Elementem grzewczym
Zbiorniki z wężownicą lub płaszczem
Ten typ wymiennika jest stosunkowo często spotykany w przemyśle. Składa się on ze zbiornika, w którym znajduje się lub przez który przepływa płyn. Elementem grzewczym jest wężownica, którą jest zwinięta rura znajdująca się w środku zbiornika, lub płaszcz zainstalowany na zewnątrz. Płyn wewnątrz zbiornika ogrzewa się lub ochładza kosztem płynu przepływającego w wężownicy lub płaszczu. Medium grzewczym jest zwykle para. Jako medium chłodzące najczęściej wykorzystuje się wodę.
Przykładem zbiornika z płaszczem są reaktory chemiczne. Gdy w reaktorze zachodzi reakcja egzotermiczna konieczne jest odebranie ciepła powstałego na skutek reakcji. Gdy reakcja jest endotermiczna konieczne jest dostarczenie energii. Z punktu widzenia chemii zbiornik taki jest reaktorem izotermicznym.
Zbiorniki z wężownicą wykorzystuje się np. w złożach fluidyzacyjnych2.
Kanał odzysku ciepła
Gazy spalinowe powstające w dużych piecach przemysłowych zawierają w sobie dużą ilość energii, która może być wykorzystana do ogrzewania innych gazów. W tym celu wykorzystuje się kanały odzysku ciepła. Są to podłużne tunele, w których zainstalowane są wiązki rurek przez które przepływają ogrzewane gazy. Gazy spalinowe opuszczające kanał emitowane są zwykle do atmosfery. Ponieważ temperatury spalin na wylocie z pieców sięgają kilkuset stopni konieczne jest zastosowanie wytrzymałych stali. W przeciwieństwie do innych wymienników, w kanałach odzysku ciepła (po zewnętrznej stronie rurek) przepływ burzliwy jest niepożądany, gdyż mógłby prowadzić do zbyt intensywnej wymiany ciepła i przegrzania rur.
Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Wymiennik_ciep%C5%82a
Regulacja temperaturą na grzejniku
Ogrzewanie w blokach włączane jest przed okresem grzewczym i wyłączane po jego zakończeniu. Wykonywaniem tych czynności zajmują się odpowiednio przygotowani pracownicy administracji, oni także rozliczają mieszkańców z zużytego przez nich ogrzewania. Koszty związane z ogrzewaniem bloku mogą być bardzo różne, a poszczególni mieszkańcy posiadają zwykle liczniki ciepłownicze, które są montowane w momencie założenia na grzejnikach regulatorów temperatury. Dzięki temu mogą oni płacić jedynie za ilość zużytego przez siebie ciepła. Jednocześnie możliwość ustawiania temperatury na grzejnikach bardzo podnosi komfort ich codziennego życia, ponieważ nie wszyscy lubią przesiadywać w jednakowej temperaturze.
Ponieważ przenikanie ciepła poprzez konwekcję odbywa się
Konwekcja
Osobny artykuł: Konwekcja.
Ponieważ przenikanie ciepła poprzez konwekcję odbywa się z jednoczesnym ruchem masy, wpływ na dynamikę tego procesu ma jeszcze jedna zmienna - rodzaj ruchu płynu. W konsekwencji konwekcyjny ruch ciepła jest procesem trudniejszym do opisania i modelowania niż proces przewodzenia. W dodatku parametry płynów wykazują zwykle większą zmienność w zależności od temperatury i ciśnienia niż współczynnik przewodzenia ciepła w ciele stałym. Jest to ważne ponieważ w procesie projektowania wymienników to właśnie na ten rodzaj ruchu można wpływać zmieniając parametry przepływu. Ruch ciepła przez konwekcję opisuje ogólne równanie:
Q ˙ = ? ? A ? ? T \displaystyle \dot Q=\alpha \cdot A\cdot \Delta T \displaystyle \dot Q=\alpha \cdot A\cdot \Delta T
gdzie:
? ? współczynnik wnikania ciepła (kW/m2K)
A ? powierzchnia wymiany ciepła (m2)
?T ? różnica temperatur (K).
Do obliczenia współczynnika wnikania ? wykorzystuje się liczby podobieństwa ? Nusselta, Prandtla, Reynoldsaa oraz inne. W literaturze dostępne są wzory korelacyjne umożliwiające wyznaczenie tych liczb z dużą dokładnością.
Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Wymiennik_ciep%C5%82a