Теплообменными аппаратами (ТОА) называются теплотехнические устройства, в которых две или более сред обмениваются теплотой, а иногда и массой. Среды, участвующие в процессах тепломассообмена называются теплоносителями. В зависимости от состояния теплоносители могут быть одно-, двух- и трехфазными.
Общая классификация ТОА
В самом общем случае ТОА можно разделить на четыре класса:
-рекуперативные;
-регенеративные;
-смесительные;
-с внутренними источниками энергии.
Рекуперативными называются ТОА, в которых теплоносители обмениваются теплотой через разделяющую их твердую стенку. Теплопередача происходит в основном за счет конвекции и теплопроводности стенки, а если хотя бы один из теплоносителей является излучающим трех или многоатомным газом, то и за счет теплового излучения.
Регенеративными называются ТОА, в которых теплоносители поочередно, омывают одну и ту же поверхность, являющуюся аккумулятором теплоты. При омывании поверхности горячим теплоносителем происходит аккумуляция теплоты поверхностью, а при течении холодного теплоносителя происходит ее охлаждение и нагревание последнего. Таким образом в регенеративных ТОА теплообмен всегда происходит в нестационарных условиях, хотя сами регенеративные ТОА работают в стационарном режиме.
Так как в рекуперативных и регенеративных ТОА теплопередача неизбежно связана с поверхностью твердого тела, то их еще называют поверхностными.
Смесительными называются ТОА, в которых теплопередача осуществляется за счет взаимопроникновения и смешения сред. Процесс передачи теплоты в ТОА данного типа всегда сопровождается массообменном.
ТОА с внутренними источниками энергии имеют один теплоноситель, который отводит теплоту, выделяющуюся в самом аппарате.