Теплообменные агрегаты устроены таким образом, что обеспечить максимальное количество теплопередающей поверхности для рабочих сред, отвечающих за теплообмен. При сохранении одних и тех же гарабиртов, можно ли увеличить поверхность теплообмена внутри теплообменного агрегата. Да, возможно, при помощи изменения числа труб внутри агрегата.

Этот принцип влияния на поверхности теплообмена действует прежде всего при проектировании кожухотрубчатых теплообменников. Внутри подобных агрегатов располагаются трубные пучки, которые как раз и служат для создания максимально больших площадей теплообменных поверхностей. Как рассчитывается количество труб в пучке?

Прежде всего при проектировании нужно определить, какой должна быть мощность теплообменника. От этого зависят и его габариты, и количество труб. На разных типах производств – свои потребности в охлаждении и нагреве. Исходя из потребностей производства рассчитывается и мощность теплообменника. Ошибиться в данном случае нельзя, поскольку от этого зависит безопасность предприятия, для которого ведется расчет теплообменников. Когда мощность агрегата определена, начинается поиск того типа конструкции, который будет удовлетворять заданным требованиям.

При проведении расчетов учитываются также и требования к габаритам. В настоящее время идет поиск путей сокращения размеров теплообменных агрегатов. Добиться уменьшения габаритов можно за счет повышения тепловой эффективности процессов, протекающих внутри. И влиять на это можно путем изменения количественных и качественных характеристик труб, размещенных внутри агрегата.

Повысить мощность агрегата можно, просто увеличив количество труб. Но иногда этого недостаточно. К тому же до бесконечности увеличивать количество труб в пучке не представляется возможным. Помимо того, что есть ограничения в размере кожуха, где расположены трубы, есть и некоторые побочные эффекты от увеличения их количества. В частности, агрегат теряет техническую надежность после того, как количество труб достигает критического значения. Поэтому когда уже нет возможности увеличивать количество труб, изменяются качественные параметры. В частности, можно заменить материал изготовления труб, чтобы повысить коэффициент теплопроводности. Правда, чаще всего материалы с более высоким коэффициентом теплопроводности стоят дороже. Поэтому экономически не всегда обосновано применение подобных материалов. В данной ситуации можно изменять качественные характеристики труб другим способом. Для этого применяется оребрение труб. За счет создания искусственных препятствий на пути следования рабочей среды повышается турбулентность потока, а соответственно возрастает и теплопроводность.

При проектировании и расчете теплообменных агрегатов можно находить разные способы влиять на их тепловую мощность. Правда, данная сфера еще ждет кардинально новых инновационных решений проектирования, чтобы решить проблему размещения громоздкого теплообменного оборудования на предприятиях.