Typy výměníků tepla pro vytápění: jak jim porozumět a vybrat ten správný?

Výměník tepla je nedílnou součástí topného systému, ve kterém proces výměny tepla mezi několika prostředími.

Existuje několik typů výměníků tepla.

K čemu slouží výměník tepla pro ohřev TUV v topném systému?

Zařízení je 2 talíře: jeden z toho statické a ostatní - mobilní. Obě Mají otvory, mezi kterými jsou upevněny desky utěsněné těsněními.

Podstata principu fungování takového zařízení spočívá v tom, že vlnité desky tvoří kanálky, kterými kapalina cirkuluje. Zvýšení koeficientu přenosu tepla z jeho zahřáté části do studené části nastává v důsledku zvětšení kontaktní plochy.

Ve vrstvě stěny vlnitého typu se v průběhu času turbulentní procesNa různých stranách jeden talíř pohybuje se samostatné médium. Tento způsob pohybu zabraňuje jejich smíchání.

Rozcvička obě prostředí dochází v důsledku připojení zařízení k potrubí. Po průchodu médiem všemi kanály opustí výměník tepla.

Toto zařízení umožňuje:

• v případě potřeby využít přijaté od dopravce sekundární tepelná energie pro potřeby domácnosti;
• platí zbytkové teplo kdy je dodávána elektřina;
• tvořit požadované teplotní podmínky pro provádění chemických procesů;
• udržovat teplotní režim chladicí kapaliny na stanovené úrovni v domácích topných systémech.

Typy

Existují následující typy výměníků tepla.

Míchací voda

Jsou to zařízení, ve kterých se teplo přenáší přímým kontaktem. dvě prostředí: horké a studené.

Podstata činnosti takového výměníku tepla spočívá v tom, že ve speciální komoře se kombinuje kapalina a pára, jejíž rychlost přesahuje nadzvukovou hodnotu.

Vypočítaná tryska ji zrychlí na takový ukazatel. Díky takovému míchání dochází ohřev kapaliny a kondenzace párya chladicí kapalina požadované teploty cirkuluje topným systémem.

Fotoaparát zařízení zajišťuje přítomnost kondenzační vakuumProvoz tohoto typu výměníku tepla je možný i za podmínek nízkého tlaku páry.

Povrchní

Návrh takových zařízení je prezentován ve tvaru bimetalové trubky s válcovanými hliníkovými žebry.

V těchto zařízeních dochází k procesu proudění vzduchu kolem pevného povrchu. Teploty povrchu a proudění vzduchu se liší.

Výměna tepla mezi médii probíhá přes stěnu se speciálním tepelně vodivým materiálem. Obvody jsou od sebe zcela izolovány.

Povrchové výměníky tepla se dělí na 2 typy:

• regenerativní (směr proudění média má tendenci se měnit);
• rekuperativní (výměna tepla z jednoho chladiva do druhého se provádí přes volné stěny okruhu, přičemž směr proudění média zůstává konstantní).

Rekuperativní a její varianty

Jsou rozděleny podle konstrukčních prvků a oblasti použití.

Plášť a trubka

Jedná se o nejjednodušší zařízení. Skládají se z velkého množství malých trubek, které spájené do jednoho svazku a umístěné v pouzdře. Takové výměníky tepla jsou poměrně objemné a zabírají hodně místa.

Používají se v výparníky, chladničky, ohřívače, kondenzátory.

Ponořené

Oni představují hadovité ploché nebo válcovité tvary, ponořené do nádoby s kapalinou.

Tyto výměníky tepla jsou považovány za neefektivní, protože na vnější straně cívky je netěsnost. nízký přenos teplaa proces praní kapalinou probíhá v extrémně malém množství.

Ponorné jednotky se používají jako chladicí a kondenzační zařízení, a také pro ohřev vody a technologických řešení.

Trubkový

Zařízení tohoto typu jsou 2 trubky, které se nacházejí uvnitř sebe a mají různé průměry. Kapalina, kterou je třeba ohřát nebo ochladit, se tak dostává do přímého kontaktu s chladivem.

Trubky pro výměnu tepla jsou pevné podél sebe. Díky rozdílu mezi jejich průměry chladicí kapalina během své cirkulace nečelí žádným překážkám.

Takové výměníky tepla se používají hlavně v potravinářský průmysl, zejména ve vinařství a mlékárenství.

Používání takových zařízení je také rozšířené v ropném, plynárenském a chemickém průmyslu.

Zavlažování

Tepelné výměníky tohoto typu jsou rovné trubky umístěné nad sebou a zavlažovány vodou zvenku. Jsou upevněny svařováním nebo pomocí „válců“ na přírubách. Zavlažovací kapalina prochází horním žlabem, jehož okraje mají tvar hřebíčekČást kapaliny dodávané pro zavlažování potrubí se odpařuje.

Použití takových jednotek, jako je kondenzátory v lednicích.

Grafit: co to je?

Výměníky tepla blok konstrukce. Všechny obdélníkové nebo válcové součásti jsou pevně upevněny speciálními pryžovými nebo teflonovými těsněními a kryty.

Uvnitř této struktury se něco děje křížový tok tekutiny.

Zpočátku se grafit ošetřuje speciálními pryskyřicemi vyrobenými z formaldehydu, aby se eliminovala jeho pórovitost. Jedno nebo obě prostředí jsou korozivní.

Vzhledem ke stabilnímu dopadu takových zařízení je jejich používání velmi oblíbené. v chemickém průmyslu.

Deskový vzduch s ventilátorem

Podle jejich provedení se dělí na odnímatelné a pájené. První jsou široce používány díky tomu, že mohou být rozebrat a složit, a v případě potřeby čištění a zvýšení jejich účinnosti přidáním dalších desek.

Zařízení se skládá z desek s gumovými těsněními mezi nimi, 2 koncové komory, utahovací šrouby a rám.

Ocelové desky mají tloušťka 0,7 mm, jejich strana průtoku je zvlněná nebo žebrovaná.

Aby se utěsnil proces výměny tepla, jsou desky upevněny gumová těsnění.

Chladivo v takových výměnících tepla se může pohybovat vpřed, vzad nebo ve smíšeném směru.

Taková zařízení se používají v systémy vytápění, větrání, klimatizace a chlazení. Kromě toho se používá v textilním, ropném, celulózovém a papírenském průmyslu a dalších průmyslových odvětvích.

Žebrované desky: princip fungování

Podstata konstrukce takového výměníku tepla spočívá v tom, že existuje jediný systém samostatných desek, mezi nimiž se nacházejí žebrované úchyty.

Jejich odrůdy jsou prezentovány v široké škále.

Pro správný výběr tvarů kanálů průchod kapaliny, vyžaduje použití různých přídavných zařízení.

Tyto výměníky tepla se používají v různých dopravních zařízeních.

Žebrovaný plech

Od výše uvedených typů se liší tím, že základna konstrukce používá žebrované panely s tenkými stěnami, vytvořené vysokofrekvenčním svařováním.

Všechny jsou postupně opraveny s možností Otočení o 90 °C.

Použití takových výměníků tepla se často vyskytuje jak v průmyslu (v tepelných technologických procesech), tak i v každodenním životě (ventilační systémy s rekuperací tepla).

Spirála

Jsou horizontální a vertikální. Jejich konstrukce se skládá z 2 tenké listy vyrobené z kovu, upevněné k jádru a ohnuté do spirál. Pro zvýšení tuhosti plechů jsou k nim na obou stranách přivařeny distanční výstupky.

Spirálové kanály mají omezení v podobě koncové uzávěryUtěsnění takových průchodů se provádí svařováním. Na jedné straně a na druhé straně těsní těsněním. Jak se opotřebovává, dochází ke svařování i na druhé straně.

Tím se vylučuje možnost sesednutí nosiče tepla.

Toto zařízení se používá v potravinářství, hutnictví, celulóza a papír, těžba, ropa, plyn a dalších oblastech průmyslu.

Jak vybrat výměník tepla pro systém ústředního topení

Při výběru je důležité věnovat pozornost hlavním technickým vlastnostem zařízení:

Tloušťka a materiál desek

Čím nižší je hmotnost zařízení, tím vyšší je koeficient přestupu tepla. Je důležité se zaměřit na doporučenou tloušťku desek. Ta se liší především od 0,4 mm do 0,7 mm, vhodným materiálem je nerezová ocel.

Tlak

Čím nižší je tento ukazatel, tím nižší jsou náklady na jednotku. Aby se to nepozorovalo selhání v topném systému je nutné toto vědět význam a sdělte to prodejci při nákupu.

Součinitel přestupu tepla

Toto je jedno z hlavních kritérií výběru. Ukazuje, jakou jednotku tepla je zařízení schopno přenést za určitý čas z vyhřátého prostředí do studeného. přes plochu 1 m² a teplotní rozdíl 1 K.

Pro zvýšení přenosu tepla je zapotřebí méně desek. Náklady na takový výměník tepla budou nižší. U zařízení s vysokou cenou

Doporučený a optimální součinitel přestupu tepla - 7000 W/m²*K.

Hmotnost

Hmotnost výměníku tepla přímo závisí na tom, z čeho je vyroben materiál je vyrobeno. Před zakoupením zařízení je třeba zjistit, kolik místa pro něj máte. V malých prostorách je lepší se od něj zdržet velké zařízení.

Rezervní povrch pro výměnu tepla

U kvalitní jednotky je toto číslo 10–15 %, jinak jeho provoz nebude účinný, protože sebemenší nedosažení nastavené teploty nebo znečištění povede k zastavení pracovního procesu.

Kromě výše uvedených parametrů je také vhodné zvážit množství tepelných ztrát, hlavní vlastnosti chladiva, vlastnosti potrubí pro výměnu tepla.

Typy a materiály

Typ výměníku tepla se volí na základě jeho zamýšleného účelu a použitého chladiva.

Za nejspolehlivější a nejtrvanlivější zařízení se považují ta, která jsou vyrobena z litinaNebojí se koroze a mají vysokou tepelnou kapacitu.

Nevýhody: velké rozměry a pomalé přizpůsobení se daným teplotním výkyvům. Zabírají poměrně dost místa.

U ocel Cena jednotek je znatelně nižší, ale i úroveň účinnosti je nižší.

Nejběžnější jsou výměníky tepla vyrobené z měďMají vysoký koeficient tepelné vodivosti a jsou technologicky vyspělé.

Pro prodloužení životnosti jsou taková zařízení zvenku pokryta speciální ochrannou vrstvou.

Ocelové výměníky tepla jsou nejlevnější, náchylné k korozi a jsou těžké.

Oblíbení výrobci: foto

Všichni výrobci jednotek poskytují na své výrobky záruku. od 6 měsíců do 1 roku.

Velkou poptávku mají produkty následujících společností:

• Sondex;

  

  Foto 1. Deskový výměník tepla, závitové připojení, tloušťka desky 0,5 mm, výrobce - Sondex, Dánsko.

• Ridan;
• Alfa Laval;

  

  Foto 2. Deskový výměník tepla model AQ2S, vlnitý povrch plechu, výrobce - Alfa Laval.

• Gea Mashimpeks;
• Danfoss;

  

  Foto 3. Pájený deskový výměník tepla model XB 04-1-8, vyrobený z nerezové oceli odolné vůči kyselinám, výrobce - "Danfoss".

• Funke;
• Etra.

Užitečné video

Podívejte se na toto video a podívejte se, jak fungují trubkové výměníky tepla.

Nízký tlak teplé vody a další známky ucpání

Známky ucpání

• nízký tlak horká voda;
• hromadí se a drolí se pod pláštěm saze;
• po zapnutí dojde rychlé vypnutí hořáku;
• špatný rozcvičování voda;

  Důležité! Než začnete s procesem čištění výměníku tepla Je nutné se ujistit, že ostatní prvky topného systému jsou v dobrém provozním stavu.

• neustálé spouštění tepelná ochrana.