Tipuri de schimbătoare de căldură pentru încălzire: cum să le înțelegem și să alegem pe cea potrivită?

Schimbătorul de căldură este un element integrant al sistemului de încălzire, în care procesul de schimb de căldură între mai multe medii.

Există mai multe tipuri de schimbătoare de căldură.

Care este scopul unui schimbător de căldură pentru apă caldă menajeră într-un sistem de încălzire?

Dispozitivul este 2 farfurii: una din care statice și alte - mobil. Ambele Au găuri între care sunt fixate plăci etanșate cu garnituri.

Esența principiului de funcționare al unui astfel de dispozitiv este că plăci ondulate formează canale prin care circulă lichidul. Creșterea coeficientului de transfer termic de la partea sa încălzită la partea rece se produce datorită creșterii suprafeței de contact.

În stratul de perete de tip ondulat, în timp, o procesul de turbulențăPe părți diferite o farfurie un mediu separat este mutat. Această metodă de mișcare împiedică amestecarea lor.

Încălzire ambele medii apare ca urmare a conectării dispozitivului la conductă. După ce mediul și-a terminat trecerea prin toate canalele, acesta va părăsi schimbătorul de căldură.

Acest echipament face posibilă:

• exploata, dacă este necesar, primit de la transportator energie termică secundară pentru nevoile gospodăriei;
• aplică căldură reziduală când se furnizează energie electrică;
• a forma condițiile de temperatură necesare pentru efectuarea proceselor chimice;
• menține regimul de temperatură al lichidului de răcire la nivelul stabilit în sistemele de încălzire rezidențiale.

Tipuri

Există următoarele tipuri de schimbătoare de căldură.

Amestecarea apei

Sunt dispozitive în care transferul de căldură se face prin contact direct. două medii: cald și rece.

Esența funcționării unui astfel de schimbător de căldură constă în faptul că într-o cameră specială se combină lichid și abur, a căror viteză depășește valoare supersonică.

Duza calculată o accelerează până la un astfel de indicator. Datorită unei astfel de amestecări, se produce încălzirea lichidelor și condensarea aburuluiiar lichidul de răcire la temperatura necesară circulă prin sistemul de încălzire.

Camera dispozitivului asigură prezența aspirator de condensareFuncționarea acestui tip de schimbător de căldură este posibilă chiar și în condiții de presiune scăzută a aburului.

Superficial

Designul unor astfel de dispozitive este prezentat sub forma țevi bimetalice cu aripioare laminate din aluminiu.

În aceste dispozitive, are loc procesul de curgere a aerului în jurul unei suprafețe solide. Temperaturile suprafeței și fluxul de aer diferă.

Schimbul de căldură dintre medii se realizează printr-un perete pe care este aplicat un material special termoconductor. Circuitele sunt complet izolate unul de celălalt.

Schimbătoarele de căldură de suprafață sunt împărțite în 2 tipuri:

• regenerativ (direcția de curgere a mediului tinde să se schimbe);
• recuperativ (schimbul de căldură de la un agent de răcire la altul se realizează prin pereții liberi ai circuitului, în timp ce direcția de curgere a mediului rămâne constantă).

Recuperator și varietățile sale

Acestea sunt împărțite în funcție de caracteristicile de design și de domeniul de aplicare.

Carcasă și tub

Acestea sunt cele mai simple dispozitive. Ele constau dintr-un număr mare de țevi mici care lipite într-un singur fascicul și plasate într-o carcasă. Astfel de schimbătoare de căldură sunt destul de voluminoase și ocupă mult spațiu.

Acestea sunt folosite în evaporatoare, frigidere, încălzitoare, condensatoare.

Scufundat

Ei reprezintă serpentine forme plate sau cilindrice, imersate într-un recipient cu lichid.

Aceste schimbătoare de căldură sunt considerate ineficiente datorită faptului că există o scurgere pe exteriorul serpentinei. transfer redus de căldură, iar procesul de spălare cu lichid are loc în cantități extrem de mici.

Unitățile submersibile sunt utilizate ca frigidere și condensatoare, precum și pentru încălzirea apei și soluții tehnologice.

Tubular

Dispozitivele de acest tip sunt 2 țevi, situate unul în interiorul celuilalt și având diametre diferite. Astfel, lichidul, care trebuie încălzit sau răcit, intră în contact direct cu agentul de răcire.

Țevile de schimb de căldură sunt fixe unul de-a lungul celuilalt. Datorită diferenței dintre diametrele lor, lichidul de răcire nu întâmpină obstacole în timpul circulației sale.

Astfel de schimbătoare de căldură sunt utilizate în principal în industria alimentară, în special în vinificație și producție de lactate.

Utilizarea unor astfel de dispozitive este răspândită și în industria petrolului, gazelor și chimiei.

Irigare

Schimbătoarele de căldură de acest tip sunt țevi drepte amplasate una deasupra celeilalte și irigate cu apă din exterior. Acestea se fixează prin sudare sau folosind „role” pe flanșe. Lichidul de irigare trece prin jgheabul superior, ale cărui margini au forma de cuișoareO parte din lichidul furnizat pentru irigarea conductelor se evaporă.

Utilizarea unor astfel de unități precum condensatoare în frigidere.

Grafit: ce este?

Schimbătoare de căldură bloc structuri. Toate componentele dreptunghiulare sau cilindrice sunt fixate ferm cu garnituri și capace speciale din cauciuc sau teflon.

În interiorul acestei structuri, se întâmplă ceva flux încrucișat de fluid.

Inițial, pentru a elimina porozitatea grafitului, acesta este tratat cu rășini speciale fabricate din formaldehidă. Unul sau ambele medii sunt corozive.

Datorită impactului stabil al unor astfel de dispozitive, utilizarea lor este foarte populară. în industria chimică.

Aer cu placă cu ventilator

Conform designului lor, acestea sunt împărțite în detașabile și lipite. Primul sunt utilizate pe scară largă datorită faptului că pot fi dezasamblare și asamblare, și, dacă este necesar, curățarea și creșterea eficienței acestora prin adăugarea de plăci suplimentare.

Dispozitivul este alcătuit din plăci cu garnituri de cauciuc între ele, 2 camere de capăt, strângerea șuruburilor și a cadrului.

Plăcile de oțel au grosime 0,7 mm, partea lor de curgere este ondulată sau nervurată.

Pentru a etanșa procesul de schimb de căldură, plăcile sunt fixate garnituri de etanșare din cauciuc.

Agentul de răcire din astfel de schimbătoare de căldură se poate deplasa în direcții înainte, înapoi sau mixte.

Astfel de dispozitive sunt utilizate în sisteme de încălzire, ventilație, climatizare și refrigerare. În plus, este utilizat în industria textilă, petrolieră, celuloză și hârtie și în alte industrii.

Plată cu nervuri: principiu de funcționare

Esența proiectării unui astfel de schimbător de căldură constă în existența sistem unic de plăci separate, între care se află atașamente cu nervuri.

Soiurile lor sunt prezentate într-o gamă largă.

Pentru o selecție competentă a formelor de canale pentru trecerea lichidului, necesită utilizarea diferitelor atașamente.

Aceste schimbătoare de căldură sunt utilizate în diverse instalații de transport.

Placă cu nervuri

Acestea diferă de tipurile menționate mai sus prin faptul că baza structurii folosește panouri cu nervuri cu pereți subțiri, formate prin sudură de înaltă frecvență.

Toate sunt fixate pe rând cu posibilitatea Rotație de 90°C.

Utilizarea unor astfel de schimbătoare de căldură se întâlnește adesea atât în ​​industrie (în procesele tehnologice termice), cât și în viața de zi cu zi (sisteme de ventilație cu recuperare de căldură).

Spirală

Sunt orizontale și verticale. Designul lor constă în 2 foi subțiri din metal, fixate pe miez și îndoite în spirală. Pentru a oferi tablelor o rigiditate suplimentară, pe ambele părți sunt sudate bosaje distanțiere.

Canalele spiralate au limitări sub formă de capace de capătEtanșarea acestor pasaje se face prin sudare. Pe de o parte și etanșează cu o garnitură pe cealaltă parte. Pe măsură ce se uzează, se produce și sudarea pe cealaltă parte.

Aceasta elimină posibilitatea demontare purtători de căldură.

Acest dispozitiv este utilizat în alimente, metalurgie, celuloză și hârtie, minerit, petrol, gaze și alte domenii ale industriei.

Cum se alege un schimbător de căldură pentru un sistem de încălzire centrală

Atunci când alegeți, este important să acordați atenție principalelor caracteristici tehnice ale echipamentului:

Grosimea și materialul plăcilor

Cu cât masa dispozitivului este mai mică, cu atât coeficientul de transfer termic este mai mare. Este important să se acorde atenție grosimii recomandate a plăcilor. Aceasta variază în principal de la 0,4 mm la 0,7 mm, materialul potrivit este oțelul inoxidabil.

Presiune

Cu cât acest indicator este mai mic, cu atât costul unității este mai mic. Astfel încât să nu fie observat eșecuri în sistemul de încălzire, este necesar să se știe acest lucru sens și indicați-l vânzătorului la cumpărare.

Coeficientul de transfer termic

Acesta este unul dintre principalele criterii de selecție. Arată ce unitate de căldură este capabil dispozitivul să transfere într-un anumit timp dintr-un mediu încălzit într-unul rece. printr-o suprafață de 1 mp și o diferență de temperatură de 1 K.

Pentru a crește transferul de căldură, sunt necesare mai puține plăci. Costul unui astfel de schimbător de căldură va fi mai mic. Pentru echipamentele cu un preț ridicat

Coeficientul de transfer termic recomandat și optim - 7000 W/m²*K.

Greutate

Greutatea schimbătorului de căldură depinde direct de materialul din care este fabricat. material este fabricat. Înainte de a achiziționa dispozitivul, trebuie să determinați cât spațiu există pentru acesta. În spațiile mici, este mai bine să vă abțineți de la de dimensiuni mari echipament.

Suprafață de rezervă pentru schimbul de căldură

Pentru o unitate de calitate, această cifră este 10-15%, altfel funcționarea sa nu va fi eficientă, deoarece cea mai mică subîncălzire la temperatura setată sau contaminare va duce la încetarea procesului de lucru.

Pe lângă parametrii de mai sus, merită luat în considerare și cantitatea de pierdere de căldură, principalele proprietăți ale agentului de răcire, caracteristicile țevilor pentru schimb de căldură.

Tipuri și materiale

Tipul de schimbător de căldură este selectat în funcție de scopul său și de agentul de răcire utilizat.

Cele mai fiabile și durabile dispozitive sunt considerate a fi cele fabricate din fontăNu se tem de coroziune și au o capacitate termică ridicată.

Dezavantaje: dimensiuni mari și adaptare lentă la o anumită fluctuație de temperatură. Ocupă destul de mult spațiu.

U oţel Prețul unităților este vizibil mai mic, dar și nivelul de eficiență este mai scăzut.

Cele mai comune sunt schimbătoarele de căldură fabricate din cupruAu un coeficient ridicat de conductivitate termică și sunt avansate din punct de vedere tehnologic.

Pentru a crește durata de viață, astfel de dispozitive sunt acoperite cu un strat protector special la exterior.

Schimbătoarele de căldură din oțel sunt cele mai ieftine, sunt supuse coroziunii și sunt grele.

Producători populari: fotografie

Toți producătorii de unități oferă garanție pentru produsele lor. de la 6 luni la 1 an.

Produsele următoarelor companii sunt la mare căutare:

• Sondex;

  

  Foto 1. Schimbător de căldură cu plăci, conexiune filetată, grosimea plăcii 0,5 mm, producător - Sondex, Danemarca.

• Ridan;
• Alfa Laval;

  

  Foto 2. Schimbător de căldură cu plăci model AQ2S, suprafață ondulată a plăcii, producător - Alfa Laval.

• Gea Mashimpeks;
• Danfoss;

  

  Foto 3. Schimbător de căldură cu plăci brazate model XB 04-1-8, fabricat din oțel inoxidabil rezistent la acid, producător - „Danfoss”.

• Funke;
• Etra.

Videoclip util

Urmăriți acest videoclip pentru a vedea cum funcționează schimbătoarele de căldură cu carcasă și tuburi.

Presiune scăzută a apei calde și alte semne de blocaj

Semne de înfundare

• joasă presiune apă caldă;
• se acumulează și se sfărâmă sub carcasă funingine;
• după ce are loc pornirea oprire rapidă a arzătorului;
• rău încălzire apă;

  Important! Înainte de a începe procesul curățarea schimbătorului de căldură Este necesar să vă asigurați că celelalte elemente ale sistemului de încălzire sunt în bună stare de funcționare.

• declanșare constantă protecție termică.