lämmönvaihtimesta

Lämmönvaihdin on laite, jossa lämpöenergia siirtyy kahden eri nesteen tai kaasun välillä ilman, että ne sekoittuvat. Sen tehtävä on siirtää lämpöä tehokkaasti ja turvallisesti käyttämällä erillisiä virtauksia sekä kytkentä- ja siirtopintoja, kuten levyjä tai putkia.

Periaate perustuu lämpötilagradienttiin: lämpimämmässä nesteessä oleva lämpö siirtyy kohti kylmempää vastaavaa rakennetta pitkin. Lämpösiirto tapahtuu yleensä lämmönsiirtopintojen kautta konvektion ja johtumisen yhdistelmänä. Suunnittelussa voidaan käyttää vastavirta- tai rinnakkaisvirtatoteutuksia, mikä vaikuttaa hyötysuhteeseen ja painehäviöihin.

Tyypit: Yleisimmät lämmönvaihtimet ovat levyvaihtimet ja putkivaihtimet. Levyvaihtimet koostuvat useista litteiksi puristetuista levyistä, joiden välissä virtaavat nesteet kulkevat erillään kuvitteellisissa kanavissa. Putkivaihtimet voivat olla kuoriputkivaihtimia (shell-and-tube), joissa putkisto sijaitsee kuoren sisällä ja nesteet virtaavat erikseen. Myös muut rakenteet, kuten putkisto- ja erityistapaukset, käytetään teollisuudessa sekä rakennusten lämmitys- ja jäähdytysjärjestelmissä.

Materiaalit ja suunnittelu: Valinta riippuu käyttölämpötiloista, paineista ja korroosiosta. Yleisimmät materiaalit ovat ruostumaton teräs, kupari ja alumiini sekä erikoismuovit joissakin matalissa paineissa. Suunnittelussa huomioidaan myös puhtaus, tarttumien vähentäminen ja mekaaninen kestävyys.

Käyttökohteet: Lämmönvaihtimia käytetään laajasti rakennusten lämmityksessä ja jäähdytössä, teollisuusprosesseissa, energian talteenotossa sekä voimalaitosten ja prosessiympäristöjen lämmitys- ja jäähdytyssovoissa.

Huolto ja ylläpito: Fouling-lika ja karheus heikentävät lämmönsiirtoa. Säännölliset tarkastukset, puhdistukset (mekaaninen, kemiallinen tai näiden yhdistelmä) sekä painehäviön ja vuodotarkkailu ovat olennaisia toimenpiteitä.