя – повышение давления, которое находится в зависимости от температуры насыщенности.
2. Нагретая вода. Также наиболее часто встречаемый носитель тепла, особенно в отопительных системах различной конструкции (например, теплообменник вода вода). Популярность воды как носителя обусловлена тем, что она представляет собой наиболее эффективный греющий теплоноситель, а также то, что она может доставляться на довольно приличные расстояния (до нескольких километров) от водогрейных систем теплоэлектроцентралей или других продуцирующих тепло объектов. У нее очень высокий коэффициент теплоотдачи.
3. Отработанные газы высокой температуры. Обычно применяются непосредственно в месте выработки с целью обогревания механизмов и оборудования. Могут обеспечить высокую температуру нагрева, но имеют плохую теплоотдачу, малую плотность и теплоемкость.
4. Теплоносители с очень высокой и низкой температурой. К первым относятся металлы в жидком состоянии, минеральные масла и органические вещества, обладающие необходимыми свойствами. Во вторую группу входят вещества, которые кипят при отрицательной температуре. Это фреон (с его участием работает теплообменник фреон вода), углекислый газ и другие вещества, которые используются в холодильной промышленности.

В отдельных случаях в качестве теплоносителей могут применяться воздух, а также электрическая энергия.