9+ Beispiele für Wärmetauscher: Detaillierte Fakten

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Dieser Artikel behandelt Beispiele für Wärmetauscher. Der Name macht es uns leichter, die Bedeutung von Wärmetauscher zu verstehen.

Der Wärmetauscher ist nichts anderes als ein Gerät, das Wärme zwischen zwei Substanzen austauscht, um die Temperatur auf das gewünschte Niveau zu senken oder zu erhöhen. In diesem Artikel werden wir untersuchen, was ein Wärmetauscher ist, was seine verschiedenen Typen sind und verschiedene Beispiele, wo Wärmetauscher verwendet werden.

Was ist Wärmetauscher?

Wärmetauscher ist eine Ausrüstung, die verwendet wird, um Wärme zwischen dem Arbeitsmedium und dem Medium zu übertragen, dessen Temperatur gesenkt oder erhöht werden soll.

Wärmetauscher verwenden Hohlrohre, durch die die Flüssigkeiten geleitet werden. Zwischen den Fluiden besteht ein Temperaturunterschied, aufgrund dessen eine Wärmeübertragung stattfindet. Das Wichtigste für die Wärmeübertragung ist der Temperaturunterschied zwischen den beiden Objekten / Flüssigkeiten. In diesem Artikel werden wir über die verschiedenen diskutieren Arten von Wärmetauschern und ihre Beispiele.

Beispiele für Wärmetauscher
Bild: Röhrenwärmetauscher

Bildnachweis: Wikipedia

Arten von Wärmetauschern nach Strömungsrichtung von Flüssigkeiten

Entsprechend der Strömungsrichtung von Flüssigkeiten relativ zueinander können wir Wärmetauscher in drei Typen einteilen. Diese Typen sind in der folgenden Liste aufgeführt:

  1. Parallelstrom-Wärmetauscher- Wenn die Fluide relativ zueinander in die gleiche Richtung fließen, wird der Wärmetauscher als Parallelstrom-Wärmetauscher bezeichnet. Die Temperatur des heißen Fluids sinkt, während die Temperatur des kalten Fluids zunimmt.
  2. Gegenstromwärmetauscher- Wenn die Fluide relativ zueinander in entgegengesetzter Richtung fließen, dann wird der Wärmetauscher als Gegenstromwärmetauscher bezeichnet. Wir können die Wirksamkeit der finden Wärmetauscher mit der Formel in den späteren Abschnitten dieses Artikels besprochen.
  3. Kreuzstromwärmetauscher- Kreuzstromwärmetauscher sind, wie der Name schon sagt, solche Wärmetauscher, bei denen die Flüssigkeiten senkrecht zueinander fließen. Die Rohre machen neunzig Grad zueinander.

Arten von Wärmetauschern nach dem Übertragungsprozess

Die Klassifizierung von Wärmetauschern auf der Grundlage von Übertragungsprozessen ist in der folgenden Liste angegeben.

  1. Indirekter Kontakttyp- Bei dieser Art von Anordnung trennen sich die Fluidströme und die Wärmeübertragung erfolgt kontinuierlich durch eine Trennwand in die Wand hinein und aus der Wand heraus auf transiente Weise. Verschiedene Arten von Wärmetauschern vom indirekten Kontakttyp umfassen Wärmetauscher vom Speichertyp, Wirbelbett Wärmetauscher usw.
  2. Direkter Kontakttyp– Beim Wärmetauscher mit direktem Kontakt tauschen zwei Flüssigkeiten Wärme miteinander aus, indem sie in direkten Kontakt miteinander kommen. Sie tauschen Wärme aus und werden dann voneinander getrennt.

Wirksamkeit des Wärmetauschers

Die Effektivität des Wärmetauschers ist das Verhältnis zwischen der tatsächlich stattfindenden Wärmeübertragung und der maximalen Wärmeübertragung, die im Wärmetauscher stattfinden kann.

Die Bedeutung der Effektivität besteht darin, dass sie es den Konstrukteuren ermöglicht, vorherzusagen, wie ein bestimmter Wärmetauscher eine neue Aufgabe erfüllen wird. Das Trial-and-Error-Verfahren entfällt, wenn wir die Wirksamkeit des Wärmetauschers kennen.

Beispiele für Wärmetauscher

Die Orte, an denen Wärmetauscher verwendet werden, sind in der folgenden Liste aufgeführt.

Luftvorwärmer

Der Name deutet darauf hin, dass die Luft erhitzt wird, bevor sie zu einem anderen Prozess geschickt wird. Sie können beispielsweise in Kesseln zur Steigerung des thermischen Wirkungsgrades des Kraftwerks eingesetzt werden. Vorgewärmte Luft wird die Qualität des Brennstoffeintrags in das Kraftwerk verbessern.

Sparer

Es ist eine Alternative zur Klimaanlage. Economizer nutzen die Außenluft zum Kühlen des Gebäudes, anstatt Kompressoren zu betreiben, wie sie in Klimaanlagen verwendet werden. Dies spart auch eine Menge Geld, da es Energie spart.

Verdampfer

Verdampfer werden verwendet, um jede Flüssigkeit in ihre gasförmige Form umzuwandeln. Die Temperatur der Flüssigkeit bleibt gleich. Der Phasenänderungsprozess ist ein isothermer Prozess. Die Verdampfer werden in Kesseln eingesetzt, um das flüssige Wasser in gasförmigen Dampf umzuwandeln. In Verdampfern ist die Temperatur des Kraftstoffs gleich, da er einer Phasenumwandlung unterzogen wird. Andererseits steigt die Temperatur des kälteren Fluids, das als Arbeitsmedium im Wärmetauscher verwendet wird.

Überhitzer

Überhitzer werden in Kesseln verwendet, die den Nassdampf in Trockendampf umwandeln. Der Trockendampf ist jener Dampf, in dem kein flüssiger Wasseranteil vorhanden ist. Der Trockenanteil des Trockendampfes beträgt 1 bzw. 100 %. Die Überhitzer dienen zur Überhitzung des Dampfes. Die Qualität und Enthalpie von überhitztem Dampf ist größer als die des normalerweise verwendeten Nassdampfs oder Sattdampfs.

Kühler

Kondensatoren sind das Gegenteil von Verdampfern. Kondensatoren bringen die Flüssigkeit aus ihrem gasförmigen Zustand zurück, ohne ihre Temperatur zu verändern. Die Kondensatoren sind einfache Wärmetauscher, die Wärme aus dem Dampf aufnehmen und wieder in flüssiges Wasser umwandeln. Die absorbierte Wärmemenge ist gleich der latenten Verdampfungswärme von Wasser. Ähnlich wie bei den Verdampfern bleibt die Temperatur des Brennstoffs gleich und die Temperatur des heißen Fluids, das als Arbeitsmedium im Wärmetauscher verwendet wird, sinkt.

Kühltürme

Ein Kühlturm ist ein Turm, der verwendet wird, um Wärme aus dem System an die Umgebung abzugeben. Die aus dem System ausgestoßene Wärme ist Abwärme, die im weiteren Prozess nicht genutzt wird. Diese Türme erscheinen als Schornsteine, durch die eine Gaswolke ausgestoßen wird. Diese Gaswolke ist nichts anderes als das Gas der Arbeitsflüssigkeit. Wärme wird in Form von Dampf abgeführt.

Schwimmbadwärmetauscher

Ein Schwimmbadwärmetauscher überträgt Wärme von einem heißen Wasserstrom auf den kühleren Poolwasserstrom, ohne dass sie in direkten Kontakt miteinander kommen.

Hydraulikölkühler

Ein Hydraulikölkühler kühlt das Hydrauliköl. Diese können in Aggregaten, Hochdruckreinigern und Motoren fast überall dort eingesetzt werden, wo das Hydrauliköl verwendet wird. Das Hydrauliköl muss gekühlt werden, denn ohne Kühlung kann das Öl durch höhere Temperaturen Feuer fangen und sowohl für den Bediener als auch für die Maschine tödlich sein.

Kessel

Die häufigste Anwendung von Wärmetauschern ist in Heizkesseln. Die Kessel verwenden Wärmetauscher, um das flüssige Wasser so zu erhitzen, dass es in Dampf umgewandelt wird. Während des gesamten Phasenwechselprozesses bleibt die Temperatur der Flüssigkeit/des Gases gleich, was bedeutet, dass es sich um einen isothermen Prozess handelt. Wir haben bereits in den obigen Abschnitten besprochen, wie Wärmetauscher Arbeit in einem Kessel.

Wasserjacken

In Wassermänteln wird Wasser verwendet, um das durch den Motor laufende Abgas zu kühlen oder zu erwärmen. Wir können Ummantelungen in Raketentriebwerken sehen, die heißen Abgase erhitzen den Treibstoff und dann wird der Treibstoff zur Verbrennung zurückgeschickt. Dies erhöht die Verbrennungseffizienz des Raketentriebwerks. In Automobilen wird eine Wasserummantelung verwendet, um den Motor zu kühlen und einen übermäßigen Wärmeverlust zu verhindern. Der Wassermantel senkt die Motortemperatur.

Andere Arten von Wärmetauschern

Auf einer breiteren Basis gibt es viel mehr Arten von Wärmetauschern. Sie sind in der folgenden Liste aufgeführt.

  • Rohrbündelwärmetauscher
  • Plate Wärmetauscher
  • Platten- und Schalenwärmetauscher
  • Adiabatischer Radwärmetauscher
  • Lamellenrohrwärmetauscher
  • Kissenplatte Wärmetauscher