熱交換器について詳しく解説

導入

熱交換器は、ある流体から別の流体に混合することなく熱エネルギーを伝達する装置です。熱流は流体を分離する交換表面を横切ります。
ほとんどの場合、この方法は、直接冷却または加熱することが不可能または困難な液体または気体、たとえば原子力発電所の一次冷却回路の水などを冷却または加熱するために使用されます。

最も一般的な熱交換器はプレート熱交換器です。新しい細線交換器により、加熱または冷却時の非常に小さな温度差で水と空気の交換が可能になります。

熱交換器– 媒体間の温度差により 2 つの媒体間で熱伝達が起こる装置。エネルギー消費量が非常に低い住宅やプラスのエネルギーを備えた住宅では、二重流換気システムにより、流入空気を流出空気から摂取したカロリーで加熱する交換器を統合できます。

転送モード

– 並流: 2 つの流体は平行に配置され、同じ方向に進みます。

– 逆流: 同じですが、電流は反対方向に進みます。

– クロスフロー: 2 つの流体が垂直に配置されます。

– ピンヘッド: 2 つの流体のうちの 1 つが幅の広い導管内で半回転し、2 番目の流体がそれを横切ります。この構成は、長さの半分が並列電流交換器に相当し、残りの半分が向流交換器に相当します。

– 直接接触または混合: 冷却塔の場合と同様に 2 つの流体を接触させることができ、熱水を噴射するノズルが塔の内壁に配置され、底部から流入した外気は加熱され、その変化により熱水が放出されます。密度は下から上に上がるので、水は冷やされます。

– …

例:

• 表面熱交換器。
• 流体と直接接触する熱交換器。

横型管束交換器

管状熱交換器の図

シェルアンドチューブ熱交換器の典型的な図を反対側に示します。この装置は、カレンダーと呼ばれる封筒の中に配置されたチューブの束で構成されています。流体の 1 つはチューブ内を循環し、もう 1 つはカレンダー内でチューブの周りを循環します。通常、グリルにバッフルを追加します。これは乱流促進剤として機能し、チューブの外側への伝達を改善します。

バンドルの各端には分配ボックスが固定されており、バンドル内の流体が 1 つ以上のパスで確実に循環します。カレンダーには、バッフルによって形成された経路に沿った (チューブの外側を循環する) 2 番目の流体用の入口パイプと出口パイプも装備されています (図を参照)。