Теплообменник (Heat exchanger, HX¹⁾) – аппарат для передачи тепла от нагретого (жидкого или газообразного) теплоносителя более холодному.

Теплообменник любой конструкции выполняет единственную функцию – осуществление эффективной передачи тепла от одной среды к другой. Любое гидравлическое оборудование не будет работать на обогрев или охлаждение без него.

Состоит из:

• Кожух (Shell)
• Трубный пучок²⁾ (Tube bundle)
• Трубчатка – часть неразъемного т/о (трубный пучок + кожух)
• Трубная решётка
• Теплоноситель (Heat-transfer medium)

Термины:

• Трубное пространство (Tube side) – в нём течёт теплоноситель
• Межтрубное пространство (Shell side) – в нём течёт среда, подлежащая нагреву/охлаждению
• Поверхность теплообмена – часть поверхности стенки, соприкасающаяся с греющим и нагреваемым потоками

Классификация:³⁾

• Поверхностный – теплоносители разделены стенкой, сквозь которую тепло передаётся за счёт теплопроводности материала стенки (главная характеристика – площадь поверхности стенки).
• Трубчатый – поверхность теплообмена формируется из труб.
• Смесительный⁴⁾ (контактный) – теплообмен происходит при непосредственном соприкосновении теплоносителей (аппараты для острого нагрева паром, градирни, барометрические конденсаторы).
• Регенеративный⁵⁾ – процесс переноса тепла от горячего теплоносителя к холодному разделяется по времени на два периода: 1) Насадка теплообменника аккумулирует тепло при прохождении через неё горячего теплоносителя. 2) Отдаёт тепло холодному теплоносителю.

Тип теплообменника	Изображение
Кожухотрубный (Shell-and-tube exchanger6)7)). Трубное и межтрубное пространства в этих аппаратах разобщены, причем каждое из них может быть разделено перегородками (Baffle8)) на несколько ходов. 1 - Соединительный узел (Connection) 2 - Трубная решётка9) (Tubesheet) (подвижная/неподвижная) 3 - Прокладка10) (Gasket) 4 - Днище (Head) 5 - Опора (Mounting) 6 - Перегородка (Baffle\Baffle plate) 7 - Кожух (Shell) 8 - Трубный пучок (Tube bundle)
Трубчатый (Труба в трубе) (Tubular exchanger). Так называется ТО, если поверхность теплообмена формируется из труб.
Пластинчатый11) (Plate heat exchanger12)13)). Состоит из пакета гофрированных пластин с отверстиями, за счёт которых между пластинами образуются каналы для холодной и горячей сред, между которыми осуществляется теплообмен. Пакет пластин размещён между неподвижной (опорной) и подвижной (прижимной) плитами и закреплён стяжными болтами. В местах их возможного перетекания находится либо стальная пластина, либо двойное резиновое уплотнение, что практически исключает смешение жидкостей. См. видео.

Один из теплоносителей протекает по трубам (трубное пр-во), а другой в межтрубном пространстве. Обычно нагреваемый теплоноситель подают снизу, а охлаждаемый – сверху, таким образом организуется противоток.

• Система отопления
• Нефтедобывающая промышленность (нагрев и охлаждение нефтепродуктов)
• Охлаждение масел, СОЖ, грунтовок и красок в различных технологических процессах
• Опреснение морской воды на кораблях
• Пастеризация и охлаждение молока, пива, вина, соков и др. напитков. Нагревание и охлаждение патоки, растительного масла, спирта и т.п. в пищевой промышленности
• Система плавательного бассейна

• Безразборная промывка при низкой\средней степени загрязнения
• Замена изношенных уплотнений
• Регулярное удаление отложений, накипи, грязи, микроорганизмов