Các loại bộ trao đổi nhiệt để sưởi ấm: làm sao để hiểu rõ và lựa chọn loại phù hợp?

Bộ trao đổi nhiệt là một bộ phận không thể thiếu của hệ thống sưởi ấm, trong đó quá trình trao đổi nhiệt giữa nhiều môi trường.

Có một số loại bộ trao đổi nhiệt.

Mục đích của bộ trao đổi nhiệt nước nóng sinh hoạt trong hệ thống sưởi ấm là gì?

Thiết bị là 2 đĩa: một trong đó tĩnh, và khác - di động. Cả hai Chúng có các lỗ, giữa các lỗ này là các tấm được bịt kín bằng miếng đệm.

Bản chất của nguyên lý hoạt động của một thiết bị như vậy là tấm sóng tạo thành các kênh mà chất lỏng tuần hoàn. Sự gia tăng hệ số truyền nhiệt từ phần nóng sang phần lạnh xảy ra do diện tích tiếp xúc tăng lên.

Trong lớp tường của loại sóng, theo thời gian, một quá trình nhiễu loạn. Ở các phía khác nhau một tấm một môi trường riêng biệt được di chuyển. Phương pháp di chuyển này ngăn không cho chúng trộn lẫn.

Khởi động cả hai môi trường xảy ra do kết nối thiết bị với đường ống. Sau khi môi trường hoàn tất quá trình đi qua tất cả các kênh, nó sẽ rời khỏi bộ trao đổi nhiệt.

Thiết bị này giúp có thể:

• khai thác nếu cần thiết nhận được từ người vận chuyển năng lượng nhiệt thứ cấp cho nhu cầu gia đình;
• áp dụng nhiệt dư khi có điện cung cấp;
• để hình thành điều kiện nhiệt độ cần thiết để thực hiện các quá trình hóa học;
• duy trì chế độ nhiệt độ chất làm mát ở mức đã thiết lập trong hệ thống sưởi ấm gia đình.

Các loại

Có các loại bộ trao đổi nhiệt sau đây.

Trộn nước

Chúng là những thiết bị truyền nhiệt thông qua tiếp xúc trực tiếp. hai môi trường: nóng và lạnh.

Bản chất của hoạt động của bộ trao đổi nhiệt như vậy là trong một buồng đặc biệt, chất lỏng và hơi nước được kết hợp, tốc độ của chúng vượt quá giá trị siêu thanh.

Vòi phun được tính toán sẽ đẩy nhanh nó đến một chỉ số như vậy. Do sự pha trộn như vậy, nó xảy ra đun nóng chất lỏng và ngưng tụ hơi nướcvà chất làm mát có nhiệt độ cần thiết sẽ lưu thông qua hệ thống sưởi ấm.

Máy ảnh của thiết bị cung cấp sự hiện diện của chân không ngưng tụ. Bộ trao đổi nhiệt loại này có thể hoạt động ngay cả trong điều kiện áp suất hơi thấp.

Bề ngoài

Thiết kế của các thiết bị như vậy được trình bày dưới dạng ống kim loại kép có cánh tản nhiệt bằng nhôm cán.

Trong các thiết bị này, quá trình không khí chảy xung quanh bề mặt rắn diễn ra. Nhiệt độ của bề mặt và luồng không khí khác nhau.

Trao đổi nhiệt giữa các môi trường được thực hiện thông qua một bức tường có vật liệu dẫn nhiệt đặc biệt được áp dụng trên đó. Các mạch được cách ly hoàn toàn với nhau.

Bộ trao đổi nhiệt bề mặt được chia thành 2 loại:

• tái tạo (hướng dòng chảy của môi trường có xu hướng thay đổi);
• hồi phục (trao đổi nhiệt từ chất làm mát này sang chất làm mát khác được thực hiện thông qua các thành mạch rời, trong khi hướng của dòng môi chất vẫn không đổi).

Phục hồi và các loại của nó

Chúng được phân chia theo đặc điểm thiết kế và lĩnh vực ứng dụng.

Vỏ và ống

Đây là những thiết bị đơn giản nhất. Chúng bao gồm một số lượng lớn các ống nhỏ được hàn thành một bó duy nhất và đặt trong vỏ bọc. Những bộ trao đổi nhiệt như vậy khá cồng kềnh và chiếm nhiều không gian.

Chúng được sử dụng trong máy bay hơi, tủ lạnh, máy sưởi, máy ngưng tụ.

Chìm ngập

Họ đại diện rắn hổ mang hình phẳng hoặc hình trụ, nhúng trong bình chứa chất lỏng.

Các bộ trao đổi nhiệt này được coi là không hiệu quả vì có rò rỉ ở bên ngoài cuộn dây. truyền nhiệt thấpvà quá trình rửa bằng chất lỏng diễn ra với lượng cực nhỏ.

Các đơn vị ngập nước được sử dụng như tủ lạnh và bình ngưng tụ, cũng như cho đun nước và các giải pháp công nghệ.

Ống

Các thiết bị loại này là 2 ống, nằm bên trong nhau và có đường kính khác nhau. Do đó, chất lỏng cần được làm nóng hoặc làm mát sẽ tiếp xúc trực tiếp với chất làm mát.

Ống trao đổi nhiệt được cố định dọc theo nhau. Do sự khác biệt về đường kính nên chất làm mát không gặp bất kỳ trở ngại nào trong quá trình lưu thông.

Các bộ trao đổi nhiệt như vậy chủ yếu được sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm, đặc biệt là trong sản xuất rượu vang và sản xuất sữa.

Việc sử dụng các thiết bị như vậy cũng phổ biến trong ngành dầu khí và hóa chất.

Tưới tiêu

Bộ trao đổi nhiệt loại này là ống thẳng nằm chồng lên nhau và tưới bằng nước từ bên ngoài. Chúng được cố định bằng cách hàn hoặc sử dụng "cuộn" trên các mặt bích. Chất lỏng tưới đi qua máng trên, các cạnh có hình dạng đinh hươngMột phần chất lỏng cung cấp cho việc tưới tiêu đường ống sẽ bốc hơi.

Việc sử dụng các đơn vị như máy ngưng tụ trong tủ lạnh.

Than chì: nó là gì?

Bộ trao đổi nhiệt khối cấu trúc. Tất cả các thành phần hình chữ nhật hoặc hình trụ đều được cố định chắc chắn bằng gioăng và nắp cao su hoặc Teflon đặc biệt.

Bên trong cấu trúc này, có điều gì đó đang diễn ra dòng chảy ngang của chất lỏng.

Ban đầu, để loại bỏ độ xốp của than chì, người ta xử lý nó bằng nhựa đặc biệt làm từ formaldehyde. Một hoặc cả hai môi trường đều có tính ăn mòn.

Do tác động ổn định của những thiết bị như vậy nên việc sử dụng chúng rất phổ biến. trong ngành công nghiệp hóa chất.

Tấm không khí với quạt

Theo thiết kế, chúng được chia thành loại tháo rời và loại hàn. Đầu tiên được sử dụng rộng rãi vì chúng có thể tháo rời và lắp ráp, và nếu cần thiết, có thể vệ sinh và tăng hiệu quả bằng cách bổ sung thêm các tấm.

Thiết bị bao gồm các tấm có gioăng cao su ở giữa, 2 buồng cuối, siết chặt bu lông và khung.

Tấm thép có độ dày 0,7 mm, mặt chảy của chúng có dạng gợn sóng hoặc có gân.

Để niêm phong quá trình trao đổi nhiệt, các tấm được cố định miếng đệm cao su.

Chất làm mát trong bộ trao đổi nhiệt này có thể di chuyển theo hướng thuận, ngược hoặc hỗn hợp.

Các thiết bị như vậy được sử dụng trong hệ thống sưởi ấm, thông gió, điều hòa không khí và làm lạnh. Ngoài ra, nó còn được sử dụng trong ngành dệt may, dầu khí, bột giấy, giấy và các ngành công nghiệp khác.

Tấm gân: nguyên lý hoạt động

Bản chất của thiết kế bộ trao đổi nhiệt như vậy là có hệ thống đơn của các tấm riêng biệt, giữa chúng có các phần đính kèm có gân.

Các giống cây trồng của họ được trình bày ở nhiều dạng khác nhau.

Để có sự lựa chọn hợp lý về hình dạng kênh cho sự đi qua của chất lỏng, đòi hỏi phải sử dụng nhiều tệp đính kèm khác nhau.

Các bộ trao đổi nhiệt này được sử dụng trong nhiều hệ thống vận chuyển khác nhau.

Tấm có gân

Chúng khác với các loại được đề cập ở trên ở chỗ phần đế của kết cấu sử dụng các tấm có gân với thành mỏng, được tạo thành bằng phương pháp hàn tần số cao.

Tất cả chúng đều được sửa chữa lần lượt với khả năng Xoay 90°C.

Việc sử dụng các bộ trao đổi nhiệt như vậy thường được thấy trong cả công nghiệp (trong các quy trình công nghệ nhiệt) và trong cuộc sống hàng ngày (hệ thống thông gió có thu hồi nhiệt).

xoắn ốc

Chúng nằm ngang và dọc. Thiết kế của chúng bao gồm 2 tờ mỏng làm bằng kim loại, cố định vào lõi và uốn thành hình xoắn ốc. Để tăng thêm độ cứng cho các tấm, các gờ cách được hàn vào chúng ở cả hai mặt.

Các kênh xoắn ốc có những hạn chế về hình thức nắp cuối. Việc bịt kín các lối đi như vậy được thực hiện bằng cách hàn. Ở một bên và bịt kín bằng miếng đệm ở mặt kia. Khi nó mòn đi, quá trình hàn cũng diễn ra ở mặt kia.

Điều này loại trừ khả năng tháo dỡ chất mang nhiệt.

Thiết bị này được sử dụng trong thực phẩm, luyện kim, bột giấy và giấy, khai thác mỏ, dầu, khí đốt và các lĩnh vực công nghiệp khác.

Cách chọn bộ trao đổi nhiệt cho hệ thống sưởi ấm trung tâm

Khi lựa chọn, điều quan trọng là phải chú ý đến các đặc điểm kỹ thuật chính của thiết bị:

Độ dày và vật liệu của tấm

Khối lượng của thiết bị càng thấp thì hệ số truyền nhiệt càng cao. Điều quan trọng là phải tập trung vào độ dày được khuyến nghị của các tấm. Nó chủ yếu thay đổi từ 0,4 mm đến 0,7 mm, vật liệu phù hợp là thép không gỉ.

Áp lực

Chỉ số này càng thấp thì chi phí của đơn vị càng thấp. Để không bị quan sát những thất bại trong hệ thống sưởi ấm, cần phải biết điều này nghĩa và thông báo cho người bán khi mua hàng.

Hệ số truyền nhiệt

Đây là một trong những tiêu chí lựa chọn chính. Nó cho biết đơn vị nhiệt mà thiết bị có khả năng truyền trong một khoảng thời gian nhất định từ môi trường nóng sang môi trường lạnh. qua diện tích 1 m2 và chênh lệch nhiệt độ 1 K.

Để tăng khả năng truyền nhiệt, cần ít tấm hơn. Chi phí của bộ trao đổi nhiệt như vậy sẽ thấp hơn. Đối với thiết bị có giá cao

Hệ số truyền nhiệt được khuyến nghị và tối ưu - 7000 W/m2*K.

Cân nặng

Trọng lượng của bộ trao đổi nhiệt phụ thuộc trực tiếp vào vật liệu làm nên nó vật liệu nó được tạo ra. Trước khi mua thiết bị, bạn cần xác định xem có bao nhiêu không gian cho nó. Ở những khu vực nhỏ, tốt hơn là nên tránh cỡ lớn thiết bị.

Bề mặt dự trữ để trao đổi nhiệt

Đối với một đơn vị chất lượng, con số này là 10-15%nếu không, hoạt động của nó sẽ không hiệu quả, vì nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ cài đặt hoặc bị nhiễm bẩn dù chỉ một chút cũng sẽ dẫn đến việc dừng quá trình làm việc.

Ngoài các thông số trên, cũng đáng để xem xét lượng nhiệt mất đi, tính chất chính của chất làm mát, đặc điểm của đường ống để trao đổi nhiệt.

Các loại và vật liệu

Loại bộ trao đổi nhiệt được lựa chọn dựa trên mục đích sử dụng và chất làm mát được sử dụng.

Các thiết bị đáng tin cậy và bền nhất được coi là những thiết bị được làm bằng gangChúng không sợ bị ăn mòn và có khả năng chịu nhiệt cao.

Nhược điểm: kích thước lớn và điều chỉnh chậm theo sự thay đổi nhiệt độ nhất định. Chúng chiếm khá nhiều không gian.

Bạn thép Giá của các thiết bị này thấp hơn đáng kể, nhưng mức độ hiệu quả cũng thấp hơn.

Phổ biến nhất là bộ trao đổi nhiệt được làm bằng đồngChúng có hệ số dẫn nhiệt cao và có công nghệ tiên tiến.

Để tăng tuổi thọ, các thiết bị như vậy được phủ một lớp bảo vệ đặc biệt ở bên ngoài.

Bộ trao đổi nhiệt bằng thép là loại rẻ nhất, dễ bị ăn mòn và nặng.

Các nhà sản xuất phổ biến: ảnh

Tất cả các nhà sản xuất đều cung cấp chế độ bảo hành cho sản phẩm của mình. từ 6 tháng đến 1 năm.

Các sản phẩm của các công ty sau đây đang có nhu cầu cao:

• Sondex;

  

  Ảnh 1. Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm, kết nối ren, độ dày tấm 0,5 mm, nhà sản xuất - Sondex, Đan Mạch.

• Điên;
• Alfa Laval;

  

  Ảnh 2. Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm model AQ2S, bề mặt tấm dạng sóng, nhà sản xuất - Alfa Laval.

• Gea Mashimpeks;
• Danfoss;

  

  Ảnh 3. Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm hàn model XB 04-1-8, làm bằng thép không gỉ chịu axit, nhà sản xuất - "Danfoss".

• Funke;
• Và thế là xong.

Video hữu ích

Hãy xem video này để biết bộ trao đổi nhiệt vỏ và ống hoạt động như thế nào.

Áp suất nước nóng thấp và các dấu hiệu tắc nghẽn khác

Dấu hiệu tắc nghẽn

• áp suất thấp nước nóng;
• tích tụ và vỡ vụn dưới lớp vỏ bồ hóng;
• sau khi bật xảy ra tắt bếp nhanh;
• xấu đang khởi động Nước;

  Quan trọng! Trước khi bạn bắt đầu quá trình vệ sinh bộ trao đổi nhiệt Cần phải đảm bảo rằng các bộ phận khác của hệ thống sưởi ấm đều hoạt động tốt.

• kích hoạt liên tục bảo vệ nhiệt.