Rodzaje wymienników ciepła do ogrzewania: jak je zrozumieć i wybrać odpowiedni?

Wymiennik ciepła jest integralnym elementem instalacji grzewczej, w którym następuje: proces wymiany ciepła pomiędzy kilkoma środowiskami.

Istnieje kilka rodzajów wymienników ciepła.

Jakie jest zadanie wymiennika ciepła ciepłej wody użytkowej w instalacji grzewczej?

Urządzenie jest 2 talerze: jeden z czego statyczne i Inny - mobilny. Obydwa Posiadają otwory, pomiędzy którymi mocowane są płyty uszczelnione uszczelkami.

Istotą zasady działania takiego urządzenia jest to, że płyty faliste tworzą kanały, przez które krąży ciecz. Wzrost współczynnika przenikania ciepła z jej części ogrzanej do części zimnej następuje ze względu na zwiększenie powierzchni styku.

W warstwie ściennej typu falistego z czasem powstaje proces turbulencji. Po różnych stronach jeden talerz oddzielne medium jest przesuwane. Ta metoda ruchu zapobiega ich mieszaniu.

Rozgrzewka oba środowiska następuje w wyniku podłączenia urządzenia do rurociągu. Po przejściu medium przez wszystkie kanały, opuści ono wymiennik ciepła.

Sprzęt ten umożliwia:

• wykorzystać w razie potrzeby otrzymane od przewoźnika wtórna energia cieplna na potrzeby gospodarstwa domowego;
• stosować ciepło resztkowe gdy dostarczane jest prąd;
• formować wymagane warunki temperaturowe do przeprowadzania procesów chemicznych;
• utrzymuj temperaturę płynu chłodzącego na odpowiednim poziomie na ustalonym poziomie w domowych systemach grzewczych.

Typy

Istnieją następujące typy wymienników ciepła.

Mieszanie wody

Są to urządzenia, w których ciepło przekazywane jest poprzez bezpośredni kontakt. dwa środowiska: gorące i zimne.

Istota działania takiego wymiennika ciepła polega na tym, że w specjalnej komorze następuje połączenie cieczy i pary wodnej, którego prędkość przekracza wartość naddźwiękowa.

Obliczona dysza przyspiesza ją do takiego wskaźnika. Dzięki takiemu mieszaniu następuje ogrzewanie cieczy i kondensacja pary wodneja czynnik chłodniczy o wymaganej temperaturze krąży w układzie grzewczym.

Kamera urządzenia zapewnia obecność próżnia kondensacyjnaPraca tego typu wymiennika ciepła jest możliwa nawet w warunkach niskiego ciśnienia pary.

Powierzchowny

Projekt takich urządzeń przedstawiono w formie rury bimetaliczne z żebrami aluminiowymi.

W tych urządzeniach zachodzi proces przepływu powietrza wokół stałej powierzchni. Temperatury powierzchni i przepływu powietrza są różne.

Wymiana ciepła między mediami odbywa się poprzez ściankę z nałożonym na nią specjalnym materiałem przewodzącym ciepło. Obwody są całkowicie odizolowane od siebie.

Wymienniki ciepła powierzchniowe dzielą się na 2 typy:

• regeneracyjny (kierunek przepływu medium ma tendencję do zmiany);
• rekuperacyjny (wymiana ciepła z jednego czynnika chłodzącego do drugiego odbywa się poprzez luźne ścianki obwodu, przy czym kierunek przepływu czynnika pozostaje stały).

Rekuperacja i jej odmiany

Dzielą się one ze względu na cechy konstrukcyjne i obszar zastosowania.

Muszla i rura

To są najprostsze urządzenia. Składają się z dużej liczby małych rurek, które zlutowane w jedną wiązkę i umieszczone w obudowie. Takie wymienniki ciepła są dość duże i zajmują dużo miejsca.

Są one używane w parowniki, lodówki, grzejniki, skraplacze.

Zanurzony

Oni reprezentują serpentyny kształty płaskie lub cylindryczne, zanurzone w pojemniku z cieczą.

Tego typu wymienniki ciepła uważa się za nieefektywne ze względu na nieszczelność na zewnątrz wężownicy. niski transfer ciepła, a proces mycia cieczą odbywa się w niezwykle małych ilościach.

Urządzenia zanurzeniowe stosowane są jako lodówki i skraplacze, a także do podgrzewanie wody i roztworów technologicznych.

Rurowy

Urządzenia tego typu są 2 rury, umieszczone wewnątrz siebie i mające różne średnice. W ten sposób ciecz, która musi zostać ogrzana lub schłodzona, wchodzi w bezpośredni kontakt z czynnikiem chłodzącym.

Rury wymiany ciepła są stałe wzdłuż siebie. Różnica średnic sprawia, że ​​płyn chłodzący nie napotyka żadnych przeszkód w swoim krążeniu.

Tego typu wymienniki ciepła stosuje się głównie w przemysł spożywczy, w szczególności w produkcji wina i mleka.

Urządzenia tego typu powszechnie stosuje się także w przemyśle naftowym, gazowym i chemicznym.

Nawadnianie

Wymienniki ciepła tego typu są proste rury umieszczone jedna nad drugą i nawadniane wodą z zewnątrz. Mocowane są poprzez spawanie lub za pomocą „wałków” na kołnierzach. Ciecz nawadniająca przechodzi przez górne koryto, którego krawędzie mają kształt goździkiCzęść cieczy służącej do nawadniania rurociągów odparowuje.

Zastosowanie takich jednostek jak skraplacze w lodówkach.

Grafit: co to jest?

Wymienniki ciepła blok konstrukcje. Wszystkie elementy prostokątne lub cylindryczne są trwale zamocowane za pomocą specjalnych uszczelek i pokryw gumowych lub teflonowych.

W środku tej struktury coś się dzieje przepływ krzyżowy płynu.

Początkowo, aby wyeliminować porowatość grafitu, jest on traktowany specjalnymi żywicami z formaldehydu. Jedno lub oba środowiska są korozyjne.

Ze względu na stabilność oddziaływania tego typu urządzeń, ich stosowanie jest bardzo popularne. w przemyśle chemicznym.

Płyta powietrzna z wentylatorem

Ze względu na konstrukcję dzielimy je na rozłączalne i lutowane. Pierwszy są szeroko stosowane ze względu na fakt, że mogą być rozmontować i zmontować, i w razie potrzeby czyszczenie oraz zwiększanie ich wydajności poprzez dodanie dodatkowych płyt.

Urządzenie składa się z płyt z uszczelkami gumowymi pomiędzy nimi, 2 komory końcowe, dokręcając śruby i ramę.

Płyty stalowe mają grubość 0,7 mm, ich strona przepływowa jest falista lub żebrowana.

Aby uszczelnić proces wymiany ciepła, płyty są zamocowane uszczelki gumowe.

W takich wymiennikach ciepła czynnik chłodniczy może poruszać się w kierunku do przodu, do tyłu lub mieszanym.

Takie urządzenia są stosowane w systemy ogrzewania, wentylacji, klimatyzacji i chłodnictwa. Ponadto wykorzystuje się go w przemyśle tekstylnym, naftowym, celulozowo-papierniczym i innych.

Płytowo-żebrowe: zasada działania

Istotą konstrukcji takiego wymiennika ciepła jest to, że jest pojedynczy system oddzielnych płyt, pomiędzy którymi znajdują się żebrowane elementy mocujące.

Ich odmiany prezentowane są w szerokiej gamie.

Do kompetentnego doboru kształtów kanałów dla przepływ cieczy, wymaga stosowania różnych przystawek.

Tego rodzaju wymienniki ciepła stosowane są w różnorodnych instalacjach transportowych.

Płyta żebrowana

Różnią się od wyżej wymienionych typów tym, że w podstawie konstrukcji zastosowano żebrowane panele o cienkich ściankach, formowane metodą spawania wysokoczęstotliwościowego.

Wszystkie są naprawiane po kolei z możliwością Obrót o 90°C.

Zastosowanie tego typu wymienników ciepła jest powszechne zarówno w przemyśle (w procesach technologicznych cieplnych), jak i w życiu codziennym (w systemach wentylacyjnych z odzyskiem ciepła).

Spirala

Są poziome i pionowe. Ich konstrukcja składa się z 2 cienkie arkusze wykonane z metalu, przymocowane do rdzenia i wygięte w spirale. Aby nadać arkuszom dodatkową sztywność, przyspawane są do nich z obu stron wypukłości dystansowe.

Kanały spiralne mają ograniczenia w postaci zaślepkiUszczelnienie takich przejść wykonuje się poprzez spawanie. Z jednej strony i uszczelki z uszczelką z drugiej strony. W miarę zużycia, spawanie następuje również z drugiej strony.

Eliminuje to możliwość zsiadanie nośniki ciepła.

To urządzenie jest używane w żywność, metalurgia, celuloza i papier, górnictwo, ropa naftowa, gaz i innych dziedzinach przemysłu.

Jak wybrać wymiennik ciepła do instalacji centralnego ogrzewania

Przy wyborze należy zwrócić uwagę na najważniejsze parametry techniczne sprzętu:

Grubość i materiał płyt

Im mniejsza masa urządzenia, tym wyższy współczynnik przenikania ciepła. Ważne jest, aby skupić się na zalecanej grubości płyt. Różni się ona głównie od 0,4 mm do 0,7 mm, odpowiednim materiałem jest stal nierdzewna.

Ciśnienie

Im niższy ten wskaźnik, tym niższy koszt jednostki. Tak więc nie jest obserwowany niepowodzenia w systemie grzewczym należy to wiedzieć oznaczający i podaj go sprzedawcy przy zakupie.

Współczynnik przenikania ciepła

To jedno z głównych kryteriów wyboru. Pokazuje, jaką jednostkę ciepła urządzenie jest w stanie przekazać w określonym czasie z ogrzanego środowiska do zimnego. przez powierzchnię 1 m kw. i różnicę temperatur 1 K.

Aby zwiększyć wymianę ciepła, potrzeba mniej płyt. Koszt takiego wymiennika ciepła będzie niższy. W przypadku sprzętu o wysokiej cenie

Zalecany i optymalny współczynnik przenikania ciepła - 7000 W/m2*K.

Waga

Waga wymiennika ciepła zależy bezpośrednio od tego, z czego jest wykonany tworzywo jest zrobiony. Przed zakupem urządzenia należy ustalić, ile miejsca jest na nie przeznaczone. Na małych powierzchniach lepiej powstrzymać się od duży rozmiar sprzęt.

Powierzchnia rezerwowa do wymiany ciepła

W przypadku jednostki wysokiej jakości liczba ta wynosi 10-15%, w przeciwnym razie jego praca nie będzie efektywna, gdyż najmniejsze niedogrzanie do zadanej temperatury lub zanieczyszczenie spowoduje przerwanie procesu roboczego.

Oprócz powyższych parametrów warto również wziąć pod uwagę ilość ciepła traconego, główne właściwości chłodziwa, charakterystyka rur do wymiany ciepła.

Rodzaje i materiały

Wybór rodzaju wymiennika ciepła zależy od jego przeznaczenia i stosowanego czynnika chłodzącego.

Za najbardziej niezawodne i trwałe urządzenia uważa się te wykonane z lane żelazoNie są odporne na korozję i mają dużą pojemność cieplną.

Wady: duży rozmiar i powolna adaptacja do danych wahań temperatury. Zajmują sporo miejsca.

Ty stal Cena jednostek jest zauważalnie niższa, ale poziom efektywności również jest niższy.

Najczęściej spotykane są wymienniki ciepła wykonane z miedźPosiadają wysoki współczynnik przewodnictwa cieplnego i są zaawansowane technologicznie.

Aby wydłużyć czas eksploatacji, takie urządzenia pokrywa się na zewnątrz specjalną warstwą ochronną.

Wymienniki ciepła wykonane ze stali są najtańsze, podatne na korozję i ciężkie.

Popularni producenci: zdjęcie

Wszyscy producenci urządzeń udzielają gwarancji na swoje produkty. od 6 miesięcy do 1 roku.

Produkty następujących firm cieszą się dużym zainteresowaniem:

• sondaż;

  

  Zdjęcie 1. Wymiennik ciepła płytowy, przyłącze gwintowane, grubość płyty 0,5 mm, producent - Sondex, Dania.

• Ridan;
• Alfa Laval;

  

  Zdjęcie 2. Wymiennik ciepła płytowy model AQ2S, powierzchnia płyt falista, producent - Alfa Laval.

• Gea Mashimpeks;
• Danfoss;

  

  Fot. 3. Wymiennik ciepła płytowy lutowany model XB 04-1-8, wykonany ze stali nierdzewnej kwasoodpornej, producent - "Danfoss".

• Funky;
• Więcej.

Przydatny film

Obejrzyj ten film, aby zobaczyć, jak działają wymienniki ciepła rurowo-płaszczowe.

Niskie ciśnienie ciepłej wody i inne oznaki zatkania

Oznaki zatkania

• niskie ciśnienie tarapaty;
• gromadzi się i kruszy pod obudową sadza;
• po włączeniu następuje szybkie wyłączenie palnika;
• zły rozgrzewka woda;

  Ważny! Zanim rozpoczniesz proces czyszczenie wymiennika ciepła Należy upewnić się, że pozostałe elementy instalacji grzewczej działają prawidłowo.

• stałe wyzwalanie ochrona termiczna.