теплообменный аппарат, устройство, в котором осуществляется теплообмен между двумя или несколькими теплоносителями либо между теплоносителем и поверхностью твёрдого тела. Процесс передачи теплоты от одного теплоносителя к другому - один из наиболее важных и часто используемых в технике процессов, например получение пара в
Т.-
Котлоагрегатах основано на теплообмене между продуктами сгорания органического топлива и водой. По принципу действия Т. подразделяют на
Рекуператоры
, Регенераторы и смесительные Т.; существуют также Т., в которых нагрев (охлаждение) теплоносителя осуществляется за счёт "внутреннего" источника теплоты (холода). Рекуперативные Т. - аппараты, в которых 2 движущихся теплоносителя с различной температурой разделены твёрдой стенкой. Теплообмен происходит путём конвекции (См.
Конвекция) в теплоносителях и теплопроводности (См.
Теплопроводность) стенки (см.
Конвективный теплообмен)
, а также лучистого теплообмена (См.
Лучистый теплообмен)
, если хотя бы одним из теплоносителей является излучающий газ. К рекуператорам относятся парогенераторы, подогреватели, выпарные аппараты и т. д. На
рис. даны некоторые конструкции рекуперативных Т. В регенеративных Т. одна и та же поверхность нагрева периодически омывается то горячим, то холодным теплоносителем, то есть сперва поверхность отбирает теплоту и нагревается, а затем отдаёт теплоту и охлаждается. Типичный пример регенераторов - воздухонагреватели доменных печей (см.
Каупер)
. Так как в рекуперативных и регенеративных Т. теплообмен осуществляется на поверхности твёрдого тела, их называют поверхностными. В смесительных Т. теплообмен идёт при непосредственном соприкосновении теплоносителей. Т. такого типа - градирни (См.
Градирня)
, в которых вода охлаждается атмосферным воздухом. В Т. с внутренним источником теплоты (холода) используется только один теплоноситель. К подобным Т. относятся ядерные реакторы (См.
Ядерный реактор)
, электронагреватели и т. д.
Тепловой расчёт Т. сводится к совместному решению уравнений теплового баланса (См.
Тепловой баланс) и теплопередачи (См.
Теплопередача)
. Различают проектные расчёты, необходимые для определения поверхности теплообмена и выполняемые при конструировании новых Т., и поверочные расчёты Т., цель которых определить количество переданной теплоты и конечные температуры теплоносителей при известной поверхности теплообменника. Т. широко применяются в теплоэнергетике
(воздухоподогреватели (См.
Воздухоподогреватель)
, пароперегреватели (См.
Пароперегреватель)
, Экономайзеры
, Конденсаторы)
, в химической и пищевой промышленности и т. д.
Лит.: Кичигин М. А., Костенко Г. Н., Теплообменные аппараты и выпарные установки, М.- Л., 1955; Кэйс В. М., Лондон А. Л., Компактные теплообменники, пер. с англ., 2 изд., М., 1967; Касаткин А. Г., Основные процессы и аппараты химической технологии, 9 изд., М., 1973.
И. Н. Розетауз.
Конструкции рекуперативных теплообменников: а - змеевиковый; б - типа "труба в трубе"; в - кожухотрубный; г - трубчатый воздухонагреватель; д - пластинчатый.