ROZDZIAA
5. WYMIENNIKI CIEPA
A
5.1. WIADOMOÅšCI PODSTAWOWE
5.1.1. INFORMACJE WST
PNE
W gospodarce energetycznej siłowni okrętowej bardzo często znajdują za-
stosowanie różne formy wymiany ciepła. Zachodzą one między czynnikami
o różnych temperaturach, przy czym właściwości fizyczne i chemiczne czynni-
ków biorących udział w wymianie ciepła mogą być identyczne albo różne.
Wymiana ciepła między czynnikami odbywa się w urządzeniach zwanych
wymiennikami ciepła. Dzieli się je w zależności od przeznaczenia oraz od za-
chodzącego w czasie pracy procesu cieplnego. W chłodnicach i podgrzewa-
czach mamy do czynienia jedynie ze zmianą temperatury czynników biorących
udział w wymianie ciepła. W skraplaczach następuje proces zmiany stanu sku-
pienia (w tym wypadku skraplanie), dzięki odprowadzaniu ciepła. W wypa-
rownikach wreszcie zachodzi bardziej złożony proces, polegający na podgrze-
waniu czynnika do temperatury wrzenia, częściowym odparowaniu, a następ-
nie ochłodzeniu uzyskanej pary aż do jej skroplenia.
Spotykane w siłowniach okrętowych wymienniki ciepła należą do grupy
wymienników dwuczynnikowych, co oznacza, że w procesie wymiany ciepła
biorą udział jedynie dwa czynniki. Mogą to być zarówno czynniki różniące się
od siebie właściwościami fizycznymi i chemicznymi (np. olej i woda), jak też
czynniki o tych samych właściwościach chemicznych, różniące się tylko
temperaturÄ… (np. woda-woda).
Czynniki biorące udział w procesie wymiany ciepła możemy podzielić na
czynnik tzw. roboczy i obrabiany. Klasyfikacja tego typu wynika z celu, które-
mu służy wymiana ciepła.
W razie na przykład konieczności przeprowadzenia chłodzenia oleju
smarowego silnika spalinowego, czynnikiem roboczym w chłodnicy jest woda
chłodząca, czynnikiem zaś obrabianym  olej smarowy. Jeżeli natomiast
celowo podgrzewa się jakiś czynnik gorącym olejem, to wówczas olej jest
czynnikiem roboczym, mimo że  podobnie jak w chłodnicy  również i tu
następuje oddawanie ciepła przez olej, czyli jego ochładzanie.
W konkretnych wymiennikach ciepła mamy do czynienia:
 w podgrzewaczach  z czynnikiem grzewczym i ogrzewanym,
 w chłodnicach  z czynnikiem chłodzącym i chłodzonym,
 w skraplaczach  z czynnikiem chłodzącym i skraplanym,
 w wyparownikach  z czynnikiem grzewczym i odparowywanym.
Niekiedy podane określenia są względne. Ma to miejsce na przyład
w chłodnicy turbinowego oleju smarowego, która może być równocześnie pod-
grzewaczem skroplin.
W wymiennikach ciepła używanych w okrętownictwie, w procesie wymia-
ny ciepła uczestniczą najczęściej następujące czynniki:
 woda zaburtowa
- woda słodka,
- olej smarowy,
- para wodna,
- para czynnika chłodniczego,
- powietrze,
 woda słodka
- powietrze,
 woda słodka z obiegu chłodzenia silnika głównego
- woda morska,
 para wodna
- woda morska,
- olej napędowy lub opałowy,
- olej smarowy,
- woda słodka
 spaliny wylotowe z kotła
- woda słodka,
- powietrze.
Dwa ostatnie przykłady dotyczą wymienników ciepła stanowiących inte-
gralne części instalacji kotłowej.
Najważniejszymi czynnikami uczestniczącymi w procesach wymiany ciepła
są: woda zaburtowa, woda słodka, para wodna, spaliny wylotowe, oleje sma-
rowe i paliwa.
Woda zaburtowa, stosowana najczęściej jako czynnik roboczy w okrętowych
wymiennikach ciepła, ma wiele istotnych cech dodatnich, przede wszystkim
dostępność i łatwość uzyskania oraz wysoki współczynnik przejmowania
ciepła. Cechą ujemną natomiast jest aktywność wody zaburtowej morskiej,
szkodliwie wpływająca na trwałość rurociągów i armatury instalacji wymienni-
ków ciepła.
Woda słodka ma równie wysoką wartość współczynnika przejmowania
ciepła i nie zagraża w takim stopniu jak woda morska trwałości elementów in-
stalacji. Cechą ujemną jest konieczność stosowania na statkach morskich
zamkniętego obiegu wody słodkiej. Niekiedy stosowanie wody słodkiej jako
czynnika robowczego wynika Bezpośrednio z charakteru instalacji/ np. w utyliza-
cyjnym wyparowniku podciśnieniowym.
Para wodna jest bardzo szeroko stosowana jako czynnik grzewczy. Cechami
dodatnimi pary wodnej są: znaczny współczynnik przejmowania ciepła
podczas procesu skraplania, duże ciepło parowania (skraplania) oraz taniość
i łatwość uzupełniania ubytków.
Spaliny wylotowe stosowane są w wymiennikach ciepła w celu większego
wykorzystania energii spalonego paliwa, a tym samym podniesienia sprawnoÅ›-
ci siłowni. Używane jako czynnik grzewczy powodują powstawanie  w czasie
procesu wymiany ciepła  zanieczyszczeń powierzchni wymiany sadzą
i różnego rodzaju popiołami. Wynikiem tego jest pojawienie się ognisk korozji,
najczęściej siarkowej, w strefach występowania niskich temperatur, rzadziej
wanadowej  w strefach temperatur wysokich.
Oprócz wyżej wymienionych czynników roboczych, w podgrzewaczach
okrętowych stosuje się często energię elektryczną jako czynnik grzewczy oraz
niekiedy strumień powietrza, jako czynnik odbierający ciepło.
Podgrzewacze elektryczne mają dużą łatwość regulacji wydajności cieplnej
oraz prostÄ… instalacjÄ™ transportu energii. CechÄ… ujemnÄ… natomiast jest znacznie
większy stopień zagrożenia pożarowego (przy podgrzewaniu czynników
łatwopalnych) lub większa możliwość uszkodzenia podgrzewacza w razie na
przykład przecieków wody przez izolację grzałki elektrycznej itp.
W zależności od zasady działania wszystkie wymienniki ciepła dzieli się na:
 bezpośrednie, zwane też mieszankowymi, mieszalnikowymi albo
bezprzeponowymi,
 pośrednie, czyli powierzchniowe lub przeponowe.
Rys. 5.1. Schemat działania dwuczynnikowego
mieszankowego wymiennika ciepła
W bezprzeponowych wymiennikach ciepła oba czynniki wymieniające
ciepło mieszają się ze sobą i w ten sposób następuje zmiana ich temperatur
początkowych, mianowicie czynnik cieplejszy oziębia się, chłodniejszy nato-
miast  ogrzewa. Schemat procesu bezpośredniej wymiany ciepła przedsta-
wiony jest na rysunku 5.1. Mieszankowy wymiennik ciepła, pokazany na tym
rysunku, działa na zasadzie bilansowania całkowitych ilości energii cieplnych,
czyli wartość energii cieplnej mieszaniny odprowadzanej z wymiennika ciepła
równa się sumie wartości energii cieplnych, zawartych w czynnikach dopro-
wadzanych do wymiennika ciepła. Nie uwzględnia się tu strat energii cieplnej
zachodzących podczas procesu wymiany ciepła.
Temperatura t3obu czynników spełnia zależność:
jeżeli
W niektórych rozwiązaniach mieszankowych wymienników ciepła jeden
z mieszających się czynników może zachować stałą temperaturę, np. podczas
skraplania się pary przy stałym ciśnieniu i wówczas
W powierzchniowych wymiennikach ciepła wymiana ciepła odbywa się
poprzez ściankę (przeponę) uniemożliwiającą zmieszanie się obu czynników
wymieniających ciepło. Jeden z nich oddaje ciepło ściankom nazywanym
powierzchniami ogrzewalnymi, drugi czynnik przejmuje je od ścianek.
Również w tym wypadku obowiązuje zasada bilansowania całkowitych
energii cieplnych, czyli w stosunku do powierzchniowego wymiennika ciepła
suma energii cieplnych zawartych w obu czynnikach dopływających, równa się
sumie energii cieplnych, zawartych w obu czynnikach opuszczajÄ…cych wymiennik.
Obrazem procesu wymiany ciepła w dwuczynnikowym wymienniku
powierzchniowym jest szkic na rysunku 5.2. Dla podgrzewaczy lub chłodnic
zachodzą następujące zależności temperatur:
Zależność ta dla skraplacza przedstawia się następująco:
Jeżeli czynnik G1 jest czynnikiem skraplanym, a G2  chłodzącym, to:
przy założeniu, że
W wymiennikach tego typu proces wymiany ciepła odbywa się podczas
równoczesnego przepływu obu czynników przez wymiennik.
Specyficzny proces wymiany ciepła w wymiennikach o działaniu pośrednim
następuje wtedy, kiedy czynniki nie stykają się z tą samą powierzchnią
równocześnie, lecz na przemian w oddzielnych przedziałach czasowych.
W pierwszej fazie wymiany ciepła (rys. 5.3a) ścianki wymiennika przejmują
ciepło od czynnika G1 i akumulują je, nagrzewając się podczas przepływu
czynnika do temperatury t3 tak, że
10
Rys. 5.2. Schemat działania dwuczynnikowego
powierzchniowego wymiennika ciepła;
G1. G2  czynniki biorące udział w wymianie ciepła
W drugiej fazie (rys. 53b), podczas przepływu czynnika G2, ścianki
wymiennika oddają mu zakumulowane ciepło, a temperatury kształtują się
następująco:
Rys. 5.3. Schemat działania dwuczynnikowego pośredniego, regeneracyjnego wymiennika ciepła:
a) pierwsza faza wymiany, b) druga faza wymiany;
G1,G2  czynniki biorące udział w wymianie ciepła
11
5.1.2. WYMIANA CIEPA
A W WYMIENNIKACH
Obszerne i wyczerpujące wiadomości dotyczące teoretycznych podstaw pra-
cy wymienników ciepła znajdują się w wielu ogólnie dostępnych książkach. Dla
studentów wyższych uczelni technicznych wydaje się szczególnie godną pole-
cenia książka T. Hoblera  Ruch ciepła i wymienniki".
Ruch ciepła może odbywać się według następujących rodzajów:
 przewodzenia,
 unoszenia (konwekcji),
 promieniowania.
Każdy z nich może występować zarówno oddzielnie jak i łącznie.
W wymiennikach ciepła typu pośredniego mamy do czynienia z przeni-
kaniem ciepła od czynnika o wyższej temperaturze, poprzez dzielącą oba czyn-
niki ściankę, do czynnika o temperaturze niższej.
Rozkładając złożony proces przenikania ciepła na procesy prostsze możemy
wyróżnić:
 ruch ciepła od płynącego czynnika cieplejszego ku ścianie, zwany
przejmowaniem (wnikaniem) ciepła, złożony z konwekcji w strumieniu
burzliwego przepływu czynnika i przewodzenia w laminarnej warstwie
granicznej,
 przewodzenie ciepła przez ściankę (jedno- lub wielowarstwową),
 ruch ciepła (przejmowanie) od ścianki o wyższej temperaturze ku
płynącemu chłodniejszemu czynnikowi, zwany też oddawaniem ciepła,
złożony z przewodzenia w laminarnej warstewce granicznej oraz
konwekcji w strumieniu burzliwego przepływu czynnika.
5.1.3. RODZAJE WZAJEMNYCH PRZEPA
YWÓW CZYNNIKÓW
PODCZAS PROCESU WYMIANY CIEPA
A
Ze względu na kierunek wzajemnego przepływu, czynniki w wymiennikach
ciepła możemy podzielić na:
 przeciwprÄ…dowe,
 współprądowe,
 o przepływie mieszanym
(krzyżowym, przeciwprądowo-współprądowym itp.).
Główne rodzaje przepływów obrazuje rysunek 5.4. Oprócz uproszczonych
schematów wymienników ciepła przedstawione są również wykresy tempera-
tur obu czynników. Z porównania tych przepływów widać, że dla przepływu
przeciwprądowego (rys. 5.4a) różnica temperatur ł, o którą można podgrzać
czynnik chłodniejszy B lub ochłodzić czynnik cieplejszy A, jest znacznie wyższa
niż dla współprądowego wymiennika ciepła (rys. 5Ab), przy takiej samej po-
wierzchni wymiany ciepła i takich samych temperaturach wlotowych obu czyn-
ników oraz ich masowych natężeniach przepływu.
12
Rys. 5.4. Rodzaje przepływów:
a) przeciwprądowy, b) współprądowy, c) krzyżowy, d) z zastosowaniem rury Fielda
ta
W przepływie przeciwprądowym końcowa temperatura czynnika chłodniej-
szego B może być wyższa niż temperatura końcowa czynnika cieplejszego A.
Jest to możliwe dzięki temu, że czynnik cieplejszy A w momencie osiągania naj-
niższej temperatury (u wylotu z wymiennika przy jednokrotnym przepływie)
napotyka czynnik chłodniejszy B, który ma również najniższą temperaturę
(u wlotu do wymiennika). Inaczej wygląda sytuacja dla przepływu współ-
prÄ…dowego (rys. 5Ab).
W konkretnych rozwiązaniach wymienników ciepła najchętniej stosowany
jest przepływ przeciwprądowy, jako najkorzystniejszy dla procesu wymiany
ciepła.
Przepływ przeciwprądowy ma również wady, średnia bowiem temperatura
ścianki wymiennika ciepła nie jest stała i przebiega jak to pokazano na rysunku
54a, zgodnie z linią przerywaną, przy założeniu jednakowych współczynników
przejmowania ciepła a po obu stronach ścianki. Jak widać jest ona znacznie
wyższa od strony wlotu czynnika cieplejszego niż od strony wylotu, co może
powodować szkodliwe nieraz naprężenia termiczne konstrukcji wymiennika.
W przepływie współprądowym średnia temperatura ścianki wymiennika
zmienia się w znacznie mniejszym stopniu wzdłuż wymiennika (rys. 5Ab linia
kreskowana) i jest znacznie niższa niż maksymalna temperatura ścianki
wymiennika przeciwprÄ…dowego przy tych samych parametrach wlotowych
obu czynników A i 8.
W praktyce bardzo rzadko znajduje zastosowanie przepływ ściśle
przeciwprądowy lub współprądowy. Ze względów konstrukcyjnych (długość
wymiennika itp.), bÄ…dz
eksploatacyjnych stosuje się układy mieszane, których
jest bardzo dużo odmian (patrz konkretne rozwiązania wymienników ciepła
przedstawione w podrozdziale 5.2).
Na rysunku 5.4c przedstawiono przepływ krzyżowy, używany jako prawie
wyłączny we wszelkiego rodzaju skraplaczach, na rysunku 54d  przepływ
z zastosowaniem rury Fielda (teleskopowej). W tym ostatnim przypadku
temperatura czynnika chłodniejszego w ostatniej fazie podgrzewania spada,
ponieważ oddaje ciepło pobrane od czynnika chłodniejszym partiom czynnika
u wlotu do rury.
Ilość ciepła, która w procesie przenikania przepływa, od czynnika o tempe-
raturze wyższej do czynnika o temperaturze niższej, poprzez ściankę
(przeponÄ™) wymiennika powierzchniowego, w jednostce czasu, dla wymienni-
ków przeciwprądowych i współprądowych wynosi:
(5.1)
gdzie:
(W/m2K]  współczynnik przenikania ciepła
14
 powierzchnia ścianki (przepony) wymiennika
[KJ  średnia logarytmiczna różnica temperatur
 grubość ścianki (przepony) wymiennika
 współczynnik przewodzenia ciepła materiału ścianki (przepony)
wymiennika
 współczynnik przejmowania ciepła od czynnika cieplejszego do
ścianki
 współczynnik przejmowania ciepła od ścianki do czynnika
zimniejszego
 różnica temperatur czynników na początku wymiennika
 różnica temperatur czynników na końcu wymiennika
Obliczając termicznie wymienniki ciepła o przepływach mieszanych, spro-
wadza się je do zastępczych warunków przepływu przeciwprądowego, z uwz-
ględnieniem poprawek wyznaczonych drogą obliczeniowo-empiryczną dla
każdego rodzaju przepływu mieszanego i podanych w formie tablic lub
wykresów. Praktycznie sprowadza się to do przemnożenia prawej strony wzo-
ru 5.1 przez poprawkÄ™ e - 0,97/0,99
5.1.4. RODZAJE WYMIENNIKÓW CIEPA
A
Jak już wspomniano, wymienniki ciepła można podzielić, ze względu na
zasadę działania, na mieszankowe i powierzchniowe.
Mieszankowe wymienniki ciepła stosowane są na statkach sporadycznie i jo-
dynie w ściśle określonych celach, a ich rozwiązania konstrukcyjne są zbliżone.
W powierzchniowych wymiennikach ciepła stosowanych w okrętownictwie
spotyka się różne rozwiązania konstrukcyjne powierzchni wymiany ciepła,
czyli ścianek oddzielających czynniki wymieniające ciepło. W zależności od
rodzajów tych powierzchni rozróżnia się wymienniki ciepła: rurowe i płytowe.
Specyficznym rodzajem wymienników ciepła są wymienniki regenera-
cyjne (pośrednie), w których czynniki roboczy i obrabiany przepływają przez
elementy wymiennika na przemian (patrz podrozdz. 5.1.1). Przykładem ich zas-
tosowania są podgrzewacze powietrza w dużych kotłach okrętowych.
5.1.4.1. WYMIENNIKI RUROWE
W rurowych wymiennikach ciepła jeden z czynników przepływa wewnątrz
rurek, drugi zaś omywa rurki z zewnątrz. Omywanie może następować
zarówno w przepływie współprądowym, przeciwprądowym jak i krzyżowym
lub mieszanym w stosunku do drugiego czyrunika.
15
Schemat najprostszego rurowego wymiennika ciepła przedstawiono na
rysunku 5.5. W kadłubie 7 osadzony jest pęk rurek 4 zamocowanych w ścianach
sitowych 3. Kadłub wymiennika zamknięty jest z obu stron pokrywami 2,
w których znajdują się króćce doprowadzenia i odprowadzenia czynnika prze-
pływającego przez rurki. W kadłubie natomiast umieszczono króćce doprowa-
dzenia i odprowadzenia czynnika omywajÄ…cego rurki.
Rys. 5.5. Schemat wymiennika ciepła;
1  kadłub, 2  pokrywa. 3  ściana sitowa. 4  rury
Czynnik może przepływać przez rurki wymiennika jednym, dwoma lub
większą liczbą strumieni i są to wówczas jedno-, dwu- lub trój przepływowe
wymienniki ciepła. W wymiennikach wielo przepływowych dokonuje się zmia-
na kierunku przepływu mająca na celu polepszenie warunków wymiany ciepła
lub zmniejszenie długości wymiennika. Polepszenie warunków wymiany ciepła
uzyskuje się, np. w dwu przepływowym wymienniku w stosunku do jedno -przepływowego, o
wskutek zwiększenia prędkości przepływu czynnika przez rurki. Wymaganą
liczbę przepływów cieczy osiąga się przez odpowiednią konstrukcję pokryw
(stosowanie specjalnych przegród dzielących rurki wymiennika na odpo-
wiednie pęczki).
Przy Wady wymienników ciepła o różnej liczbie przepływów przedstawione
sÄ… schematycznie na rysunku 5.6. W praktycznych rozwiÄ…zaniach stosuje siÄ™
wymienniki od jedno- do cztero przepływowych, z tym, że większą liczbę
przepływów spotyka się w urządzeniach o znacznych wymiarach.
Przepływ czynnika omywającego rurki wymiennika ciepła może być
również regulowany za pomocą odpowiednich przegród. Regulacja dotyczy
zarówno kierunku jak i rodzaju oraz prędkości przepływu, w celu uzyskania
możliwie jak najkorzystniejszej wymiany ciepła.
Na rysunku 5.7 przedstawiono kilka schematów przepływu czynnika
między rurkami prostego wymiennika rurowego. Rysunki 5.7a oraz 57b obra-
zujÄ… rozwiÄ…zanie z przegrodami poprzecznymi, przy czym pierwszy z nich
przedstawia przegrody typu współ środkowego, które powodują, że czynnik
Rys. 5.6. Rodzaje przepływów czynnika przez rurki w rurowych wymiennikach ciepła:
a) jednoprzepływowy, b) dwuprzepływowy, c) trójprzepływowy
przepływa przez wymiennik ruchem koncentryczno-falistym, jak wskazują
strzałki. Na rysunku 5.7b natomiast pokazane są przegrody typu segmen-
towego, z bokami ściętymi na przemian raz w górnej, a drugi raz w dolnej częś-
ci. W tym rozwiązaniu czynnik wielokrotnie zmienia kierunek przepływu,
płynąc na przemian wzdłuż i w poprzek rurek. Odpowiednie przestawienie
ściętych boków przegród może spowodować kierunek przepływu czynnika na
spiralno-zygzakowaty. Niekiedy stosowane są przegrody w kształcie płasz-
czyzny śrubowej, które nadają przepływom czynnika kierunek spiralny.
Przegrody ustawione w wymienniku podłużnie (rys. 5.7c) również po-
wodują wielokrotoą zmianę kierunku przepływu czynnika, który  w za-
leżności od przepływu cieczy w rurkach i liczby przepływów  będzie mógł
zachować dla wymiany ciepła zawsze najkorzystoiejszy, tj. przeciwprądowy
charakter.
Wszystkie przedstawione powyżej sposoby przepływu czynnika omywającego
rurki, w porównaniu z przepływem pokazanym na rysunku 5.5, zwiększają
drogę wzajemnego kontaktu obu czynników, a więc i czas trwania procesu
wymiany ciepła przy stałej prędkości przepływu lub zwiększają prędkość
przepływu czynnika, polepszając tym samym wymianę ciepła.
Do zwiększenia prędkości przepływu bez zmiany jego zasadniczego kie-
runku służą przegrody pokazane na rysunku 5.7d. Mają one za zadanie wymu-
szenie znacznej prędkości przepływu czynnika w obrębie przegrody i zmniej-
szenie warstwy przyściennej, działającej szkodliwie w procesie wymiany ciepła.
W okrętowych wymiennikach ciepła, podobnie jak we wszystkich okrętowych
maszynach i urządzeniach, istotną cechę stanowi zwartość budowy i możliwie
małe gabaryty, przy możliwie dużych wydajnościach. W wymiennikach ciepła
głównym sposobem zmniejszenia gabarytów jest powiększenie ilości wymie-
nianego ciepła przypadającego na jednostkę objętości wymiennika. Takie efekty
można osiągnąć dzięki jednemu z następujących (lub wszystkim jednocześnie)
sposobów, a mianowicie:
 przez polepszenie współczynnika przewodzenia ciepła materiału ścianki
tworzącej powierzchnię wymiany ciepła,
 przez polepszenie wartości współczynnika przejmowania (wnikania lub
oddawania) ciepła po obu stronach powierzchni wymiany,
 przez zwiększenie powierzchni wymiany ciepła przypadającej w wy-
mienniku na jednostkę jego objętości.
17
Rys. 5.7. Rodzaje przepływów czynnika omywającego rurki w rurowych wymiennikach ciepła:
a) z przegrodami współśrodkowymi, b) z przegrodami segmentowymi, c) z przegrodami podłużnymi,
d) z przegrodami sitowymi;
1  płaszcz, 2  przegroda
Podniesienie współczynnika przewodzenia ciepła łączy się z koniecznością
stosowania odpowiednich materiałów o wysokiej przewodności cieplnej. Do
tego celu wykonuje się rurki z miedzi lub z jej stopów, gdyż wartość
współczynnika przewodzenia miedzi jest około 7/8 razy większa niż stali.
Wadą tego sposobu są znacznie wyższe koszty materiałowe.
Zmianę współczynnika wnikania ciepła można uzyskać m.in. poprzez zmia-
nę rodzaju ruchu czynnika oddającego lub pobierającego ciepło od ciepła
stałego, czyli praktycznie od ścianki powierzchni ogrzewalnej albo przez zmia-
nę kształtu nagrzewanej powierzchni. Na zmianę ruchu czynnika poważny
wpływ ma prędkość, jak wspomniano uprzednio, a wszelkie przeszkody
ustawione na drodze czynnika omywającego rurki, zwiększające jego prędkość
oraz powodujące, że ruch tego czynnika staje się bardziej burzliwy, generalnie
zwiększają intensywność wymiennika ciepła. Trzeba jednak pamiętać, że
równocześnie wzrastają opory przepływu czynnika i musi być wydatkowana
większa wartość energii na nadanie czynnikowi większej prędkości oraz na
pokonanie zwiększonych oporów.
Często stosowanym środkiem polepszenia sprawności wymiennika ciepła
jest powiększanie powierzchni wymiany przez stosowanie tzw. powierzchni
żebrowanej. Polega to najczęściej na powiększeniu zewnętrznej powierzchni
rurek przez różnego rodzaju nakładki. Niektóre rozwiązania tego typu
przedstawione są na rysunku 5.8. Mogą być one wykonane jako żebrowany
płaszcz naciągany na rurę wymiennika (rys. 5.8a), napawane krążki z blachy
(rys. 5.8b), napawane spirale z pasma blachy (rys. 5.8c), proste płaskowniki
(rys. 5.8d) lub powszechnie stosowane ostano metalowe króćce (rys. 5.8e i f).
Powierzchnie użebrowane lub dodatkowo uzbrojone stosuje się w wymien-
nikach najczęściej wówczas, kiedy z jednej strony powierzchni ogrzewalnej
występują znaczne wartości współczynnika wnikania ciepła, z drugiej zaś 
małe. Żebra lub inne rodzaje zbrojenia powinny być mocowane po stronie,
gdzie współczynnik wnikania ciepła jest mały.
Żebrowanie lub uzbrajanie obu stron powierzchni ogrzewalnej staje się
korzystne przy małych wartościach współczynników po obu stronach ścianki,
w wymiennikach rurowych jednak technologia montażu żeber od strony
wewnętrznej jest bardzo trudna, a niekiedy wręcz niemożliwa.
Rys. 5.8. Sposoby polepszania współczynnika przenikania ciepła w pośrednich rurowych
wymiennikach ciepła: a) żebrowany płaszcz naciągany na rurę wymiennika, b) napawane krążki z
blachy, c) napawane spirale z blachy, d) proste płaskowniki, e), f) metalowe króćce;
1  nakładka, 2  osłona
Podczas pracy wymiennik ciepła podlega nieraz dość znacznym naprężeniom
termicznym, wynikającym z różnicy temperatur między dwoma czynnikami,
a także występującej w przeciwległych częściach wymiennika. Dochodzą do
tego różnice temperatur między rurkami i kadłubem.
Aby uniknąć szkodliwych naprężeń termicznych, mogących w konsekwencji
doprowadzić nawet do awarii wymiennika (np. przez pęknięcie rurki, zbytne
jej odkształcenie, uszkodzenie szczelności osadzenia rurki w ścianie sitowej
itp.), stosuje się różne zabiegi konstrukcyjne kompensujące wydłużenia
termiczne. Kilka sposobów przedstawia rysunek 5.9.
Rys. 5.9. Sposoby kompensacji wydłużeń cieplnych rurowych wymienników ciepła: a) z rurkami
podatnymi, b) z przesuwną jedną ścianą sitową, c) z kompensatorem kadłuba, d) z rurkami w
kształcie litery U, e) z rurkami zamocowanymi syfonowo (rury Fielda);
1  kadłub, 2  ściana sitowa, 3  rurki, 4  przegroda wzdłużna
W części  a" tego rysunku schematycznie pokazano wymiennik ciepła
z rurkami, których kształt pozwala na swobodne odkształcenia podczas dużych
nawet zmian temperatury. Rurki są wygięte w kształcie łuków, które
wydłużając się, wyginają się jeszcze bardziej i zmieniają promień gięcia. Rurki
w tego rodzaju rozwiązaniach zamocowane są w obu ścianach sitowych 2 na
sztywno.
Pozostawienie możliwości odkształceń rurkom wymiennika ciepła, zarówno
w formie pokazanej szkicowo na rysunku 5.9a, jak i w innych rozwiÄ…zaniach
konstrukcyjnych, ma dodatkową zaletę. Otóż przy zmieniających się kolejno 
w zależności od zmian temperatury  wydłużeniach i kurczeniach rurek
następuje samoczynne ich oczyszczanie z ewentualnego kamienia kotłowego
lub osadzającej się na rurkach soli podczas procesu wymiany ciepła. Ma to
szczególne znaczenie zwłaszcza wtedy, gdy czynnikiem omywającym rurki
wymiennika jest woda morska.
Innym rodzajem kompensacji wydłużeń cieplnych rurek wymiennika jest 
nie przedstawione na rysunku 5.9  mocowanie rurek w jednej ścianie sitowej
na sztywno, np. przez rozwalcowanie, spawanie, a w drugiej  w sposób
przesuwny (patrz podrozdz. 5.3.4).
Zamiast mocowania przesuwnego rurek stosuje się również mocowanie
przesuwne jednej ze ścian sitowych jak pokazano na rysunku 5.9B.
,
Niektóre firmy używają kompensatorów na kadłubach wymienników
(rys. 5.9c). W tym rozwiązaniu rurki mogą się swobodnie wydłużać lub kur-
czyć a powstałe naprężenia przejmowane są przez kompensator.
,
RozwiÄ…zania pokazane na rysunkach 5.9d i e pozwalajÄ… na swobodnÄ… zmia-
nę długości rurek w obu kierunkach, tzn. na wydłużanie i kurczenie. W części D
rysunku 5.9 rurki mają kształt litery U, a w części e  rozwiązanie typu sy-
fonowego (rury Fielda). W obu wypadkach odpowiednie umieszczenie
króćców wlotowego i wylotowego czynnika omywającego rurki oraz zasto-
sowanie przegrody wzdłużnej 4 (rys. 5.9d) umożliwia korzystny pod względem
wymiany ciepła przeciwprądowy przepływ obu czynników.
Zamiast rur w kształcie litery U spotyka się także w niektórych rozwiąza-
niach wymienników inne kształty swobodnie zwisających pęków rurek, dzięki
czemu również możliwa jest dobra kompensacja wydłużeń cieplnych bez pow-
stawania szkodliwych naprężeń.
Podobnie przedstawia siÄ™ kompensacja w wymiennikach typu rurowego,
w których rurki zamocowane są na stałe w obu ściankach sitowych, lecz każda
z nich zwinięta jest w kształcie spirali.
Konstrukcja rurowych wymienników ciepła pozwala na stosowanie
wysokich ciśnień roboczych. W zależności od potrzeb mogą one dochodzić po
stronie wodnej do 6:8 MPa (np. dla podgrzewaczy wody zasilającej kotły
główne).
Odmianą rurowych wymienników ciepła są wymienniki lamelowe, w któ-
rych powierzchnię wymiany ciepła stanowią ścianki kanałów, utworzonych
z zespawanych ze sobą, odpowiednio ukształtowanych pasków blachy.
Przekrój typowych kanałów przedstawia rysunek 5.10. Jeden czynnik płynie
wewnątrz kanałów, drugi zaś omywa je z zewnątrz w przepływie przeciw -prądowym.
RYS. 5.10. Przekrój Kanałów Lamelowego wymiennika ciepła, wykonanych z blachy
Pęk kanałów umieszczony jest wewnątrz kadłuba w kształcie walca, na
którym znajdują się króćce wlotowe czynnika omywającego kanały, które
zamocowane są na sztywno w dwóch ściankach sitowych. Jedna ze ścian sito-
wych ma możliwość wzdłużnego przemieszczania się, co stanowi kompensację
wydłużeń cieplnych. Schemat tego wymiennika ciepła pokazany jest na
rysunku 5.11.
Stosowane ciśnienia robocze wymienników omawianego typu dochodzą do
3,5 MPa, a dopuszczalne temperatury czynników do 600 oC.
21
Rys. 5.11. Schemat lamelowego wymiennika ciepła z kanałami wykonanymi z blachy;
1  kadłub, 2  górna ściana sitowa, 3  dolna ściana sitowa, 4  uszczelnienie, 5  kanały
5.1.4.2. WYMIENNIKI PA
YTOWE
Dążenie do zmniejszenia ciężarów jednostkowych maszyn i urządzeń po-
mocniczych siłowni okrętowych, zmniejszanie ich gabarytów w stosunku do
wydajności oraz do prostoty montażu i obsługi spowodowało, że zaczęto stoso-
wać płytowe wymienniki ciepła.
Powierzchnię wymiany ciepła stanowią tu płaskie płyty, wykonane z do-
brych przewodników ciepła. Są one tak zmontowane, że między nimi tworzą
się wąskie szczeliny. Podczas pracy wymiennika każda płyta omywana jest
z jednej strony przez jeden czynnik, a z drugiej przez inny.
Uproszczony schemat płytowego wymiennika ciepła przedstawiony jest na
rysunku 5.12.
RYS. 5.12 Schematpłytowego wymIennika clepła
Płyty stosowane w omawianych wymiennikach ciepła dzielą się na dwa
rodzaje: gładkie i tłoczone w rowki.
Tłoczenie płyt ma za zadanie zwiększenie powierzchni wymiany ciepła,
wydłużenie drogi przepływu cieczy przez szczelinę zawartą między dwiema
płytami oraz większe zaburzenie przepływającego strumienia. Ponieważ
wszystkie te czynniki wpływają na polepszenie warunków wymiany ciepła,
więc obecnie stosowane są wyłącznie płyty tłoczone w rowki.
Typową płytę przedstawiono na rysunku 5.13. Wykonuje się ją najczęściej
z blachy o grubości l:l,5 mm. W górnej i dolnej części ma ona wycięcia umożli-
wiające dokładne usytuowanie podczas montażu wymiennika. Powierzchnia
płyty pokryta jest wytłoczeniami, których kształt i wymiary zależą od przezna-
czenia i rodzaju wymiennika. Na rysunku zaznaczono jedynie część falistych
wytłoczeń, w rzeczywistości pokrywają one całą powierzchnię roboczą.
Typowa płyta ma w czterech rogach otwory (A, B, C, D na rys. 5.13). Na jej
obwodzie umieszczona jest w specjalnym wgłębieniu uszczelka 2 o przekroju
prostokąmym lub kwadratowym, przymocowana na stałe (najczęściej przy-
klejona klejem o osnowie kauczukowej). Uszczelka przytwierdzona jest w ten
sposób, że na powierzchni płyty tworzą się trzy oddzielne przestrzenie. Jedna
obejmuje falistą roboczą powierzchnię płyty z otworami A i B, druga  otwór C,
trzecia zaś  otwór D.
Uwaga: odcinki uszczelki, w których są przerwy odpowietrzające 3, mają je-
dynie charakter pomocniczy przy montażu i ich brak nie wpływa na sposób
pracy wymiennika. Otwory 3 zapobiegają wzrostowi ciśnienia zamkniętego
w tej przestrzeni powietrza oraz umożliwiają wykrycie ewentualnego usz-
kodzenia uszczelki wokół otworów C lub D.
Następna w kolejności płyta wymiennika wykonana jest w identyczny
sposób, lecz jako odbicie lustrzane płyty przedstawionej na rysunku 5.13.
Ustawienie kolejne płyt   lewej", a następnie  prawej" oraz ściśnięcie ich
śrubami ściągającymi, przechodzącymi przez płyty czołowe, tworzy
konstrukcjÄ™ przedstawionÄ… schematycznie na rysunku 5.14.
Rys. 5.13. Płyta wymIennika ciepła z rowkami tłoczonymI w układzie poziomym I z pionowym
przepływem czynnika.
1  płyta, 2  uszczelka, 3  przerwa odpowietrzająca
Czynnik płynący na przykład otworem A (rys. 5.13) dostaje się do
przestrzeni utworzonej przez dwie sąsiednie płyty. Odległość obu płyt zależy
od wysokości uszczelki i wynosi od kilku do kilkunastu milimetrów. Czynnik
przepływa przez odpowiednio ukształtowaną rowkami przestrzeń, omywając
powierzchnię płyty i spływa do otworu B.
Dzięki naprzemianległeu ustawieniu płyt (tzn. raz lewa, raz prawa) do
przestrzeni sąsiadujących z przestrzenią wypełnioną czynnikiem, płynącym
rurociągiem A, dostaje się czynnik płynący przewodem D. Przepływa on
24
Rys. 5.14. Schemat zasady działania płytowego wymiennika ciepła z pionowym przepływem czynnika
między płytami
Rys. 5.15. Przepływ czynnika między płytami wymiennika ciepła
25
RYS, 5.16. Płyta wymiennika płyto-
wego z przepływem skośnym czynnika
i rowkami tłoczonymi, w układzie V;
1  płyta, 2  uszczelka
analogicznie jak opisano powyżej, omywając drugą stronę płyty w przepływie
pionowym od otworu D do otworu C.
Rozdział obu czynników przedstawiają: przekrój a-a szczegółu połączenia
płyt na rysunkach 5.13 oraz 5.14.
Wskutek odpowiedniego kształtu wąskiego kanału międzypłytowego
przepływ czynnika odbywa się w sposób burzliwy, co obrazowo przedstawia
rysunek 5.15. Dodatkowo wpływ na burzliwość przepływu mają wytłaczane
żebra lub inne wytłoczenia o kształtach wynikających z przeprowadzonych
prób i doświadczeń.
Nieco odmiennym typem są płyty z przepływem skośnym. Uzyskuje się go
przez odpowiednie wytłoczenie rowków na płytach oraz takie ułożenie
uszczelek, aby w przestrzeni roboczej znalazły się dwa, leżące po przeciwnej
stronie, otwory.
26
W wymienniku złożonym z takich płyt wzajemny przepływ czynników jest
przejściowym między krzyżowym i przeciwprądowym (rys. 5.16 i 5.17).
W płytowych wymiennikach ciepła stosowane ciśnienie robocze zależy od
wytrzymałości materiału uszczelek międzypłytowych. Ponieważ uszczelki te
wykonywane są z materiału elastycznego, ze względu na konieczność zacho-
wania odpowiedniej szczelności, ciśnienia robocze czynników przepływających
przez wymienniki płytowe są stosunkowo niewielkie i wynoszą zazwyczaj
0,4:0,6 MPa. W specjalnych wykonaniach ciśnienia robocze dochodzą do
wielkości rzędu 1,2:1,6 MPa, a wyjątkowo 2,0 MPa.
Rys. 5.17. Schemat wymiennika płytowego z przepływem skośnym między płytami
Z uwagi na duże powierzchnie płyt oraz niewielką ich grubość ciśnienia
czynników po obu stronach płyty powinny być zbliżone wartościami.
Materiał stosowany na uszczelnienia ogranicza również w standardowych
wymiennikach pÅ‚ytowych zakres temperatur roboczych do 120:130 °C. IstniejÄ…
jednak wykonania speq*alne, w których dopuszcza się znacznie wyższe tempe-
ratury w granicach 150:250 °C oraz ciÅ›nienia rzÄ™du kilku megapaskali.
Płyty w starszych konstrukcjach płytowych wymienników ciepła wykony-
wane były z brązu aluminiowego (76% Cu, 22% Zn, 2% Al) lub stopu niklo-
wego (90% Cu, 10% Ni albo 70% Cu, 28% Ni, 2% Fe). Materiały te mają znaczną
odpornośc na korodujące działanie czystej wody morskiej. Na ich powierzchni
bowiem wytwarza się pod wpływem czystej słonej wody ochronna warstewka
węglanów. Jeżeli woda morska jest zanieczyszczona związkami siarki, na po-
wierzchni płyt tworzą się  oprócz powłoki węglanowej  również powłoki
złożone z siarczków. Pomiędzy powierzchnią wolnego metalu płyty i złogami
siarczków powstają różnice napięcia elektrycznego, a w konsekwencji  szybko
postępująca korozja. W celu przeciwdziałania płyty pokrywane są specjalną
patentową powłoczką ochronną.
Obecnie coraz częściej stosuje się płyty wykonane z tytanu, który wykazuje
najlepsze właściwości antykorozyjne zarówno w czystej, jak i zanieczyszczonej
wodzie morskiej, nawet z zawarlością szlamu lub piasku. Odporność tego
Rys. 5.18. Porównanie rurowego i płytowego wymiennika ciepła tej samej wartości wymiany
strumienia cieplnego (powierzchnia wymiany ciepła dla rurowego wymiennika  150m2, dla
płytowego  55 m2)
metalu na korozję polega na obecności na jego powierzchni chemicznie bardzo
trwałej powłoki tlenku, która tworzy się natychmiast po poddaniu metalu
działaniu powietrza; w razie mechanicznego jej uszkodzenia w czasie pracy
natychmiast podlega regeneracji. Stosowanie tytanu jest jednak bardzo kosz-
towne, ale dzięki dobrym właściwościom wytrzymałościowym i bardzo wyso-
kiej odporności antykorozyjnej płyty tytanowe wykonuje się jako cienkościenne
o grubości nawet 0,6 mm.
Płytowe wymienniki ciepła, w porównaniu z rurowymi, przy jednakowych
efektach wymiany ciepła (chłodzenia, podgrzewania) mają znacznie mniejsze
wymiary i są lżejsze. Składa się na to zarówno ich bardzo zwarta budowa, jak
i znacznie korzystoiejsze warunki wymiany ciepła (przepływ burzliwy i mate-
riały o dobrym współczynniku przewodzenia ciepła), które z kolei pozwalają
na uzyskanie tych samych efektów przy mniejszej powierzchni ogrzewalnej,
co dodatkowo zmniejsza gabaryty wymiennika (nieco inaczej wyglÄ…da to w od-
niesieniu do tytanu, który ma niewielki współczynnik przewodzenia ciepła).
Inną, znaczącą zaletą wymienników płytowych jest łatwość ich montażu
i demontażu, czyszczenia, ewentualnej wymiany uszkodzonych płyt itp.
Wszystkie te prace można wykonać w stosunkowo ograniczonej przestrzeni,
podczas gdy na przykład wymontowanie rurowego elementu grzejnego
wymaga zazwyczaj pozostawienia w pobliżu wymiennika ciepła dużej wolnej
przestrzeni lub pociąga za sobą równoczesny demontaż innych rurociągów czy
zaworów (patrz rys. 5.18, gdzie linią przerywaną zaznaczono przestrzeń
konieczną dla demontażu wkładu rurowego z wymiennika).
28
RYS. 5.19. Przykłady układów stosowanych w płytowych wymiennikach ciepła; a) płytowy
dwuczynnikowy wymiennik ciepła o prostym przepływie przeciwprądowym, b) płytowy
dwuczynnikowy wymiennik ciepła o przepływie kombinowanym przeciwprądowo-współprądowym,
c) płytowy wymiennik ciepła w układzie szeregowym
Wymienniki płytowe nadają się do stosowania zróżnicowanych przepły-
wów czynników oraz mogą służyć jednocześnie kilku czynnikom. Przykłady
układów w płytowych wymiennikach ciepła pokazano na rysunku 5.19.
Współczynnik przenikania ciepła k w wymiennikach płytowych zawiera się 
w zależności od rodzaju czynników biorących udział w wymianie ciepła 
w granicach 2300:5800 W/m2. K (około 2,5:3 razy więcej niż w wymiennikach
rurowych).
Odmienną grupą płytowych wymienników ciepła są wymienniki spiralne,
wyprodukowane m.in. przez szwedzkÄ… firmÄ™ Alfa-Laval wg patentu
Rosenblada.
Spiralny wymiennik ciepła, którego szkic przedstawiono na rysunku 5.20,
składa się z dwóćh pasów wykonanych z blachy stalowej lub z innego
materiału, zwiniętych w postaci spirali, tak że między nimi tworzą się dwa
oddzielne kanały. Górne i dolne ich krawędzie są uszczelnione w stosunku do
obu płyt czołowych w taki sposób, że niemożliwe jest bezpośrednie mieszanie
obu czynników, przepływających przez wymiennik.
ścianki kanałów w spiralach  wymiennikach ciepła wykonuje się z blach
o grubości 1,8:4 mm, najczęściej ze stali stopowych o zawartości 18% Cr i 8% Ni
lub 18% Cr, 9% Ni i 2,7% Mo. Dla celów specjalnych materiałem na ścianki
może być również stop Monela lub tytan.
Rys. 5.20. Schemat spiralnego wymiennika ciepła:
1  kanał, 2  króciec odprowadzający czynnik A, 3  kr óciec doprowadzający czynnik B
Główną zaletą spiralnych wymienników ciepła jest ich bardzo zwarta bu-
dowa. Wymiennik o powierzchni ogrzewalnej wynoszÄ…cej 80 m2 jest walcem
o średnicy zaledwie 1 m i długości 1,06 m. Do wad zalicza się trudności w usz-
czelnieniu kanałów, a w konstrukcjach spawanych  bardzo kłopotliwe
czyszczenie zamkniętych spiralnych kanałów.
W siłowniach i instalacjach okrętowych spotyka się najczęściej rurowe wy-
mienniki ciepła zarówno z gładkimi rurkami, jak i z rurkami o wzmożonym
współczynniku przejmowania ciepła (rurki żebrowane). Na nowo budowanych
statkach coraz szerzej stosowane są wymienniki płytowe (podgrzewacze
i chłodnice oraz niektóre typy utylizacyjnych wyparowników podciśnieniowych).
5.1.4.3. WYMIENNIKI REGENERACYJNE
Przykładem wymiennika regeneracyjnego jest podgrzewacz powietrza
stosowany w głównych kotłach okrętowych. W wymienniku tym gazy spali-
nowe przekazują ciepło do powietrza tłoczonego do komory paleniskowej
kotła. Podgrzewacz taki przedstawiony jest na rys. 5.21. Składa się on z obu-
dowy T i bębna obrotowego 2 wprawianego w ruch silnikiem elektrycznym 3
przez przekładnię. Gazy spalinowe oraz ogrzewane powietrze przepływają
przez podgrzewacz regeneracyjny w równoległych starumieniach, lecz w przeciw-
30
nych kierunkach. Spaliny płyną z dołu do góry, powietrze zaś odwrotnie. Po-
niEważ bęben podgrzewacza w czasie pracy się obraca, jego powierzchnię
ogrzewalną omywają na przemian spaliny i ogrzewane powietrze, które pobiera
ciepło zakumulowane we wnętrzu bębna (wirnika) 2 w czasie przepływu
gorÄ…cych spalin.
RYS. 5.21. regeneracyjny
podgrzewacz powietrza Typu
Ljungstroma
1  obudowa; 2  bęben obro-
towy; 3  silnik elektryczny
napędzający; 4  przekładnia
mechaniczna
Wirnik wypełniony jest pakietami złożonymi z cienkich stalowych karbo-
wanych blach o grubości 0,5 mm. Szczeliny między blachami w pakietach
wynoszÄ… 3:5 mm.
Konstrukcja taka w połączeniu z niewielką prędkością obrotową bębna,
wynoszącą 2 obr/min, umożliwia osiąganie prędkośći spalin rzędu 5:10 m/s.
W czasie obrotu część powierzchni pakietów blach znajduje się pod działaniem
gorących spalin, które nagrzewają je do temperatury 280:300 C. Wskutek obrotu
ogrzana częśc podrzzewacza przesuwa się stopniowo w strefę przepływu powie-
trza, dzięki czemu podnosi się jego temperatura od 25:30 C do 250:260 C
Na temperaturę blach podgrzewacza regeneracyjnego można wpływać
przez odpowiedni dobór prędkości spalin i powietrza. Przy dużej prędkości
spalin i małej prędkości powietrza temperatura blach podgrzewacza będzie sto-
sunkowo wysoka, co zmniejsza korozyjne działanie strumienia spalin. Przy
każdym przepływie spalin pakiety blach nagrzewają się bowiem do temperatu-
ry punktu rosy składników spalin o których pisano w rozdz. 2.4. Dodatkową
zaletÄ… podgrzewaczy regeneracyjnych jest omywanie powierzchni wymiany
ciepła na przemian strumieniem spalin i powietrza, co utrudnia osadzanie się
na tych powierzchniach wszelkiego rodzaju zanieczyszczeń.
Podgrzewacze regeneracyjne stosowane są obecnie bardzo często w dużych
kotłach głównych (np. kotłach typów UFR i UFG japońskiej firmy Kawasaki,
kotłach produkowanych w Stanach Zjednoczonych, Szwecji itp.). Powierzchnie
wymiany ciepła pokrywane są w nich specjalnymi powłokami ceramicznymi
lub są wykonywane z płyt ceramicznych. Polepsza to proces regeneracji i
pozwala znacznie obniżyć temperaturę spalin odlotowych z kotła, a tym
samym zwiększyć jego sprawność.
Eksploatacja tak wykonanych regeneracyjnych podgrzewaczy powietrza,
znanych pod nazwą podgrzewaczy Ljungstroma, przy spalaniu w kotłach pali-
wa o dużej nawet zawartości siarki (3:3,5%) wykazała, że praktycznie nie ule-
gają one korozji. Wadą podgrzewaczy tego typu jest konieczność stosowania
napędu, który  choć niewielkiej mocy (ok. 2:3 kW przy wydajności pary
z kotła D = 50 t/h), może powodować kłopoty w eksploatacji kotła z powodu
niekorzystnych warunków, w jakich musi pracować silnik elektryczny (utrud-
nione smarowanie i chłodzenie). Inną wadą jest możliwość przecieków po-
dawanego do spalania powietrza na stronÄ™ strumienia spalin. W dobrych
wykonaniach są one jednak nieznaczne i dochodzą do 10% ilości powietrza, co
nie wpływa znacząco na eksploatację kotła i jego sprawność.
5.2. PODGRZEWACZE I CHA
ODNICE
Najliczniejszą grupą wymienników ciepła w siłowniach i instalacjach okrę-
towych są wszelkiego rodzaju podgrzewacze i chłodnice.
Podgrzewaczem nazywamy wymiennik ciepła, którego zadaniem jest do-
prowadzenie energii cieplnej do czynnika ogrzewanego w celu podniesienia
jego temperatury.
Chłodnica natomiast to wymiennik ciepła, którego zadanie polega na odebraniu
energii cieplnej od czynnika chłodzonego w celu obniżenia jego temperatury.
Zarówno w podgrzewaczach jak i chłodnicach nie zmienia się stan skupienia
czynnika ogrzewanego czy chłodzonego, natomiast niekiedy może zachodzić
32