VEGYÉSZETI-ÉLELMISZERIPARI KÖZÉPISKOLA CSÓKA HŐCSERÉLŐ KÉSZÜLÉKEK Készítette: Varga István VEGYÉSZETI-ÉLELMISZERIPARI KÖZÉPISKOLA CSÓKA varga.i@neobee.net

Azokat a készülékeket, amelyek lehetővé teszik a hőnek egyik testből a másikba való átadását, hőcserélő készülékeknek (szerkezeteknek) nevezzük. A működés alapelvét figyelembe véve a készülékeknek két fő csoportját különböztetjük meg: Közvetlen hőátadás alapján működők (keverő hőcserélők) és Közvetett hőátadással működő készülékek.

Közvetlen hőátadással működő hőcserélők A hőcserében résztvevő fluidumok (közegek) közvetlenül érintkeznek egymással intenzív keveredéssel, ezért gyakran keverő hőcserélőknek is nevezzük őket. Csak akkor alkalmazhatók, ha a közegek összekeveredése nem káros, illetve az összekeveredett fluidumok a hőcsere befejeztével könnyen elválaszthatók egymástól.

Gőzbefúvással működő melegítők A gőzelosztó perforációin átjutó gőz az edényben levő folyadékkal érintkezve lecsapódik. A lecsapódáskor felszabaduló hő a folyadékot felmelegíti.

Keverőkondenzátor Ezek a készülékek vízgőz lecsapatására szolgálnak hideg víz segítségével. Víztakarékosság végett csak annyi vizet kevernek a gőzhöz, amely elegendő rejtett hőjének elvonásához. Ebből kifolyólag a keverőkondenzátorból a gőz hőmérsékletével egyező, azaz forrásponti hőmérsékletű víz távozik.

Hűtőtorony A hűtőtorony alul kiszélesedő, rendszerint betonból készült építmény, amelyben rácsozat van elhelyezve. A rácsozat lehetővé teszi, hogy az alul beáramló levegő nagy felületen érintkezzen a lefelé csörgedező meleg vízzel, amit le kell hűteni. A hideg levegő hűtőhatást fejt ki, de a hűtésben lényeges szerepet játszik a víz párolgása is. Az elpárolgó víz önmaga lehűtésével fedezi párolgáshőjét.

Gázhűtő Meleg gázok lehűtésére szolgálnak hideg víz segítségével. A meleg gázt a hűtő alsó részén vezetik be a készülékbe, amelyben a Raschig-gyűrűkből kialakított töltettest réteg felületén érintkezik a lefelé áramló hűtővízzel. A hideg gázt fölül, mig a vizet alul vezetik ki a készülékből. A hűtőközeg más folyadék is lehet.

Közvetett hőátadással működő hőcserélők A hőcserében résztvevő közegeket szilárd fal választja el egymástól. A készülékek két nagy csoportba oszthatók: 1. Csöves hőcserélők (a hőátadó felületként alkalmazott gépelem cső), és 2. Lemezes hőcserélők (a hőátadó felület lemez).

A hőátadó felület fémből készül (szénacél, ötvözött acél, alumínium, réz, titán stb.). A felületi hőcserélők szerkezete egyszerű, könnyen javítható, tisztítható és szerelhető kell hogy legyen.

Csöves hőcserélők Kettőscsöves hőcserélő Az ilyen hőcserélők kis közegmennyiségek esetén használhatók előnyösen.

Csőköteges hőcserélők 1 - köpeny 2 - csőkötegfalak 3 - csőköteg 4 - fedelek (fordulófejek) 5,6 - gátlemezek terelőlemezek nélkül terelőlemezekkel

A hőcserélők lehetnek egy- és többjáratúak. A csöveket a csőkötegfalban egyenletesen, szabályos hatszögek, vagy ritkábban koncentrikus körök mentén helyezik el. A hőcserélők lehetnek egy- és többjáratúak.

Az egy- és többjáratú hőcserélők egyaránt lehetnek: vízszintes és függőleges elrendezésűek.

lencsekompenzátoros hajtűcsöves úszófejes

Csőkígyós hőcserélők 1 – Csőkígyó (15 - 75 mm átmérőjű) 2 – Tartály 3 – Henger 4 - Tartószerkezet A hőátadó felület általában 10-15 m2

Lemezes hőcserélők Ide soroljuk mindazon készülékeket, melyek hőátadó felülete az eddig tárgyalt cső helyett inkább a lemez fogalmához áll közel.

Duplikátor 1 – Fal 2 – Fűtőköpeny 3,4 - Csonkok A külső köpeny anyaga csaknem mindig hengerelt acéllemez, míg a belső köpeny készülhet öntöttvasból, fémöntvényekből, fémlemezekből.

Hullámosított-lemezes hőcserélő A hőátadó felületet a hullámosított felületű, párhuzamosan elhelyezett lemezek alkotják. Az egymás melletti lemezek hullámos felületei keskeny, 3-6 mm széles csatornákat képeznek. A két folyadék a felváltva elhelyezett lemezek közötti csatornákban áramlik. A lemezek egyik oldalán az egyik, másik oldalán pedig a másik folyadék halad.