Machines en gereedschap

Hoe werkt een warmtewisselaar?

27 maart 2018

Warmtewisselaars worden gebruikt om van een gas of vloeistof de temperatuur te verhogen of juist te verlagen. Dat gebeurt meestal door het medium in contact te brengen met een vloeistof of gas met een temperatuur die warmer, of juist kouder is. Het uitwisselen van de temperatuur gebeurt in het apparaat zelf, gescheiden door een wand of door direct contact met de andere stof.

Er zijn verschillende typen warmtewisselaars:

  • Buizen warmtewisselaarBuizenwarmtewisselaar. Hierbij wordt het te koelen of te verwarmen medium in buizen door een buis met het medium dat de warmte opneemt of juist afstaat geleid. Deze methode is geschikt voor hoge temperaturen en drukken. Hiervan zijn ook varianten, waarbij de media in spiraalbuizen om elkaar heen zijn gewikkeld of waarbij een leiding als een spiraal om een andere buis is gedraaid. Dit verhoogt de efficiëntie en is ruimtebesparend.
  • Platenwarmtewisselaar. Hierbij worden de vloeistoffen of gassen door dunne op elkaar gemonteerde platen geleid. Deze methode is geschikt voor lagere drukken. De constructie van deze warmtewisselaars is compacter van bouw en ze zijn vaak goedkoper om toe te passen. Door de lagere drukken van de stroming werken deze types ook efficiënter bij grotere temperatuurverschillen en –veranderingen.
  • Douchewarmtewisselaar (of: direct-contact warmtewisselaars). Deze warmtewisselaar wordt gebruikt voor gasmedia waarbij een vloeistof wordt gesproeid of verneveld om de gewenste temperatuurverandering te bereiken. Hierbij kunnen aan de vloeistofspray stoffen worden toegevoegd die eigenschappen aan het gas kunnen geven, bijvoorbeeld een geur.
  • Koeler voor hydraulische systemen Radiator. Hierbij wordt (meestal warme) vloeistof door dunne buizen geleid die door een gas gekoeld (of verwarmd) wordt. Een bekend voorbeeld hiervan is de automotor waarbij het koelwater door de rijwind in temperatuur daalt. Bij turbomotoren werkt een intercooler hetzelfde, zij het dat dan niet koelvloeistof, maar de lucht onder druk wordt gekoeld en daardoor compacter wordt. Bij hydrauliektoepassingen zijn oliekoelers vaak van dit type warmtewisselaar.
  • Geschraapte warmtewisselaar. Deze wordt vaak gebruikt voor hoog-viskeuze toepassingen en zijn op die manier toegepast in de pharmacie en voedingsmiddelenindustrie (margarine, kristallisatie). Doordat de wand geschraapt wordt zal het medium niet snel aankoeken en blijft het koel- of verwarmingsproces efficiënt.

De media kunnen hierbij in dezelfde richting worden bewogen, wat een meer geleidelijke temperatuur overdracht met zich meebrengt maar relatief minder effectief is; of juist in tegengestelde richting, waarbij het te overbruggen temperatuurverschil groter kan worden. Daarnaast kan het resultaat worden beïnvloed door gebruik te maken van natuurlijke stroming of hoge druk.

Vervuiling

Wat een rol kan spelen bij de keuze voor een bepaald type warmtewisselaar is de mogelijke vervuiling die op kan treden doordat die in een van de media aanwezig is en zich af kan zetten in of op de warmtewisselaar. Een platenwisselaar kan door de constructie met vaak fijnere kanalen sneller verstopt raken dan de ruimer opgezette buizen warmtewisselaar.

Meer warmtewisselaars op Products4Engineers.nl

Selecteer op productsoort in deze categorie:

Meer oliekoelers (hydraulische systemen) op Products4Engineers.nl

Laatst bijgewerkt: 03 april 2023