Výměník tepla. Typy tepelných výměníků. Klasifikace tepelných výměníků

Každý z nás se potýkají s nejjednoduššími tepelnými výměníky. Pozoruhodným příkladem je výstavba „trubice v trubici“, nebo něco takového. Bylo by těžké si představit náš život, kdyby nebyla vynalezena tepelný výměník. K dnešnímu dni, tam jsou obrovské množství tepelných výměníků. Mezi sebou, se liší nejen v zadávací dokumentaci, ale v rozsahu dodávek, designu, a tak dále. N. Pojďme diskutovat podrobněji k tomuto tématu a prozkoumat zajímavé okamžiky.

Některé obecné informace

Výměník tepla - zařízení sloužící k přenosu tepla z jednoho prostředí do druhého. Je třeba si uvědomit, že tepelný výměník sám, bez topného zařízení, je zcela zbytečné, ale v komplexu je možné získat vynikající výsledky a úspěšné teplo i velmi velké a chladné místnosti. Kromě toho, vědci se stále snaží, aby minimalizovaly tepelné ztráty při přenosu do jiného prostředí. Dnes nemůže pochlubit účinnost 100%, ale účinnost 90-95% může mluvit směle. Provozní a technické vlastnosti produktu se zlepší použitím speciálně připravených materiálů, stejně jako chladicí kapaliny. Samozřejmě, že se mírně zvýší cenu zařízení, ale stojí to za to.

Jsou-li konstrukční inženýři neustále potýkají s protichůdnými požadavky, které musí být sloučeny do jedné lahvičky. Například, je nutné snížit odpor proudění , a tím zlepšit koeficient přestupu tepla. Výměník tepla musí být odolné vůči korozi, ale to není pro službu příliš obtížné. To vše vedlo k tomu, že existuje mnoho typů tepelných výměníků. V závislosti na situaci, použijte ten, který nejlépe sedí.

Klasifikace tepelných výměníků

Jak již bylo uvedeno výše, v současné době existuje velký počet tepelných výměníků. Především musí být odděleny způsobem teplonosné médium. Zde jsou výměníky tepla rozdělit do následujících skupin:

• rekuperační;
• regenerační;
• mísení;
• elektricky vyhřívaná.

Pojďme se blíže podíváte regenerační výměníky tepla. design výrobku znamená přítomnost jednovrstvé nebo vícevrstvé stěny, přes který se přenáší teplo. Obvykle k tomu dochází ve stálém pohybu. Je zajímavé, že v tomto typu zařízení pro přenos tepla se provádí nuceným pohybem, aniž by se změnil stav fáze. Ale to platí pouze pro trvalé tepelné výměníky. Pokud hovoříme o agregátů s režimu periodické operace, pak po určitou dobu, se provádí vytápění, odpařování a chlazení, to vše v sekvenčním režimu. Taková zařízení jsou výměníky tepla s nestabilní tepelným pohybem. To je proto, že teplota chladiva na vstupu a na výstupu se výrazně liší. Často takové jednotky se nacházejí ve formě cívek a jsou desky s drážkou, a jiné formy. O něco později se podíváme na několik typů. Ale tato klasifikace výměníků nekončí.

Regenerační jednotky a elektrické topení

V tomto případě, stejně jako v předchozím, pro přenos tepelné energie je použita na povrch přenášející teplo. Nicméně, tato oblast je druh přílohu. To slouží jako meziprodukt akumulačních prostředků, které akumuluje teplo. Zkrátka a dobře, celý proces lze rozdělit do několika etap. V trysky prvního stupně se určité množství tepla. Dále je zde přechod do druhého stupně, a chladicí kapalina prochází podél povrchu trysky. To se děje při změně proudění chladicí kapaliny. V této fázi je tryska postupně ochladí, a teplo se akumuluje v médiu pro ohřev, která může být na pokoj.

Regenerátory jsou nestacionární jednotky. Tryska je často pevné, a tepelné procesy - synchronně opakuje. Zařízení tohoto typu jsou často nazývány skruberrami nebo chladicích věží.

Podstatou elektricky vyhřívaných tepelných výměníků je, že jako primární zdroj tepla pomocí elektrické energie. Pro přeměnu elektrické energie na tepelnou energii pomocí instalace elektrického oblouku. Mohou být přímé i nepřímé vytápění. Nejběžnějším výměníky průmysl - indukční a odporové ohřívače. Jak můžete vidět, výměníky tepla mohou být různé, nyní považujeme podrobně každý druh, rozsah a designové prvky.

spirálové tepelné výměníky

Zařízení se skládá z dvojice spirálových kanálů. Obvykle jsou navinuta okolo středové přepážky. Za tímto účelem jsou vyrobeny z plošného materiálu. Je třeba poznamenat, že spirálové tepelné výměníky jsou vhodné pro vytápění a chlazení tekutin, které mají vysoký koeficient viskozity.

Tím, a je velká topná plocha vytvořena ze dvou plechů, které jsou spojeny prostřednictvím svaru, aby jádra. Jednotka se skládá pouze ze 2 kanálů, obecně obdélníkového průřezu, vytvořené ve tvaru spirály. Konec spirály (vnitřní) má dělicí stěnu a upevněn pomocí čepů. Výměníky tepla mohou produkovat jak vertikální, tak i horizontální. V případě, že je možné stanovit jeden typ kvůli nedostatku místa nebo komplexní prostoru konfigurace, je použita druhá je výhodnější. Je také zajímavé, že spotřebitel si může vybrat spirále výměníky tepla s různými šířkami spirály, od 20 do 150 centimetrů. V tomto případě může být topná plocha se pohybovala od 3,2 do 100 metrů čtverečních s maximálním tlakem v systému 1 MPa.

Je třeba poznamenat, že přenos tepla zařízení má řadu významných výhod. Za prvé, tato snížená odpor proudění. Za druhé, kompaktnost a vysoká účinnost, a intenzita tepla. Ale to vše přispělo k tomu, že existovaly nedostatky v podobě komplexní stavby a opravy.

Na deskových výměníků tepla

V současné době vyráběné oddělitelné a non-deskové výměníky. Samozřejmě, že první typ je výhodnější z hlediska různých důvodů. Za prvé, je snadná údržba. Takové zařízení je velmi rychle montovat a demontovat, takže každá porucha je odstraněna v krátkém čase. Uzavřené modely nejsou obvykle opravit, a pokud se tak stane, pak mnohem déle.

Ve skutečnosti je název naznačuje, že zařízení se skládá ze stohu prefabrikovaných desek. Mohou být vyrobeny z různých materiálů jako je měď, titan, grafit, a tak dále. N. Téměř vždy pro zlepšení provozních vlastností vlnité desky jsou vyrobeny. Deskové výměníky toky studených a teplých vrstev proudění chladicí kapaliny.

Sama o sobě, že zařízení je dobrá v tom, že má příslušný rozvržení. Je možné zvýšit plochu pro výměnu tepla, a to všechno sejde v relativně malé velikosti. V každém případě, před dokončením nákupu se provádí výpočet tepelných výměníků, které vám umožní získat údaje o tom, jak je to nutné napájecí zařízení v konkrétním případě. Mělo by být zřejmé, že všechny desky, které jsou utaženy v balíčku v důsledku stejný tvar tvarových kanálů mezi nimi. Díky nim se kapalina proudí. A teď se podíváme na některé další zajímavé detaily, které se týkají zařízení.

Použití těsnění

Jak je uvedeno výše, jsou použity hlavním prvkem teplosměnných desek. Jsou vyrobeny s lisováním za studena. K tomuto účelu je odolná proti korozi slitin, které mohou významně zlepšit trvanlivost a účinnost jednotky. Tloušťka desek v závislosti na modelech může být v rozmezí od 0,4 do 1,0 mm. V pracovní poloze jsou desky těsně přitlačeny k sobě navzájem. To vytváří malou drážkou kanály. Na přední straně je speciální drážka v gumové těsnění (ucpávka) pro nastavení. Kromě toho, že jsou otvory v podložky, které jsou nezbytné pro přivádění a odvádění kapaliny. V případě, že jeden z otvorů průlomové poskytován systém drenážních drážek, což eliminuje směšování teplé a studené prostředí.

Vytvořením protiproud mezi dvě prostředí bylo dosaženo nejen zlepší nastavené teploty, ale i rychlejší přenos tepla při relativně nízkém hydraulickém odporu. Nenechte se špatně říci, že základní princip fungování je založen na pult, to znamená, že pohyb vytápění a ohřev tekutin v různých směrech. Za účelem vyloučení směšovací nastavení dvojité gumové těsnění nebo kovové desky. Počet desek a kanálů se může lišit v závislosti na provozních požadavcích na zařízení. Před vytvořením konat tepelné konstrukci výměníků tepla, což umožňuje určit optimální režim provozu. Někdy používají drahé slitiny, které se nebojí dlouhodobé použití v náročných podmínkách.

Deska-ploutev výměníky

ORT se používá pro přenos tepla na nekorodující a plynná média v širokém rozsahu teplot, od -270 do 200 ° C. Tlak v systému se může dosáhnout 100 atmosfér a začít s vakuem. Konstrukce je myšlenka použití žebrovaný povrch na obou stranách desky. Zařízení se skládá z několika žebry, a přes které se přenos tepla provádí mezi médii. Je třeba poznamenat, že je žebrovaných deskový výměník tepla má velké množství forem žeber. To vám umožní změnit počet provozních a technických vlastností. Nejčastěji můžete vidět trvalý a vlnité okraje. Ale na rozdíl od těchto, tam jsou také více exotických, jako je perforovaná a šupinatý. Jako materiál se běžně používá k plechu. Jejich tloušťka je regulován v závislosti na tlaku v systému a použité tekutiny.

Často tyto typy tepelných výměníků vyrobených s různými typy dopravních toků. Nejčastěji používaným pult, ale také držet uniFLOW a křížový režim. Pokud však krátká diskuse o silných takového zařízení, na mnoha z nich. Za prvé, je to funkční vlastnosti, jako je rychlé a intenzivní teplo. Za druhé, je to malá velikost. V současné době, mnoho lidí říká, že to je ploutev výměníky tepla jsou nejdokonalejší. Nejčastěji používaným ORT v odvětvích, jako je energetika, rafinace ropy, chemický a letecký průmysl. To vše je v důsledku velkého počtu výhod, stejně jako široké škály tekutiny a tlaku v systému.

Trubkový tepelný konstrukce a funkce výměníku

Heat Transfer zařízení typu povrchu, který jsme již diskutovali, není tak populární jako kotlových jednotek. Jedná se o zařízení, které jsou uvedeny na začátku, v nejjednodušším provedení - systém „trubka v trubce“. Tepelný výměník tohoto druhu je systém (paprsku), trubky, které jsou umístěny ve skříni. Zavaltsovyvayut trubice a přivařeny k tělu výrobku. V některých případech, další opaření. To má zajistit 100% těsnost. Skříň je opatřena přídavnými tryskami. Někteří potřebují přívod páry, jiní - k odstranění kondenzátu. Kromě toho, v případě, že jsou napříč mříže, které se používají k podpoře teplosměnných trubek podél celé délky jednotky. Zajímavé je, že skořepinové a trubkové výměníky tepla se používají při teplotě 190 stupňů Celsia a tlak nasycených par vyšší než 15 bar.

Každý systém, což znamená, pohyb tekutiny může být vystavena vodní kladivo. Tento jev schopné částečně nebo zcela odejmout zařízení mimo provoz. Aby se tomu zabránilo, používají různé druhy paměťových nosičů, takzvaný vyrovnávací nádrže. Ale v našem případě to není nutné, protože shell a trubka výměníky tepla pro ně velmi stabilní. Kromě toho, nejsou předložila přísné požadavky na čistotu životního prostředí. Podstatnou nevýhodou tohoto zařízení je to, že všechny druhy výměníků tepla tohoto typu jsou velmi metal náročné, což má vliv na konečnou cenu a velikost.

Výměníky tepla pro plynové zařízení

Není žádným tajemstvím, že každý kotel na pevná paliva nebo plyn je výměník tepla v jeho designu, které jsou také nazývány ohřívače. Hlavními druhy jsme diskutovali s vámi. Jak jste si možná všimli, některé druhy se používají v různých průmyslových odvětvích. Některá zařízení našly širší využití, jiné se používají v průmyslu a nevejdou jiný. V našem případě je použití trubkových a deskových výměníků tepla. V prvním případě se jedná o systém trubek, v druhé - deskami. V zásadě platí bez ohledu na typ tepelného výměníku pro sloupec plynů musí splňovat několik požadavků. Za prvé, mají vysoký koeficient přenosu tepla, a za druhé, aby se trvanlivý a odolný proti vysokým teplotám. Mezi nejoblíbenější materiály jsou měď, hliník a ocel. Druhá varianta je méně výhodné, protože takový kov má velkou hmotnost, což snižuje účinnost. V každém případě je tepelný výměník pro sloupec plynem musí být nejméně 5 let.

závěr

Tak jsme přezkoumána s vámi hlavní typy tepelných výměníků. Bez pozornosti byly takové druhy jako kozhuhoplastinchatye. V zásadě platí, že se významně neliší od klasické desky nebo žebrované. Ale často možné najít pec pro vany s výměník tepla s pouzdrem. Nicméně, klíčovým prvkem je to, že zařízení je odolné vůči vysokým teplotám a pracovních tlaků. Vyznačující se tím, skříň může být vyrobena z materiálů, jako je titan, nerezové oceli nebo z uhlíkové oceli. Je zajímavé, že pec pro koupel s výměníkem tepla kozhuhoplastinchatym dobře regulována pár, nebo kondenzát, což nepochybně je významná výhoda. V zásadě je možné dokončit příběh, protože teď víte o tepelných výměníků je vše, co potřebujete.