Soojusvahetid on seadmed, mis kannavad soojust kahe või enama vedeliku vahel. Tänu nende võimele soojusülekannet tõhusalt hallata kasutatakse paljudes rakendustes erinevates tööstusharudes.
1. Energeetikasektoris
- Elektrijaamad:
- Fossiilkütustel põhinevates elektrijaamades (nagu kivisöel, naftal või gaasil töötavad elektrijaamad) on soojusvahetitel ülioluline roll. Näiteks auruelektrijaamas on boiler teatud tüüpi soojusvaheti. Auru saamiseks soojendatakse boileris vett. Kütuse põlemisel tekkiv soojus kantakse katla torude seinte kaudu vette. See kõrgsurve aur juhib seejärel turbiini, et toota elektrit.
- Tuumaelektrijaamad toetuvad ka soojusvahetitele. Tuumareaktor toodab soojust ja see soojus kandub üle jahutusvedelikule (tavaliselt veele). Kuum jahutusvedelik läbib seejärel soojusvaheti, kus see edastab oma soojuse teisele vedelikule (nt sekundaarses ahelas olevale veele), et toota elektrienergia tootmiseks auru.
- Taastuvenergiasüsteemid:
- Päikesesoojuselektrijaamades kasutatakse soojusvahetiid päikesekollektorite poolt neeldunud soojuse ülekandmiseks töövedelikule. Seda vedelikku kasutatakse seejärel auru genereerimiseks ja turbiini käitamiseks. Näiteks paraboolse süvendiga päikeseelektrijaamas neelab vastuvõtjatorudes olev soojusülekandevedelik päikeseenergiat ja läbib seejärel soojusvaheti, et viia soojus auru tootmiseks vette.
- Maasoojussüsteemides kasutatakse ka soojusvahetiid. Geotermilised vedelikud, mida soojendab Maa sisemine soojus, juhitakse läbi soojusvaheti, et viia nende soojus sekundaarsesse vedelikku, mida saab kasutada hoonete kütmiseks või elektri tootmiseks.
2. Keemia- ja naftakeemiatööstuses
- Rafineerimistehased:
- Naftarafineerimistehastes kasutatakse laialdaselt soojusvahetiid. Näiteks destilleerimisprotsessis kuumutatakse toornafta ahjus ja siseneb seejärel destilleerimiskolonni. Soojusvahetiid kasutatakse toornafta eelkuumutamiseks enne selle ahju sisenemist, mis aitab vähendada energiatarbimist. Neid kasutatakse ka destilleerimiskolonnist saadud erinevate fraktsioonide jahutamiseks.
- keemilised reaktorid:
- Keemiatööstuses kasutatakse keemiareaktorites temperatuuri reguleerimiseks soojusvahetiid. Mõned keemilised reaktsioonid on eksotermilised (eraldavad soojust) ja soojusvahetiid kasutatakse liigse soojuse eemaldamiseks, et vältida ülekuumenemist ning tagada reaktsiooni ohutu ja tõhus kulgemine. Ja vastupidi, endotermiliste reaktsioonide jaoks (mis nõuavad soojust) saab vajaliku soojuse varustamiseks kasutada soojusvahetiid.
3. HVAC (küte, ventilatsioon ja kliimaseade) tööstuses
- Küttesüsteemid:
- Elamute ja äripindade küttesüsteemides, nagu boilerid ja ahjud, kasutatakse soojusvahetiid kütuse (või elektrikütteelemendi) põlemisel tekkiva soojuse ülekandmiseks õhku või vette, mida tsirkuleeritakse hoone kütmiseks. Näiteks gaasiküttega ahjus eraldab soojusvaheti põlemisgaasid kuumutatavast õhust, et vältida kahjulike põlemissaaduste sattumist elu- või tööruumi.
- Kliimasüsteemid:
- Kliimaseadmetes on soojusvahetid võtmekomponent. Aurusti spiraal toimib soojusvahetina, kus külmutusagens neelab soojust siseõhust, jahutades seda. Kondensaatori spiraal, teine soojusvaheti, eraldab külmutusagensi neeldunud soojuse välisõhku.
4. Toidu- ja joogitööstuses
- Pastöriseerimine ja steriliseerimine:
- Toidu- ja joogitööstuses kasutatakse pastöriseerimis- ja steriliseerimisprotsessides soojusvahetiid. Näiteks piima töötlemisel kasutatakse tavaliselt plaatsoojusvahetiid. Piim juhitakse läbi soojusvaheti, kus seda kuumutatakse teatud aja jooksul teatud temperatuurini kahjulike bakterite hävitamiseks ja seejärel jahutatakse tagasi. See aitab pikendada toote säilivusaega.
- Toidu töötlemine:
- Soojusvahetiid kasutatakse ka muudel toiduainete töötlemisel, nagu toiduvalmistamine, kuivatamine ja kontsentreerimine. Näiteks puuviljamahlade tootmisel saab mahla kontsentreerimiseks kasutada soojusvahetiid, eemaldades vee aurustamise teel. Aurustamiseks vajalik soojus kantakse mahlale läbi soojusvaheti.
5. Auto- ja lennundustööstuses
- Autotööstus:
- Autodes kasutatakse mootori jahutussüsteemis soojusvahetiid. Radiaator, mis on teatud tüüpi soojusvaheti, jahutab mootorist soojust neelanud mootori jahutusvedelikku. See aitab hoida mootorit optimaalsel töötemperatuuril. Soojusvahetiid kasutatakse ka autode kliimaseadmetes, sarnaselt hoonete omadega.
- Lennundus:
- Lennukites kasutatakse soojusvahetiid erinevatel eesmärkidel. Näiteks kasutatakse neid keskkonnajuhtimissüsteemis salongi õhu jahutamiseks.