varmeveksler

Varmeveksler, komponent til udveksling af varme eller kulde mellem to medier; sædvanligvis til overførsel af varme fra en varmere til en koldere gas eller væske (fluid). Undertiden er der dog mere end én fluid på den ene eller begge sider (se lavtemperaturteknik).

Man skelner mellem rekuperative og regenerative varmevekslere. I de rekuperative er de strømmende fluider adskilt af en fast væg, mens varmen i de regenerative overføres gennem et varmeakkumulerende materiale, der vekselvis gennemstrømmes af den varme og den kolde strøm.

Regeneratorer anvendes især til varmegenvinding fra fx afkastluft fra ventilationsanlæg og røggas fra kedler eller forbrændingsanlæg. I sin oprindelige form består regeneratoren af to beholdere med fyldlegemer, hvorigennem de to strømme føres skiftevis med et interval på nogle minutter. Senere fremkom den kontinuerligt virkende type, hvor den varmeoverførende indsats er udformet som en langsomt roterende skive eller tromle i et hus, hvor den varme fluid strømmer gennem én sektor, og den kolde i modsat retning gennem en anden sektor.

I en anden type regenerator er det et væskekredsløb, der overfører varmen. Det samlede arrangement består da af to gas/væske-varmevekslere, som er koblet sammen gennem væskekredsløbet. Denne type er velegnet til fx varmegenvinding fra ventilationsanlæg, hvor indtag af friskluft og udledning af afkastluft ikke er placeret side om side.

Som rekuperatorer til varmeoverføring mellem to væskestrømme benyttes i hovedsagen to typer varmevekslere: rørkedel- og pladevarmevekslere. Rørkedeltypen består af et (undertiden meget stort) antal rør, som er fastgjort i rørplader i hver ende af en cylindrisk beholder. Kamre i hver ende isolerer et antal rør og sørger for, at væsken i rørene passerer flere gange frem og tilbage gennem veksleren. Den anden væske strømmer i beholderen uden om rørene og tvinges af ledeplader til delvis at strømme på tværs af rørene. I mindre størrelser forekommer også varmevekslere med en enkelt rørspiral i en cylindrisk beholder og dobbeltrørsvarmevekslere med to koncentriske rør, der ofte er snoet i en spiral.

Pladevarmevekslere er opbygget af et antal korrugerede plader af rustfrit stål eller titan med udsparinger i de fire hjørner, der danner kanaler for de to væsker. Vha. pakninger, som dels tætner langs randen, dels afskærer adgangen til to modsat placerede huller, tvinges hver af de to væskestrømme gennem hvert andet mellemrum mellem de to plader. I den oprindelige udformning, som var tilpasset anvendelse i levnedsmiddelindustrien, blev pladerne holdt på plads af langsgående styr og spændt sammen med bolte. Det gjorde det muligt at trække pladerne fra hinanden for rengøring. I dag (2001) benyttes pladevarmevekslere i næsten alle typer procesanlæg, og pladerne er ofte svejset eller loddet sammen.

Luft og andre gasser har pga. deres mindre tæthed og ringere varmeledningsevne dårligere varmeoverføringsegenskaber end væsker. Det kompenserer man for ved at forsyne den primære varmeoverførende flade på gassiden med ribber eller lameller af forskellig udformning, hvorved der kan opnås en væsentlig forøgelse af overfladen.

Er væsken under højt tryk som fx i køleanlæg, løber den gennem cylindriske rør, som er forsynet med gennemgående lameller (fx i fordamper og kondensator). Ved lave tryk på væskesiden (som i bilkølere) anvendes oftest flade rør, hvorimellem der er loddet sammenhængende ribber.