Parallel- und Gegenstromwärmetauscher
Wärmetauscher werden in der Regel nach Durchflussanordnung und Bauart klassifiziert. Der einfachste Wärmetauscher ist einer, bei dem sich heiße und kalte Flüssigkeiten in die gleiche oder entgegengesetzte Richtung bewegen. Dieser Wärmetauscher besteht aus zwei konzentrischen Rohren mit unterschiedlichen Durchmessern.
- Parallel-Flow-Anordnung . In der Anordnung mit paralleler Strömung treten die heißen und kalten Fluide am selben Ende ein, strömen in dieselbe Richtung und treten am selben Ende aus.
- Gegenstromanordnung . In der Gegenstromanordnung treten die Fluide an entgegengesetzten Enden ein, strömen in entgegengesetzte Richtungen und treten an entgegengesetzten Enden aus.
Die Abbildung zeigt die Fluidströmungsrichtungen im Parallel- und Gegenstromaustauscher. Unter vergleichbaren Bedingungen wird in einer Gegenstromanordnung mehr Wärme übertragen als in einem Parallelstromwärmetauscher. Die Temperaturprofile der beiden Wärmetauscher weisen bei der Parallelströmung zwei wesentliche Nachteile auf.
- Der große Temperaturunterschied an den Enden verursacht große thermische Spannungen.
- Die Temperatur des kalten Fluids, das aus dem Wärmetauscher austritt, überschreitet niemals die niedrigste Temperatur des heißen Fluids.
Die Konstruktion eines Parallelstromwärmetauschers ist vorteilhaft, wenn zwei Fluide auf nahezu die gleiche Temperatur gebracht werden sollen.
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