Izmjenjivač topline. Vrste izmjenjivača topline. Razvrstavanje izmjenjivača topline
Svaki od nas suočen je s protozoomizmjenjivači topline. Živi primjer toga je izgradnja "cijevi u cijevi" ili nešto slično. Bilo bi teško zamisliti naš život ako izmjenjivač topline nije bio izmišljen. Do danas postoji veliki broj izmjenjivača topline. Između njih razlikuju se ne samo u svojim tehničkim karakteristikama, nego iu sferi primjene, dizajna itd. Razgovarajmo detaljnije o ovoj temi i razumijmo zanimljive trenutke.
Neke opće informacije
Izmjenjivač topline je uređaj kojiKoristi se za prijenos topline iz jedne okoline u drugu. Treba shvatiti da je sam izmjenjivač topline bez opreme za grijanje posve neupotrebljiv, no u kompleksu je moguće postići izvanredne rezultate i uspješno zagrijavati čak i velike i hladne prostorije. Osim toga, znanstvenici su stalno pokušavali smanjiti gubitak topline kada se prenese u drugu okolinu. Danas se ne možemo pohvaliti 100% učinkovitosti, ali možemo govoriti o učinkovitosti 90-95% hrabro. Operativna i tehnička svojstva proizvoda povećavaju se uporabom posebno pripremljenih materijala kao i rashladnog sredstva. Naravno, sve to malo povećava cijenu opreme, ali to je vrijedno.
Prilikom konstruiranja inženjera stalnolice sukobljenih zahtjeva koji se trebaju kombinirati u jednu bocu. Na primjer, potrebno je smanjiti hidraulički otpor i istodobno povećati koeficijent prijelaza topline. Izmjenjivač topline mora biti otporan na koroziju, ali nije previše teško održavati. Sve je to dovelo do pojave mnogih vrsta izmjenjivača topline. Ovisno o situaciji, koristi se ona koja je najprikladnija.
Razvrstavanje izmjenjivača topline
Kao što je gore navedeno, trenutno postojeveliki broj izmjenjivača topline. Prije svega, trebaju biti podijeljeni prema načinu prijenosa topline u medij. Ovdje su izmjenjivači topline podijeljeni u sljedeće skupine:
- oporavlja;
- regenerativni;
- miješanje;
- s električnim grijanjem.
Idemo bliže pogledati oporavakizmjenjivači topline. Dizajn proizvoda podrazumijeva postojanje jednoslojnog ili višeslojnog zida kroz koji se prenosi toplina. Obično se to događa već u stalnom pokretu. Zanimljivo je da se u takvim aparatima prijenos topline događa tijekom prisilnog kretanja bez promjene faznog stanja. Ali ovo se odnosi samo na trajne izmjenjivače topline. Ako govorimo o agregatima s periodičnim načinom rada, tada se za određeno vrijeme provode grijanje, isparavanje i hlađenje, sve u sekvencijalnom načinu rada. Takvi uređaji se odnose na izmjenjivače topline s nestabilnim toplinskim pokretima. To je zbog činjenice da je temperatura rashladne tekućine na ulazu i izlazu znatno različita. Često se takvi agregati nalaze u obliku zavojnica i lamelni, rebrasti i drugi oblici. Malo kasnije razmotrit ćemo nekoliko vrsta. Ali na ovoj klasifikaciji izmjenjivača topline ne završava.
Regenerativne jedinice i električno grijanje
U ovom slučaju, baš kao u prethodnom,Površina za prijenos topline koristi se za prijenos topline. Međutim, ova površina je vrsta mlaznice. Ona služi kao međuproizvodni akumulator koji akumulira toplinu. Uglavnom cijeli proces se može podijeliti u nekoliko faza. U prvoj fazi mlaznica prima određenu količinu topline. Zatim dolazi do prijelaza u drugu fazu, a rashladno sredstvo se prenosi preko površine mlaznice. To se događa kod mijenjanja protoka rashladnog sredstva. U ovoj fazi mlaznica postupno hladi, a pohranjena toplina prenosi se na zagrijani medij koji može biti vaša soba.
Regeneratori se odnose na nestacionarne agregate. Mlaznica je često stacionarna, a toplinski procesi su sinkroni. Uređaji ove vrste često se nazivaju sredstvima za čišćenje ili rashladnim tornjevima.
Bit izmjenjivača topline s električnim grijanjemje da se električna energija koristi kao glavni izvor topline. Električna se energija koristi za pretvaranje električne energije u toplinu. Oni mogu biti izravno ili neizravno grijanje. Najčešći izmjenjivači topline u industriji su indukcijska i otporna grijača. Kao što vidite, oprema za izmjenu topline može biti drugačija, sada ćemo detaljno razmotriti svaku vrstu, opseg primjene i značajke dizajna.
Spiralni izmjenjivači topline
Uređaj je par spiralakanala. Obično se okreću oko središnje podloge. Za to su napravljeni od materijala za valjanje. Važno je napomenuti da su spiralni izmjenjivači topline prikladni za tekućine za grijanje i hlađenje koje imaju visoki koeficijent viskoznosti.
Uglavnom je formirana grijaća površinadva listova metala, koji su zavareni na jezgru pomoću zavarivanja. Jedinica se sastoji od samo 2 kanala, obično pravokutnog dijela, izrađenog u obliku spirale. Kraj spirale (unutarnje) ima zidnu stijenku i pričvršćen je s iglama. Izmjenjivači topline mogu se proizvesti i vertikalno i vodoravno. Ako ne možete instalirati jedan pogled zbog nedovoljnog prostora ili kompleksne konfiguracije prostorije, tada se koristi drugi, preporučljiviji. Također je zanimljivo da potrošač može odabrati spiralni izmjenjivači topline s različitim spiralnim širinama, od 20 do 150 centimetara. Grijaća površina može varirati od 3,2 do 100 četvornih metara s maksimalnim tlakom sustava od 1 MPa.
Treba napomenuti da je to izmjena toplineoprema ima niz značajnih prednosti. Prvo, to je smanjena hidraulična otpornost. Drugo, kompaktnost i visoka učinkovitost i intenzitet izmjene topline. Ali sve to pridonijelo je činjenici da postoje nedostaci u obliku složenih konstrukcija i popravaka.
O pločasti izmjenjivači topline
U ovom trenutku, sklopivi ine-odvojivi pločasti izmjenjivači topline. Naravno, prva vrsta je više preferirana iz raznih razloga. Prije svega, to je jednostavnost usluge. Takva oprema je vrlo brzo rastavljena i sakupljena, stoga se bilo kakva kvar otklanja u kratkom vremenu. Modeli koji nisu povezani obično ne popravljaju, a ako je to učinjeno, onda gdje još dulje.
Zapravo, ime kaže da je ovoOprema se sastoji od paketa montažnih ploča. Mogu se izrađivati od različitih materijala, kao što su bakar, titan, grafit itd. Gotovo uvijek za poboljšanje performansi, ploče su izrađene od valovitog. U pločastim izmjenjivačima topline, protok hladne i vruće rashladne tekućine prolazi kroz slojeve.
Sama oprema je dobra u tome što imanadležan raspored. To je omogućilo povećanje površine izmjenjivača topline i sve to kako bi se smjestilo u relativno maloj veličini. U svakom slučaju, prije nego što se kupnja obavlja obračun izmjenjivača topline, koja vam omogućuje da biste dobili podatke o tome kako je uređaj snage potrebne u određenom slučaju. Treba podrazumijevati da sve ploče koje su vezane u vrećicu, zbog istog oblika oblikuju međusobno kanale. Kroz njih tekućina teče. Pa, sad ćemo razmotriti još nekoliko zanimljivih detalja koji se odnose na ovu opremu.
Korištenje brtvila
Kao što je već napomenuto, glavni elementPoslužuju se ploče za prijenos topline. Napravljene su hladnim žigom. Za to se koriste legure otporne na koroziju, što značajno povećava izdržljivost i učinkovitost uređaja. Debljina ploča može varirati od 0,4 do 1,0 mm ovisno o modelu. U radnom položaju ploče su čvrsto pritisnute jedna na drugu. U tom slučaju formiraju se mali prorezni kanali. Na prednjoj strani nalazi se poseban žlijeb, postavljen je gumeni brtveni materijal (brtvilo). Osim toga, brtve imaju rupe koje su neophodne za napajanje i ispuštanje tekućine. U slučaju kršenja jedne od rupa, osiguran je sustav drenažnih žljebova koji eliminira miješanje hladnih i vrućih medija.
Izmjenjivači topline pločastih lopatica
PRT se koristi za prijenos topline uneagresivne i plinske okoline u širokom rasponu temperatura, od -270 do +200 stupnjeva Celzijusa. Istodobno, tlak u sustavu može doseći 100 atmosfere i početi s vakuumom. U dizajnu je ideja primjene rebraste površine na obje strane ploča. Sam proizvod se sastoji od nekoliko rebara, zbog čega se ostvaruje prijenos topline između medija. Važno je napomenuti da je to izmjenjivač topline s rebrastom pločom koja ima širok raspon rebra. To omogućuje nekoliko da mijenja operativna i tehnička svojstva. Najčešće možete vidjeti kontinuirane i valovite rebra. No, pored ovih, tu su i egzotičniji, kao što su perforirani i oštri. Kao materijal, obično se rabe tanke ploče. Njihova se debljina može podesiti ovisno o tlaku u sustavu i korištenoj tekućini.
Često takve vrste izmjenjivača toplinesu napravljene s različitim vrstama protoka pokreta. Najčešće se koristi protustrujna, ali se odvijaju i križne i križne sheme. Ako ukratko govorimo o snazi takve opreme, postoji mnogo njih. Prvo, to su operativna svojstva, kao što je brza i intenzivna izmjena topline. Drugo, ovo je mala veličina. Danas mnogi kažu da su to rešetkasti izmjenjivači topline koji su najsavršeniji. Najčešće se PRT koriste u takvim industrijama kao što su energija, rafiniranje nafte, kemijska i zrakoplovna industrija. Sve je to zbog velikog broja prednosti, kao i širokog raspona korištenih tekućina i pritisaka u sustavu.
Izmjenjivač topline ljuske i cijevi: dizajn i značajke
Oprema za izmjenu topline površinskog tipa,koje smo već razmotrili, nije tako popularan kao jedinice s ljuskom i cijevi. To je upravo aparat, koji je rekao na samom početku, u najjednostavnijoj verziji - to je sustav "cijevi u cijevi". Izmjenjivač topline ovog tipa je sustav (snop) cijevi koji su smješteni u kućište. Cijevi su valjane i zavarene na tijelo proizvoda. U nekim slučajevima, oni su dodatno opaljen. To je učinjeno kako bi se osiguralo 100% nepropusnost. Tijelo se isporučuje s dodatnim mlaznicama. Neki su potrebni za opskrbu vodom, a drugi za odvod kondenzata. Osim toga, tijelo ima poprečne rešetke, koje se koriste za podupiranje cijevi za izmjenu topline duž cijele duljine jedinice. Zanimljivo je da se izmjenjivači topline ljuska i cijevi koriste pri temperaturi od 190 stupnjeva Celzijusa ili zasićenim parnim tlakom većim od 15 bara.
Bilo koji sustav koji podrazumijeva gibanje tekućine,mogu biti podvrgnute pražnjenju vode. Taj fenomen može djelomično ili potpuno ukloniti opremu iz radne države. Da se to ne dogodi, koriste se različite vrste elemenata za pohranu, tzv. Ekspanzijske spremnike. No, u našem slučaju to nije potrebno jer su izmjenjivači topline ljuska i cijevi vrlo stabilni za njih. Osim toga, ne postoje strogi zahtjevi za čistoću okoliša. Značajan nedostatak takve opreme jest da su sve vrste izmjenjivača topline ove vrste vrlo konzumirane metalima, što utječe na konačne troškove i dimenzije.
Izmjenjivači topline za plinsku opremu
Nije tajna da bilo kakvo gorivo ili plinKotao ima izmjenjivač topline u svom dizajnu, oni se nazivaju i kalorijatori. Glavna vrsta koju smo već razmotrili. Kao što ste vjerojatno primijetili, ove ili druge vrste se koriste u različitim industrijama. Neki su uređaji pronašli širu primjenu, drugi se koriste u određenim industrijama i ne uklapaju se u druge. U našem slučaju koriste se cijevni i pločasti izmjenjivači topline. U prvom slučaju, imamo sustav cijevi, na drugoj ploči. U načelu, bez obzira na vrstu, izmjenjivač topline za plin stupac mora zadovoljiti niz zahtjeva. Prvo, da ima visok koeficijent prijenosa topline, i drugo, biti izdržljiv i otporan na visoke temperature. Najpopularniji materijali su bakar, aluminij i čelik. Potonja je mogućnost manje poželjna, jer takav metal ima veliku težinu, što smanjuje učinkovitost. U svakom slučaju, izmjenjivač topline za kolonu plina trebao bi služiti najmanje 5 godina.
zaključak
Zato smo s vama pregledali glavne vrsteizmjenjivači topline. Bez pažnje, bile su takve vrste kao školjke. U načelu, oni se malo razlikuju od klasičnih lamelarnih ili rebara. No, često je moguće pronaći pećnice za kadu s izmjenjivačem topline s kućištem. Međutim, ključna je značajka da je oprema otporna na visoke temperature i radne tlakove. Tijelo može biti izrađeno od materijala kao što su titan, nehrđajući čelik ili ugljični čelik. Zanimljivo je da su peći za kupanje s pločastim pločastim izmjenjivačem topline dobro regulirani parom ili kondenzatom, što je nesumnjivo težak prednost. U principu, ovo može završiti priču, jer sada znate o izmjenjivačima topline sve što vam treba.
