Змеевик (техника)

Поделись знанием:
Перейти к: навигация, поиск

Змеевик — длинная металлическая, стеклянная, фарфоровая (керамическая) или пластиковая трубка, изогнутая некоторым регулярным или иррегулярным способом, предназначенная для того, чтобы в минимальном объёме пространства обеспечить максимальный теплообмен между двумя средами, разделёнными стенками змеевика. Исторически сложилось, что такой теплообмен изначально применялся для конденсации проходящих через змеевик паров.





История и применения

Изначально змеевики были изобретены для конденсации спиртовых паров при перегонке продуктов брожения сахаров природного происхождения.

Позднее алхимики, а затем и химики стали широко применять змеевики при разделении смесей, содержащих летучие соединения. Это предопределило начало использования змеевиков в промышленности, в частности, при перегонке нефти.

После изобретения дистилляционных тарельчатых и набивных колонн змеевики были достаточно быстро вытеснены из промышленного производства, поскольку оказались намного менее эффективны по безопасности, управляемости, производительности, материалоёмкости.

С началом развития техники на паровых двигателях для более эффективного приёма тепла от топок стали использовать батареи плоских змеевиков, обрешёченных радиаторными пластинами. В настоящее время этот принцип используется в проточных газо- и водонагревателях.

В настоящее время в их классическом виде змеевики используются в качестве конденсаторов в быту при самогоноварении и в химических лабораториях при перегонке (разделении) небольших количеств смесей содержащих устойчивые к нагреву до температуры испарения летучие компоненты.

Плоские змеевики, обрешёченные радиаторными пластинами или без них используются в качестве устройств для сброса тепла в современных кондиционерах и холодильниках, радиаторах автомобилей и т. п.

Классификация

Змеевики можно классифицировать по профилю сечения трубки:

  • обычно используются трубки с круглым сечением, как более простые в изготовлении;
  • иногда, для увеличения эффективности теплообмена змеевика, круглые трубки обминают так, чтобы они приняли овальное сечение;
  • экзотические трубки квадратного и прямоугольного сечения способствуют образованию завихрений в пара́х, проходящих через змеевик, отчего эффективность конденсации в змеевике незначительно повышается.

Змеевики можно классифицировать по пространственной укладке трубки:

  • плоские змеевики — все трубки и изгибы змеевика лежат в одной плоскости (не позволяют нарастить большую суммарную длину трубок, но обеспечивают компактность при хранении)
  • объёмные змеевики:
    • в виде спиральной цилиндрической пружины;
    • в виде батарейной комбинации из плоских змеевиков.

Змеевики можно классифицировать по способу размещения трубки относительно холодильника или хладагента:

  • термостатированный холодильник, внутри которого поддерживается каким-либо способом всегда одна определённая температура (лабораторные применения);
  • холодильник, в котором хладагент движется навстречу конденсируемым парам, как правило, спиральный змеевик находится в трубе с протекающим хладагентом (лабораторное применение, кустарная перегонка нефти, бытовое самогоноварение);
  • холодильник периодического действия с конвекционным перемешиванием (бытовое самогоноварение);

Принцип действия

В змеевике-конденсаторе пары, проходящие по змеевику, охлаждаясь от стенок, оседают в виде жидкости и выбрасываются из змеевика давлением вновь поступающих паров, при этом выделяющееся тепло тем или иным хладагентом отводится от стенок змеевика;

В змеевике-нагревателе рабочее вещество (жидкость или газ), проходящее по змеевику, нагревается от стенок и под давлением вновь подаваемого рабочего вещества выталкивается наружу, при этом тепло тем или иным образом постоянно подводится к стенкам змеевика;

В змеевике-испарителе жидкость, проходящая по змеевику, нагревается от стенок, испаряется и в виде паро-жидкостной смеси выбрасывается из змеевика давлением вновь поступающих паров в дефлегматор для разделения, при этом тепло тем или иным образом постоянно подводится к стенкам змеевика.

См. также

Напишите отзыв о статье "Змеевик (техника)"

Примечания

Литература


Отрывок, характеризующий Змеевик (техника)

«Птицы небесные ни сеют, ни жнут, но отец ваш питает их», – сказал он сам себе и хотел то же сказать княжне. «Но нет, они поймут это по своему, они не поймут! Этого они не могут понимать, что все эти чувства, которыми они дорожат, все наши, все эти мысли, которые кажутся нам так важны, что они – не нужны. Мы не можем понимать друг друга». – И он замолчал.

Маленькому сыну князя Андрея было семь лет. Он едва умел читать, он ничего не знал. Он многое пережил после этого дня, приобретая знания, наблюдательность, опытность; но ежели бы он владел тогда всеми этими после приобретенными способностями, он не мог бы лучше, глубже понять все значение той сцены, которую он видел между отцом, княжной Марьей и Наташей, чем он ее понял теперь. Он все понял и, не плача, вышел из комнаты, молча подошел к Наташе, вышедшей за ним, застенчиво взглянул на нее задумчивыми прекрасными глазами; приподнятая румяная верхняя губа его дрогнула, он прислонился к ней головой и заплакал.
С этого дня он избегал Десаля, избегал ласкавшую его графиню и либо сидел один, либо робко подходил к княжне Марье и к Наташе, которую он, казалось, полюбил еще больше своей тетки, и тихо и застенчиво ласкался к ним.
Княжна Марья, выйдя от князя Андрея, поняла вполне все то, что сказало ей лицо Наташи. Она не говорила больше с Наташей о надежде на спасение его жизни. Она чередовалась с нею у его дивана и не плакала больше, но беспрестанно молилась, обращаясь душою к тому вечному, непостижимому, которого присутствие так ощутительно было теперь над умиравшим человеком.


Князь Андрей не только знал, что он умрет, но он чувствовал, что он умирает, что он уже умер наполовину. Он испытывал сознание отчужденности от всего земного и радостной и странной легкости бытия. Он, не торопясь и не тревожась, ожидал того, что предстояло ему. То грозное, вечное, неведомое и далекое, присутствие которого он не переставал ощущать в продолжение всей своей жизни, теперь для него было близкое и – по той странной легкости бытия, которую он испытывал, – почти понятное и ощущаемое.
Прежде он боялся конца. Он два раза испытал это страшное мучительное чувство страха смерти, конца, и теперь уже не понимал его.
Первый раз он испытал это чувство тогда, когда граната волчком вертелась перед ним и он смотрел на жнивье, на кусты, на небо и знал, что перед ним была смерть. Когда он очнулся после раны и в душе его, мгновенно, как бы освобожденный от удерживавшего его гнета жизни, распустился этот цветок любви, вечной, свободной, не зависящей от этой жизни, он уже не боялся смерти и не думал о ней.
Чем больше он, в те часы страдальческого уединения и полубреда, которые он провел после своей раны, вдумывался в новое, открытое ему начало вечной любви, тем более он, сам не чувствуя того, отрекался от земной жизни. Всё, всех любить, всегда жертвовать собой для любви, значило никого не любить, значило не жить этою земною жизнию. И чем больше он проникался этим началом любви, тем больше он отрекался от жизни и тем совершеннее уничтожал ту страшную преграду, которая без любви стоит между жизнью и смертью. Когда он, это первое время, вспоминал о том, что ему надо было умереть, он говорил себе: ну что ж, тем лучше.
Но после той ночи в Мытищах, когда в полубреду перед ним явилась та, которую он желал, и когда он, прижав к своим губам ее руку, заплакал тихими, радостными слезами, любовь к одной женщине незаметно закралась в его сердце и опять привязала его к жизни. И радостные и тревожные мысли стали приходить ему. Вспоминая ту минуту на перевязочном пункте, когда он увидал Курагина, он теперь не мог возвратиться к тому чувству: его мучил вопрос о том, жив ли он? И он не смел спросить этого.

Болезнь его шла своим физическим порядком, но то, что Наташа называла: это сделалось с ним, случилось с ним два дня перед приездом княжны Марьи. Это была та последняя нравственная борьба между жизнью и смертью, в которой смерть одержала победу. Это было неожиданное сознание того, что он еще дорожил жизнью, представлявшейся ему в любви к Наташе, и последний, покоренный припадок ужаса перед неведомым.