ما هو المبادل الحراري في نظام التدفئة؟

تاريخ ظهور المبادلات الحرارية.

توجد المبادلات الحرارية منذ ظهور الإنسان على الأرض وحتى بدونه. تقوم الشمس بتسخين البحر والصخور والأرض أثناء النهار ؛ في الليل ، يُطلق مبادل حراري طبيعي الحرارة ، مما يحافظ على توازن الحرارة على الأرض. كما أن نواة الأرض شديدة السخونة تعمل على تدفئة الأرض. اتضح أنه طالما كان هناك عقل على الأرض ، فإن الكثير والبشرية تتساءل عن ماهية المبادل الحراري وكيفية استخدامه لمصلحتك..

من الناحية التاريخية ، من الحقائق أن الإشارات إلى المبادل الحراري للوحة ، على سبيل المثال ، يمكن العثور عليها في اللوحات الجدارية التي يعود تاريخها إلى القرن السادس قبل الميلاد. مبدأ نقل الحرارة من وسيط واحد ، والآخر موصوف في أجهزة “مصطلح” – الحمامات اليونانية القديمة.

استخدم المحاربون القدماء أيضًا دروعهم ، ووضعوا الفحم الساخن فيها للحصول على الماء الساخن وخفض الدروع في برميل من الماء. لكن هذه كلها مفاهيم تاريخية – ما هو المبادل الحراري.

الغرض من المبادلات الحرارية

المبادل الحراري هو جهاز وظيفته الرئيسية هي نقل الطاقة الحرارية من وسيط عمل إلى آخر. يمكن أن تعمل المادة الغازية والأحماض والقلويات والبخار والماء والمحاليل المختلفة كناقل للحرارة..

أكثر المبادلات الحرارية شيوعًا اليوم هي وحدات الألواح. يتم استخدامها بنجاح في المجالات التالية:

• المواد الكيميائية؛
• تكرير النفط؛
• غاز؛
• الذري؛
• البتروكيماويات.
• طاقة؛
• المجال المشترك.

يجب اختيار تصميم الجهاز ومواد المكونات والمعلمات الأخرى بناءً على خصائص العملية التكنولوجية والأداء المطلوب. يخبر الزملاء من شركة ProTeplo المزيد عن أنواع المبادلات الحرارية والغرض منها https://proteplo.org.

التطبيقات

الجهاز والمخطط ومبدأ تشغيل أعمدة الغاز المتدفقة

تتميز المجالات التالية لاستخدام معدات التبادل الحراري:

• أنظمة التبريد؛
• أنظمة التدفئة؛
• أنظمة تكييف الهواء
• صناعة كيميائية
• تدفئة حمامات السباحة
• تجميع الطاقة الشمسية؛
• مهندس ميكانيكى؛
• أنظمة التهوية؛
• علم المعادن.
• مقابل؛
• تصنيع السيارات
• الصناعات الغذائية.

بالإضافة إلى ذلك ، من الممكن استخدام معدات التبادل الحراري لتدفئة المنازل الخاصة. يمكنك تثبيت الجهاز بشكل مستقل أو باستخدام المعالج. يساعد استخدام هذه التقنية في توزيع الحرارة بالتساوي في الغرفة..

هيكل ومبدأ العملية

من السهل التفكير في آلية العمل باستخدام مثال مبادل حراري للوحة مُجمَّع مسبقًا. يوفر الهيكل دائرتين وأربعة مخرجات. يفصل الجهاز الرقائقي التدفقات وفقًا للضغط ودرجة الحرارة. تعمل الأحماض والسوائل الأخرى كناقلات للحرارة..

تتضمن المبادلات الحرارية للتدفئة التوصيل بدائرة واحدة للتدفئة تحت الأرضية ، وبالدائرة الأخرى – محطة التدفئة.

لا يمكن الاتصال المباشر لوسط التدفئة المركزية ، لأن هذا يؤدي إلى فشل غطاء الأرضية الدافئ.

ويرجع ذلك إلى زيادة الضغط في محطة التدفئة ، والاختلافات في درجات الحرارة ووجود مواد عدوانية كيميائيًا في المبرد..

يظهر هيكل المبادل الحراري في الشكل أدناه..

جهاز تخطيطي لمبادل حراري لوحة

هيكل المبادل الحراري هو:

• الإطار ، الذي يتم توصيله على جانب واحد من الجهاز بلوحة ضغط ثابتة ويعمل كعنصر دعم ؛
• حزمة من الألواح التي تشكل قنوات لسائل التبريد بين العناصر المكونة ؛
• إطار يتكون من لوحة ضغط متحركة ولوحة ضغط ثابتة وعمود خلفي ؛
• غلاف يحمي الجهاز من التأثيرات الخارجية ؛
• المسامير الموجودة على حافة الفتحات التي يدخل المبرد من خلالها إلى الجهاز ؛
• الحشية المطلوبة لضيق القنوات ؛
• عناصر الدعم والتثبيت (عوارض التوجيه ، قاعدة المحمل ، أرجل السرير والإطارات ، المحامل ، البراغي ، الصواميل ، الغسالات).

يشير السهمان الأزرق والأحمر في الشكل إلى اتجاهات حركة المبرد البارد والساخن داخل المبادل الحراري ، على التوالي..

في الحياة اليومية ، يتم استخدام مبادل حراري ، يعتمد مبدأ تشغيله على فصل التدفقات والحفاظ على الأداء المستقل للأرضيات الدافئة عند ضغط تشغيل منخفض يبلغ 1.5 بار وتوصيل المياه النظيفة.

يتكون هيكل جهاز التبادل الحراري من ثلاث مجموعات من الألواح:

1. متصل ، ينتمي إلى نظام التسخين المستقل بمستوى ضغط منخفض.
2. ذو وجهين ، ينتمون إلى نظام التدفئة المركزية مع ارتفاع مستوى درجة الحرارة والضغط.
3. فصل يتميز بسماكة صغيرة ونقل الحرارة من نظام مركزي إلى نظام مستقل.

يحدد عدد ومعلمات اللوحات قدرة معدات التبادل الحراري. يفترض كل جهاز تركيب مرشح تنظيف. إنه قادر على الاحتفاظ بالجسيمات الخشنة: القشور ، ونشارة الخشب وغيرها. يحتاج المرشح إلى التنظيف الدوري باستخدام محاليل التنظيف.

مبدأ تشغيل المبادل الحراري هو نقل الطاقة الحرارية من ناقل حراري إلى آخر. الجهاز مزود بوسط تسخين مباشر ووسيط بارد. عندما يمرون بين الصفائح عبر القنوات ، يتم تسخين الوسط البارد. يتم الحصول على وسط ساخن ووسط تسخين عائد عند مخرج المبادل الحراري. داخل الجهاز ، تتحرك سوائل التبادل الحراري تجاه بعضها البعض ، أي في تيار معاكس ، ولا يمكن مزجها ، حيث يتم فصلها بواسطة ألواح.

خصائص المعدات

تتميز معدات التبادل الحراري بالبيانات التالية:

• مستوى ضغط الاختبار
• الحد الأقصى لمستوى ضغط العمل ؛
• الحد الأقصى لمستوى درجة حرارة التشغيل ؛
• الصانع.

بالإضافة إلى ذلك ، تتضمن الحزمة رسمًا بيانيًا وصحيفة بيانات بلغة بلد المنشأ ، إذا لزم الأمر مترجمة إلى لغة بلد البيع..

ترتيب قطري ورأسي ممكن للخطوط. مع الترتيب القطري للخطوط ، لا يلزم التثبيت إلا في وضع عمودي. ثم من الممكن أن يدخل الماء الساخن إلى المبادل الحراري من الأعلى إلى الأسفل. في هذه الحالة ، يتم نقل الحرارة إلى النظام المستقل عن طريق تقسيم الصفائح.

الماء عند المدخل عند درجة حرارة أعلى ، وعند المخرج ينخفض. في هذه الحالة ، في الدائرة التي تنتمي إلى نظام مستقل ، تحدث حركة المبرد من الأسفل إلى الأعلى. في المستويات السفلية ، يحدث تسخين ضعيف للمياه ، عند الاقتراب من المستويات العليا ، يزداد التسخين. هذا يجعل النظام أسهل في العمل. من الممكن إمداد المعدات بالمياه بسبب الدوران القسري.

ما يستخدم كمبرد?

إذا تحدثنا عن روسيا ، فإن الأنظمة المركزية تعمل جميعها على المياه. في أوروبا ، الوضع غامض – يتم استخدام الماء ومضاد التجمد والزيت وما إلى ذلك..

خلاصة القول هي أنه إذا أخذ مستخدم نظام التدفئة جزءًا من المبرد ، فسيتعين عليه دفع غرامة كبيرة. لهذا السبب ، يتم استخدام مبادل حراري هناك..

بفضل ذلك ، من الممكن نقل الحرارة بشكل غير مباشر من نظام التدفئة المركزي إلى نظام التدفئة في المنزل / الشقة. بالطبع ، في الواقع في روسيا يبدون مختلفين إلى حد ما..

ومع ذلك ، فإن المبادلات الحرارية في الاتحاد الروسي لها مزايا كبيرة في الاستخدام.

لماذا من المنطقي تركيب مبادل حراري?

يفكر العديد من المطورين اليوم ، عند تنظيم اتصالات LCD ، في إمكانية تركيب مبادلات حرارية في الطابق السفلي من المنزل. بفضل هذا ، سيتمكن كل مستأجر من الدفع مقابل الحرارة التي استهلكها فقط.

من الناحية الفنية ، يبدو الأمر على هذا النحو – يحتوي المنزل على تدفئة رئيسية واحدة يمكن للمقيمين من خلالها بشكل انتقائي ، إذا رغبت في ذلك ، تلقي الحرارة بالأحجام المطلوبة.

يتم تحقيق ذلك عن طريق تثبيت مجموعة متنوعة من الأنظمة التنظيمية:

• السيطرة على تنظيم الطقس.
• تحليل درجة الحرارة الحالية في الغرفة ؛
• التحكم في درجة الحرارة في التدفئة الرئيسية ؛
• التحكم في أنظمة التدفئة تحت الأرضية ، والاستجمام ، وما إلى ذلك..

في مثل هذا النظام ، يكون ذلك منطقيًا أيضًا لأن مفتاح التدفئة المركزية يتم وضعه باستخدام أنابيب خاصة. تستخدم وسائل الاتصال الأخرى في الشقق. أولاً ، يوفر المال (المطور يبيع الشقق بسعر أقل). ثانيًا ، الأنابيب الموجودة في الشقة تدوم لفترة أطول..

ما يتكون منه المبادل الحراري الحديث

يتكون المبادل الحراري الحديث من عدة أجزاء ، يلعب كل منها دوره المهم:

• لوحة ثابتة تتصل بها جميع أنابيب الإمداد ؛
• لوحة الضغط؛
• لوحات مبادل حراري مع حشوات من النوع الختم المُدرج ؛
• أدلة علوية وسفلية ؛
• رف الخلفي؛
• ترصيع الخيوط.

تُظهر هذه الصورة مبادل حراري للقذيفة والأنبوب.

بفضل هذا التصميم الفريد ، فإن المبادل الحراري قادر على توفير التصميم الأكثر كفاءة للسطح الكامل للمبادل الحراري المستخدم ، مما يجعل من الممكن إنشاء جهاز تسخين صغير الحجم. جميع اللوحات في العبوة المجمعة متشابهة تمامًا ، وبعضها فقط يتجه نحو الآخر بزاوية 180 درجة. لهذا السبب ، أثناء الانكماش الضروري للحزمة بأكملها ، يجب أن تتشكل القنوات. من خلالهم أثناء عملية التسخين يتدفق مائع العمل ، والذي يشارك في التبادل الحراري. بفضل هذا الترتيب لعناصر النظام ، يتم تحقيق التناوب الصحيح للقنوات..

اليوم ، يمكننا أن نقول بأمان أن المبادلات الحرارية من نوع اللوحة أكثر شيوعًا نظرًا لخصائصها التقنية. من العناصر الأساسية لأي مبادل حراري حديث لوحات نقل الحرارة ، وهي مصنوعة من الفولاذ المقاوم للتآكل ، ويتراوح سمكها بين 0.4 إلى 1 مم. تستخدم طريقة الختم عالية التقنية للتصنيع.

أثناء التشغيل ، يتم ضغط الألواح على بعضها البعض ، وبالتالي يتم تشكيل قنوات مشقوقة. يحتوي الجانب الأمامي لكل من هذه الألواح على أخاديد خاصة ، حيث يتم تثبيت حشية كفاف مطاطية خصيصًا ، مما يضمن إحكامًا تامًا للقنوات. هناك أربعة ثقوب في المجموع ، اثنتان منها ضرورية لضمان إمداد وتفريغ الوسيط الساخن للقناة ، والثاني الآخران مسؤولان عن منع اختلاط وسائل التسخين والوسائط الساخنة. في حالة اختراق إحدى الدوائر الصغيرة ، تتم حماية المبادلات الحرارية للوحة بواسطة أخاديد تصريف.

إذا كان هناك اختلاف كبير في معدل تدفق الوسائط وفرق صغير جدًا في درجات الحرارة النهائية ، فمن الممكن إعادة استخدام عملية التبادل الحراري ، والتي ستحدث من خلال اتجاه التدفقات الشبيه بالحلقة.

مخطط متسلسل على مرحلتين.

شبكة الاتصال

يتفرع الماء إلى مجريين: واحد

يمر عبر منظم التدفق PP ، و

الثانية من خلال المدفأة الثانية

الخطوات ، ثم تختلط هذه التدفقات

وادخل نظام التدفئة.

في

الحد الأقصى لدرجة حرارة الماء العائد

بعد التسخين 70 درجة مئوية

و

متوسط ​​حمل الماء الساخن

مياه الصنبور عمليا

مع ارتفاع درجات الحرارة إلى المستوى الطبيعي في المرحلة الأولى,

والمرحلة الثانية فارغة تماما,

حيث يتم إغلاق وحدة التحكم في درجة الحرارة RT

صمام المدفأة والشبكة بأكملها

يدخل الماء من خلال منظم التدفق

PP في نظام التدفئة والنظام

يحصل التسخين على مزيد من الحرارة

القيمة المحسوبة.

لو

عودة المياه بعد النظام

درجة حرارة التسخين 30-40 درجة مئوية

, على سبيل المثال ، عند درجة حرارة موجبة

الهواء الخارجي ، ثم تسخين الماء للداخل

الخطوة الأولى ليست كافية ، وهي

مع ارتفاع درجات الحرارة في المرحلة الثانية. اخر

سمة من سمات الدائرة هو المبدأ

اللوائح ذات الصلة. جوهرها

يتكون من ضبط منظم التدفق

للحفاظ على معدل تدفق ثابت

مياه الشبكة لمدخلات المشتركين

بشكل عام ، بغض النظر عن الحمل الساخن

وضع منظم وإمداد المياه

درجة الحرارة. إذا كان الحمل ساخنًا

يزداد إمداد المياه ، ثم المنظم

يفتح درجة الحرارة ويتيح

من خلال شبكة سخان أكثر

الماء أو كل الماء الرئيسي ، بينما

انخفاض تدفق المياه من خلال المنظم

معدل التدفق مما أدى إلى درجة الحرارة

شبكة مياه عند مدخل المصعد

ينخفض ​​، على الرغم من معدل تدفق المبرد

يبقى ثابتا. الدفء غير معطى

خلال فترة الحمل العالي للحرارة

إمدادات المياه ، يتم تعويضها خلال فترات

حمولة خفيفة عند استقبال المصعد

تدفق درجة حرارة عالية. ينقص

درجة حرارة الهواء الداخلي ليست كذلك

يحدث بسبب استعمل من قبل

سعة تخزين الحرارة

إحاطة هياكل المباني. هذا و

يسمى اللوائح ذات الصلة,

الذي يعمل على تسوية اليومية

تحميل متفاوت من الساخن

إمدادات المياه. في الصيف متى

تسخين ، سخانات

يتم تضمينها في العمل بالتتابع مع

باستخدام وصلة مرور خاصة. هذه

يتم تطبيق المخطط في سكني ، عام

والمباني الصناعية بنسبة

الأحمال

يعتمد اختيار المخطط على الجدول الزمني للمركز

تنظيم إطلاق الحرارة: زيادة

أو التدفئة .. الميزة

ثابتة

مخططات مقابل مرحلتين

مختلط هو المحاذاة

جدول الحمل الحراري اليومي,

أفضل استخدام لسائل التبريد,

مما يؤدي إلى انخفاض في استهلاك المياه

عبر الانترنت. عودة مياه الشبكة منخفضة

تعمل درجة الحرارة على تحسين تأثير التسخين,

حيث لتسخين المياه ، يمكنك استخدامها

استخراج البخار تحت ضغط مخفض.

التقليل من استهلاك المياه للتسخين لهذا الغرض

المخطط (إلى نقطة التسخين)

40٪ على التوازي و 25٪ أكثر

مقارنة مع مختلطة.

عيب

– عدم وجود امكانية كاملة

التنظيم التلقائي للحرارة

فقرة.

ما هي مزايا استخدام الجهاز?

المزايا الرئيسية التي تستحق تثبيت هذا الجهاز هي:

1. كفاءة عالية. المبادل الحراري قادر على توفير الماء بدرجة حرارة مثالية لعدة أماكن في المنزل في وقت واحد.
2. الربحية. يسمح لك الجهاز بتسخين المياه مباشرة من التدفئة ، فلا داعي لتركيب سخان وإنفاق كهرباء وغاز إضافية.
3. حجم صغير. الجهاز مضغوط تمامًا ولا يشغل مساحة كبيرة.
4. سهولة التركيب والاستخدام. الجهاز سهل التركيب ولا يتطلب صيانة متكررة وسهل التنظيف.

المميزات والعيوب

– سهولة التركيب؛

– أبعاد كلية صغيرة ؛

– بساطة الخدمة ؛

– القدرة على تغيير المنطقة الساخنة ؛

– كفاءة عالية مع توفير الطاقة ؛

– فترة طويلة من العمل ؛

– حدود معينة عند استخدام أقصى ضغط ودرجة حرارة ؛

– الحاجة إلى حساب كل جهاز على حدة للخصائص المحددة ؛

– القابلية لنوعية المبرد ووجود الشوائب ؛

حساب مبادل حراري للتدفئة

يتم تجميع كل نموذج للمبادل الحراري لمتطلبات تشغيل محددة. بناءً على الحسابات ، يتم تحديد المواد وعدد اللوحات والخصائص التقنية والأبعاد. يتم إعداد الحساب من قبل الشركة المصنعة للمعدات. يحتاج العميل فقط إلى تقديم المعلومات الضرورية:

– درجة الحرارة في دائرة التسخين ؛

– درجة حرارة الدائرة الداخلية ؛

– فقدان الضغط المسموح به ؛

لمعرفة هذه البيانات ، يمكنك تقديم طلب إلى شركة الإمداد الحراري. يمكن حساب ناتج الحرارة بسهولة إذا كانت الخصائص الأخرى معروفة. عند اختيار مبادل حراري ، يجب مراعاة الخصائص الأخرى ، مثل اللزوجة وتلوث وسط العمل. يمكن أن يكون للحسابات غير الصحيحة تأثير عميق على عمر الخدمة وكفاءتها وتكلفة المعدات..

– تم أخذ المعلمات الرئيسية في الاعتبار عن طريق الخطأ. أخطاء في الحساب وعدم الدقة في تحديد الخصائص في التطبيق – يمكن أن يؤدي ذلك إلى حقيقة أن الجهاز يصبح متسخًا في كثير من الأحيان ويتعطل بشكل أسرع

– في بيئة معادية للغاية وملوثة ، ستفشل المواد بشكل أسرع وتصبح مسدودة إذا لم تتناسب مع المبرد.

– مع قيمة منخفضة جدًا لهامش التلوث ، سيصبح الجهاز سريعًا مغطى بمقياس ، بقيمة عالية جدًا ، وسيصبح غير فعال

مظهر الجهاز

أي مبادل حراري له خصائص تقنية:

• درجة حرارة التشغيل القصوى ، على سبيل المثال 200 درجة مئوية ؛
• أقصى ضغط عمل ، على سبيل المثال 30 بار ؛
• ضغط الاختبار ، على سبيل المثال 43 بار.

يشار إلى بلد الصنع ، وجواز السفر الفني بلغة الشركة المصنعة ، والرسم البياني ، والمخططات. إذا لزم الأمر ، يمكن ترجمة جواز السفر إلى اللغة الروسية. قد يختلف تصميم ومبدأ تشغيل المبادل الحراري من مختلف الصانعين اختلافًا طفيفًا في بعض الأحيان. لكن الجوهر يبقى كما هو.

يمكن ترتيب دوائر المبادل الحراري للتدفئة رأسياً وقطرياً. هذا لا يؤثر على مبدأ العملية. أبسط ترتيب هو ترتيب قطري. في هذه الحالة ، يجب تثبيت المبادل الحراري بشكل صارم في وضع عمودي..

يدخل الماء الساخن من نظام التسخين المركزي من الأعلى إلى الأسفل إلى المبادل الحراري ، وينقل الحرارة إلى النظام المستقل من خلال نظام الفصل. عند المدخل سيكون الماء ساخنًا جدًا ، عند الخروج يوجد بالفعل ماء بدرجة حرارة منخفضة. في دائرة النظام المستقل ، يتدفق المبرد من الأسفل إلى الأعلى. في القاع ، يسخن الماء قليلاً ، وكلما اقتربنا من القمة ، كلما كانت التسخين أقوى. بسبب هذا الجهاز ، سيكون من الأسهل على النظام العمل..

تتم عملية تزويد المبادل الحراري بالمياه عند الدوران القسري. تعمل محطة الطاقة الحرارية على المضخات الخاصة بها. وسيعمل نظام التدفئة الأرضية المستقل في الشقة بمضخة الدوران الخاصة به.

تركيب مبادل حراري

باستخدام تعليمات التثبيت ، من الضروري إصلاح المبادل الحراري بشكل صحيح. يتم ضغطه على الحائط بواسطة وحدة تحكم خاصة أو شريط تثبيت. من الممكن أيضًا تركيب المبادل الحراري بزاوية متصلة بأسفل المبادل الحراري. بالإضافة إلى أنه سيتم تقييده بالأنابيب.

بالإضافة إلى ذلك ، تحتاج إلى تركيب المرشحات. يجب أن يكون هناك على الأقل مرشح خشن لدائرة محطة توليد الطاقة الحرارية. إذا كانت متصلة بنظام تدفئة قديم ، فستحتاج إلى مرشحين. واحد في الأسفل والآخر في الأعلى.

نحن بحاجة إلى رافعات ونساء أمريكيات. هذا الأخير عبارة عن اتصالات مترابطة سريعة الإصدار. كقاعدة عامة ، تتكون المرأة الأمريكية العادية البسيطة من أربعة أجزاء: قطعتان ملولبتان ، وصمولة نقابية وحشية..

نقطة مهمة للغاية أثناء التثبيت هي قطر الاتصال ، لأن الجهاز مضغوط تمامًا. لديها حجم صغير من المبرد. الفجوة بين اللوحات ضئيلة. من المستحسن أن تأخذ نفس القطر الذي نحتاجه أو أكثر. على سبيل المثال ، اتصال 1 بوصة. من الأفضل أن تأخذ مستوى طاقة المبادل الحراري بهامش. هذا لا يؤثر على الأبعاد.

حرفيا أكثر من سنتيمتر واحد أو اثنين. ولكن من ناحية أخرى ، فإن معدل إزالة الحرارة يزداد بشكل كبير. هذا مهم بشكل خاص في الأنظمة التي تعطي فيها محطة الطاقة الحرارية درجة حرارة منخفضة. على سبيل المثال ، مع أقصى قدر من درجة حرارة الماء يساوي 65-70 درجة مئوية ، يجب أن تؤخذ هذه الحقيقة في الاعتبار من أجل إزالة أكبر قدر ممكن من الطاقة الحرارية من المبرد.

جهاز المبادل الحراري للوحة الحشية

يوجد في قلب أي مبادل حراري لوحة مجموعة من الألواح المثقوبة بطريقة خاصة عن طريق الختم لزيادة مساحة التبادل الحراري وتشكيل قنوات يتحرك الماء من خلالها. يتم تجميع الألواح في عبوة ، وفي النهاية توجد فوهات لمدخل ومخرج وسيط التسخين لوسط التسخين والوسط الساخن ، حيث يتم إزالة القنوات من الألواح.

لا يهم مكان تثبيت مثل هذا المبادل الحراري في نظام التدفئة أو نظام إمداد الماء الساخن ، تختلف فقط مخططات نقاط حرارة الكتلة والطاقة التي تم تصميم المبادلات الحرارية للوحة من أجلها. ومن السهل جدًا اختيار وتصنيع المبادل الحراري اللوحي ، وكذلك زيادة قوته أو تقليلها ، ما لم يكن المبادل الحراري الخاص بك ، بالطبع ، قابلًا للانهيار ، وليس ملحومًا بالنحاس..

نظام تدفئة مستقل يعمل بدون مبادل حراري

نقطة تسخين فردية ، مصممة للعمل في نظام تدفئة تابع بدون مبادل حراري

هناك نوعان من مخططات التدفئة أو كيف نقول التدفئة بشكل صحيح.

نظام التدفئة التابع ، الذي نعرفه جميعًا ، هو عندما تقوم الغلاية بتسخين المياه ، وتغذيها عبر خطوط الأنابيب مباشرة إلى أجهزة التدفئة – بطاريات التدفئة في الشقة ، وتجاوز المبادل الحراري.

ما هي المواد المصنوعة منها المبادلات الحرارية

في صناعة المبادلات الحرارية لأنظمة التدفئة ، يتم استخدام مواد مختلفة ، مثل الفولاذ المقاوم للصدأ ، والسيليومين (سبيكة من الألومنيوم والسيليكون) ، والنحاس (المستخدم لأنظمة الضغط العالي) ، والنحاس (المستخدم في صناعة البيرة ، حيث هو ضروري لتبريد البيرة بشكل حاد بسبب تأثير الموصلية الحرارية العالية) أخرى.

كيفية توصيل أرضية دافئة بنظام التدفئة من خلال مبادل حراري

هناك حاجة أيضًا إلى مبادل حراري للأرضية الدافئة. على سبيل المثال ، إذا كنت ترغب في صنع أرضية دافئة ، عن طريق تقطيعها إلى نظام التدفئة بدون مبادل حراري ، فستترك المنزل بأكمله بدون تدفئة ، وستنتقل الحرارة إلى الأرضيات قليلاً ، لكن الماء – المبرد سوف تتنقل عبر الأرضية فقط ولن تذهب إلى الجيران ، فهي “كسولة” وتتبع أقصر طريق.

لا يوجد سوى عيب واحد في تركيب مبادل حراري في نظام التدفئة ، زيادة في التكاليف في المرحلة الأولى من التركيب ، لكنه أكثر من مغطاة بكل مزاياها.

يمكن ترقية نظام التدفئة التابع بسهولة إلى نظام مستقل عن طريق تركيب مبادل حراري إضافي مع معدات تحكم. صحيح ، يجب أن يتم ذلك في وقت واحد في كامل المنطقة المتصلة بغرفة المرجل الخاصة بك. ولكن بهذه الطريقة يمكنك توفير ما يصل إلى 40 في المائة من فواتير الحرارة مقارنة بتكاليفك الحالية دون تثبيت مثل هذا المبادل الحراري الضروري في نظام التدفئة..

ما هو مبادل حراري عالي السرعة TTAI.

مبادل حراري عالي السرعة TTAI

المبادلات الحرارية عالية السرعة TTAI هي تعديل حديث لمبادل حراري ذو غلاف وأنبوب. السمة الرئيسية للمبادل الحراري TTAI هي أن هذا النوع من المبادلات الحرارية يستخدم حزمة أنبوبية لعدد كبير من أنابيب التبادل الحراري ذات الجدران الرقيقة ذات القطر الصغير بشكل خاص مع تضليع إضافي أو ملف تعريف معقد. في المبادلات الحرارية TTAI ، وكذلك في المبادلات الحرارية اللوحية ، هناك تأثير التنظيف الذاتي ، ويمكن أن تكون الكفاءة أعلى من المبادلات الحرارية للألواح.

جعلت هذه الحلول التقنية من الممكن تقليل الوزن والحجم الإجمالي لأجهزة TTAI بحوالي عشر مرات مقارنة بالمبادلات الحرارية ذات الغلاف والأنبوب الكلاسيكي وحتى المبادلات الحرارية ذات الألواح المغلفة..

ما هو المبادل الحراري السعوي أو المرجل.

مبادل حراري سعوي أو غلاية

باختصار ، يُطلق على المرجل في روسيا عادةً اسم أي مبادل حراري ، لأنه في الترجمة من اللغة الإنجليزية ، يتم تفسير المرجل على أنه غلاية (وعاء) – جهاز لإعداد الماء الساخن. لذلك ، من الأصح استدعاء مبادل حراري سعوي بكلمة مرجل. ظاهريًا ، يبدو وكأنه حاوية أو برميل ، يوجد بداخله ملف مدمج ، يتحرك على طوله وسط تسخين أو عنصر تسخين ، إذا كانت الغلاية كهربائية. في كثير من الأحيان ، تحتوي الغلاية الحديثة بالخارج على عازل حراري يخزن الحرارة مثل الترمس.

ما هو استرداد مبادل حراري.

انتعاش الشقة لتهوية الغرفة

بدأ هذا النوع من المبادلات الحرارية في التطور بشكل جماعي ، على الرغم من أنه نشأ تاريخيًا مع البشر. بعد أن استقر الشخص في كهف ، استخدم بالفعل التدفئة الحرارية الأرضية لمنزله والحجر والشمس. يأخذ جهاز التعافي الحرارة من أعماق الأرض أو أثناء تهوية المبنى ، الحرارة التي يتم إلقاؤها في الشارع مع الهواء المهوى ، ثم تعيدها إلى مسكن الإنسان على شكل حرارة أو ماء ساخن.

آمل أن أتمكن من إعطاء فهم شامل بلغة بسيطة – ما هو المبادل الحراري. إذا كنت مهتمًا بمسألة الحساب الذاتي أو اختيار أو شراء مبادل حراري من أي نوع ، يمكنك طلبه مجانًا من خلال النقر على هذا الرابط.

قواعد الاختيار

قائمة المعايير الرئيسية التي يجب الانتباه إليها عند الاختيار تشمل:

• نوع ونوعية المبرد الحراري المستخدم ؛
• سهولة التفكيك والتجميع ؛
• نوع نقل الحرارة
• القدرة على زيادة كمية الطاقة أثناء التشغيل.

غالبًا ما تستخدم مبادلات الألواح في أنظمة التبريد والتدفئة للثلاجات وأحواض السباحة ، وتستخدم المبادلات الحلزونية في العديد من الصناعات ، والمبادلات الأفقية مناسبة بشكل أفضل كأجهزة تسخين.

كيفية تنظيف المبادل الحراري لغلاية الغاز

لطرد المبادل الحراري من المقياس ، يتم استخدام طرق التنظيف الميكانيكية والكيميائية والمغناطيسية. يتم تنفيذ الخيار الأول باستخدام قضيب التنظيف والكاشطة..

يمكن أن تكون الأدوات يدوية أو كهربائية. يتضمن الخيار الكيميائي استخدام المواد الكيميائية للقشريات التي يمكن أن تخفف وتذوب التلوث.

لغسل المبادل الحراري بهذه الطريقة ، استخدم دائرة ضخ خاصة وعامل شطف محدد من قبل الشركة المصنعة ، على سبيل المثال ، لغلاية غاز Baxi.

خوارزمية لطرد المبادل الحراري من المقياس:

1. أوقف تشغيل الغلاية.
2. تحضير سائل لغسل المبادلات الحرارية للغلايات الغازية حسب وصفة الشركة الصانعة.
3. بعد التبريد الكامل ، يتم فصل شبكات المرافق عنه ويتم تصريف المياه.
4. قم بإزالة قضبان الربط ، وحرك لوحة الضغط ثم قم بإزالة كل لوحة بعناية واحدة تلو الأخرى. العمل بالقفازات حتى لا تؤذي اليدين.
5. عند العمل بالحمض ، استبدل القفازات بالقفازات المطاطية.
6. قم بإعداد حاوية لتنظيف اللوحة بحيث يتم تغطيتها بالكامل بمحلول العمل..
7. يتم إنزال الألواح في التركيبة لمدة ساعة واحدة ، وبعد ذلك تتم إزالة بقايا الرواسب تحت ماء الصنبور باستخدام فرشاة.
8. يتم تنفيذ تجميع الهيكل النظيف بترتيب عكسي..

بعد شطف المبادل الحراري ، تحقق من إحكام الغلاية تحت ضغط عمل المبرد. تم توصيل جميع المرافق والغاز والكهرباء وتشغيل المعدات لأول مرة بعد التنظيف.

إذا تم الكشف عن تسرب ، شد الصواميل أو ضع حشية جديدة على المبادل الحراري.

العملية والرعاية

سيساعد الفحص والوقاية واستبدال الأجزاء في الوقت المناسب على توفير عمليات الإصلاح وشراء جهاز جديد. يتأثر تشغيل الوحدة سلبًا بعمليات التآكل وتآكل الأجزاء ، والتآكل الاحتكاكي أثناء زيادة الاهتزاز ، فضلاً عن التعرض لدرجات حرارة عالية.

إذا لم يتم حل المشكلات في الوقت المناسب ، فقد يفشل الهيكل. يمكنك تنظيف الجهاز بنفسك أو تكليفه بأخصائي..

استخدام المبادلات الحرارية في أنظمة مختلفة

لماذا تحتاج إلى مبادل حراري؟ يمكن تقسيم منطقة تشغيل هذه الأجهزة إلى عدة فئات: الصناعة والمرافق والاحتياجات المنزلية. في كل حالة ، سيختلف التثبيت في مادة التنفيذ ، والأبعاد والقوة ، وكذلك وسائط العمل المتداولة.

في أي المناطق يتم استخدام المبادل الحراري

نطاق استخدام المبادلات الحرارية واسع للغاية:

• أنظمة التدفئة؛
• أنظمة التبريد؛
• عند العمل مع المواد الكيميائية ؛
• مع مجمعات الطاقة الشمسية
• لتدفئة حمامات السباحة.
• أنظمة التهوية؛
• أنظمة تكييف الهواء
• في مجال الهندسة الميكانيكية.
• صناعة المعادن
• صناعة الادوية؛
• الصناعات الغذائية (السكر والبيرة ومنتجات الألبان وغيرها) ؛
• صناعة السيارات؛
• صناعة كيميائية.

يؤثر تصميم ومبدأ تشغيل المبادلات الحرارية على تشغيل مختلف المجالات ، بما في ذلك الإنتاج الصناعي والأشياء ذات الأهمية الاجتماعية والثقافية. في الوقت نفسه ، يمكن استخدامها أيضًا في أنظمة التدفئة في المباني السكنية الخاصة ، حيث تكون مشكلة الحفاظ على درجة الحرارة أكثر حدة. يمكن تركيب وتجميع المبادلات الحرارية بشكل مستقل وبمساعدة المتخصصين. معنى الجهاز هو توزيع الحرارة بالتساوي على الغرفة..

في نظام التدفئة

يمكن لمعدات التبادل الحراري في نظام التدفئة أن تقلل بشكل كبير من استهلاك الموارد وتحقق درجة عالية من التحكم وتنظيم العملية.

يمكن أن يكون نظام التدفئة:

• تابع – نظام بدون مبادل حراري ، عندما يتم توفير الحرارة من نقطة التسخين المركزية بانتظام بكمية معينة ؛
• مستقل – نظام به مبادل حراري ، والذي يسمح لك بضبط كمية الطاقة الواردة وفقًا لاحتياجات المستخدم النهائي.

لماذا تحتاج إلى مبادل حراري في نظام التدفئة؟ يقسم هيكلًا واحدًا إلى جزأين: ينتمي أحدهما إلى المورد والآخر إلى مستهلك الحرارة. يعمل الجهاز كمحطة وسيطة يمر من خلالها الماء الساخن بشوائب مختلفة: مضاد التجمد والزيت ومكونات أخرى.

مبادل حراري في ITP

يمكن أن يؤدي استخدام معدات الألواح لأتمتة محطة فرعية فردية إلى تقليل فقد الطاقة بنسبة تصل إلى 40٪ بسبب الكفاءة العالية للتركيب.

يتكون نظام التسخين المستقل من نقطة رئيسية توزع الحرارة بين الأشياء المختلفة ، ومبادلات حرارية إضافية مثبتة في نقطة تسخين فردية ، حيث تنتقل الحرارة إلى المستهلك النهائي.

يعد وجود بنية التبادل الحراري في هذا المخطط فرصة لمالك الشقة لتنظيم نظام درجة الحرارة في الغرفة. لن يستهلك الحرارة الزائدة ، مما يؤدي إلى توفير كبير في الموارد.

في نظام الماء الساخن

لا يمكن تعزيز قوة المبادل الحراري ذي الغلاف والأنبوب إلا بسبب عرض وطول الملف الأكبر ، مما يؤثر سلبًا على أبعاد الجسم. يشغل التصميم الضخم مساحة كبيرة وغير مناسب للتثبيت. يسمح لك المبادل الحراري للوحة ، التي تكون أبعادها أصغر بثلاث مرات ، بالحصول على نفس الأداء.

في غرفة المرجل

من الممارسات الشائعة استخدام نوعين من المبادلات الحرارية في غرف الغلايات. إنها وسيلة للحماية من المطرقة المائية والشوائب الكيميائية والميكانيكية واختلافات الارتفاع. تسمح الحلقات المستقلة بالتحكم المستقل والتعديل لكل تصميم. في هذه الحالة ، تزداد مدة تشغيل الغلايات بشكل كبير ، ولا يتراكم المقياس على جدران الجهاز..

استخدام المبادلات الحرارية في الصناعة

للمبادلات الحرارية أهمية تكنولوجية مختلفة. يمكن تقسيم جميع الموديلات إلى فئتين رئيسيتين:

• أجهزة التبادل الحراري ، حيث تكون العملية الرئيسية هي نقل الحرارة ؛
• أجهزة التبادل الحراري التي يكون فيها التبريد والتكثيف والبسترة والعمليات الأخرى هي العمليات الرئيسية ، ويعمل نقل الطاقة الحرارية كعنصر مصاحب.

وفقًا للتطبيق الرئيسي ، يتم تصنيف النماذج إلى مجموعات:

• المكثفات.
• سخانات.
• ثلاجات.
• المبخرات.

استخدامها مطلوب على نطاق واسع في مختلف الصناعات. يتيح لك إدخال الجهاز في العملية التكنولوجية تسريع العمل بشكل كبير وزيادة الكفاءة.

اختيار معدات التبادل الحراري الصناعي

لأداء المهام بشكل فعال في الصناعة ، يجب أن يفي المبادل الحراري بمتطلبات العملية التكنولوجية:

• القدرة على تنظيم درجة حرارة بيئة العمل والحفاظ عليها ؛
• امتثال معدل تداول المنتج للحد الأدنى المطلوب من مدة بقاء الوكيل في النظام ؛
• مقاومة مادة المبادل الحراري لتأثير بيئة العمل ؛
• امتثال الجهاز لضغط سائل التبريد.

معيار الاختيار الثاني المهم هو كفاءة الجهاز وإنتاجيته ، وهو مزيج من الكثافة العالية للتبادل الحراري مع الحفاظ على المعلمات الهيدروليكية اللازمة للجهاز..

تشغيل أنواع مختلفة من المبادلات الحرارية في الصناعة

يمكن استخدام المبادلات الحرارية في المجالات التالية:

• استخدام الحرارة المتبقية لتوليد الكهرباء ؛
• التحكم الدقيق في درجة الحرارة أثناء العمليات الكيميائية ؛
• الاستخدام الثانوي للطاقة لتلبية الاحتياجات المنزلية ؛
• الحفاظ على درجة الحرارة في أنظمة التدفئة المنزلية في معايير موحدة.

بناءً على مجموعة المهام ، يمكنك اختيار الطراز الأمثل للجهاز من حيث القوة والتصميم والمعلمات الأخرى..

أنبوب في الأنبوب

المعدات التي تحتوي على مساحة صغيرة للتبادل الحراري وتستخدم فقط في المنشآت منخفضة الطاقة لنقل الطاقة في وسط الغاز السائل.

مخطط مبادل حراري "أنبوب في الأنبوب"

1 – الأنبوب الداخلي 2 – الأنبوب الخارجي 3 – أنبوب توصيل منحني ؛ 4 – توصيل المواسير

الهياكل الحلزونية

يتم استخدام الأجهزة للتفاعل بين بيئات العمل “السائل السائل”. غالبًا ما يستخدم البخار كعامل..

الغرض الرئيسي من المبادل الحراري: مكثفات الضغط المنخفض. إذا كان المبرد يحتوي على جزيئات صلبة وألياف وشوائب أخرى ، يتم تثبيت الجهاز في وضع أفقي لمنع تراكم المواد في الجزء السفلي من الوحدة..

النماذج الأولية

يتكون المبادل الحراري من عدة أقسام مدمجة في هيكل واحد. يتم تشغيله بنشاط عندما يكون من الضروري العمل بضغط عالٍ ، أو تدور ناقلات الحرارة بنفس السرعة دون تغيير حالة التجميع.

جهاز شل وأنبوب

تركيب تتحرك فيه المبردات عبر الأنابيب وفي الفراغ الحلقي. لزيادة سرعة العملية ، يتم توفير حواجز شبكية وأقسام. التطبيقات: الصناعة والنقل للتدفئة والتبريد وتكثيف الوسائط الغازية والسائلة.

الأجهزة الملتوية

تشارك الوحدات في فصل مخاليط الغاز عن طريق التبريد العميق في أجهزة الضغط العالي. أحد عيوب التصميم الرئيسية هو التحول تحت تأثير الإجهاد الحراري..

تصنيف معدات التبادل الحراري للمؤسسات

المبادلات الحرارية عبارة عن أجهزة مصممة لتبادل الحرارة بين وسائط العمل الساخنة والتدفئة. وعادة ما تسمى الأخيرة المبردات. تتميز المبادلات الحرارية بالغرض ومبدأ التشغيل وحالة طور المبردات والعلامات البناءة وغيرها

حسب التعيين ، تنقسم المبادلات الحرارية إلى سخانات ، مبخرات ، مكثفات ، ثلاجات ، إلخ..

وفقًا لمبدأ التشغيل ، يمكن تقسيم المبادلات الحرارية إلى تعافي وتجديد ومزج.

أجهزة الاسترداد هي تلك التي يتم فيها نقل الحرارة من المبرد الساخن إلى المبرد البارد من خلال الجدار الفاصل بينهما. مثال على هذه الأجهزة هي الغلايات البخارية والسخانات والمكثفات وما إلى ذلك..

الأجهزة التجديدية هي تلك الأجهزة التي يتم فيها غسل نفس سطح التسخين بواسطة ناقل حراري ساخن أو بارد. عندما يتدفق سائل ساخن ، تدرك جدران الجهاز الحرارة وتتراكم فيها ؛ عندما يتدفق سائل بارد ، يتم إدراك هذه الحرارة المتراكمة من خلاله. ومن الأمثلة على هذه الأجهزة مُجددات الموقد المفتوح وأفران صهر الزجاج ، وسخانات الهواء في أفران الصهر ، وما إلى ذلك..

في أجهزة الاسترداد والتجدد ، ترتبط عملية نقل الحرارة حتمًا بسطح المادة الصلبة. لذلك ، تسمى هذه الأجهزة أيضًا السطح.

في أجهزة الخلط ، تتم عملية نقل الحرارة عن طريق التلامس المباشر وخلط ناقلات الحرارة الساخنة والباردة. في هذه الحالة ، يحدث انتقال الحرارة بالتزامن مع تبادل المواد. ومن الأمثلة على هذه المبادلات الحرارية أبراج التبريد (أبراج التبريد) وأجهزة الغسل وما إلى ذلك..

إذا تحركت ناقلات الحرارة الساخنة والباردة المشاركة في نقل الحرارة والكتلة على طول سطح التسخين في نفس الاتجاه ، فإن جهاز نقل الحرارة والكتلة يسمى التدفق المباشر ، مع التدفق المعاكس لعوامل نقل الحرارة والتدفق المتوسط ​​- المضاد ، ومع التدفق المتقاطع – التدفق المتقاطع. تسمى المخططات المدرجة لحركة المبردات والوسائط في الأجهزة بالبساطة. في الحالة التي يتغير فيها اتجاه حركة واحد على الأقل من التدفقات بالنسبة إلى آخر ، فإنهم يتحدثون عن نمط معقد لحركة المبردات والوسائط.

المبادلات الحرارية المتجددة

لزيادة كفاءة أنظمة الهندسة الحرارية التي تعمل في نطاق واسع من انخفاض درجات الحرارة بين ناقلات الحرارة ، يُنصح غالبًا باستخدام المبادلات الحرارية المتجددة..

المبادل الحراري المتجدد عبارة عن جهاز يتم فيه نقل الحرارة من مبرد إلى آخر بمساعدة كتلة متراكمة للحرارة تسمى التعبئة. يتم غسل الفوهة بشكل دوري بواسطة تيارات من ناقلات الحرارة الساخنة والباردة. خلال الفترة الأولى (فترة تسخين الفوهة) ، يتم تمرير المبرد الساخن عبر الجهاز ، بينما يتم إنفاق الحرارة المنبعثة منه على تسخين الفوهة. خلال الفترة الثانية (فترة تبريد العبوة) ، يتم تمرير حامل حرارة بارد عبر الجهاز ، والذي يتم تسخينه بواسطة الحرارة المتراكمة بواسطة التعبئة. تدوم فترات التسخين والتبريد للطرف من بضع دقائق إلى عدة ساعات.

لإجراء عملية مستمرة لنقل الحرارة من ناقل حراري إلى آخر ، هناك حاجة لمولدين اثنين: بينما يتم تبريد المبرد الساخن في أحدهما ، يتم تسخين حامل الحرارة البارد في الآخر. ثم يتم تبديل الأجهزة ، وبعد ذلك تستمر عملية نقل الحرارة في كل منها في الاتجاه المعاكس. يظهر الرسم التخطيطي للاتصال والتبديل بين زوج من المُجددات في الشكل..

مخطط تجديد بفوهة ثابتة: I – حامل حرارة بارد ، II – حامل حرارة ساخن

يتم التبديل عن طريق تدوير الصمامات (المخمدات) 1 و 2. يظهر اتجاه حركة ناقلات الحرارة بواسطة الأسهم. عادةً ما يتم تبديل المُجددات تلقائيًا على فترات منتظمة..

من بين المُجددات المستخدمة في التكنولوجيا ، يمكن تمييز تصميمات الأجهزة التي تعمل في مناطق درجات الحرارة المرتفعة والمتوسطة والمنخفضة جدًا. في صناعات المعادن وصهر الزجاج ، يتم استخدام مُجددات ذات فوهة ثابتة مصنوعة من الطوب الحراري. تتميز سخانات الهواء في فرن الانفجار بحجمها. يعمل اثنان أو أكثر من سخانات الهواء التي تعمل بشكل مشترك على ارتفاع يصل إلى 50 مترًا وقطرها يصل إلى 11 مترًا ، ويمكنها تسخين حتى 1300 درجة مئوية حوالي 500000 متر مكعب / ساعة من الهواء. في التين. يُظهر الشكل 7 ، مقطعًا طوليًا من موقد الفرن العالي بفوهة من الطوب. غرفة الاحتراق تحرق الغازات القابلة للاشتعال. تدخل منتجات الاحتراق إلى سخان الهواء من الأعلى ، وتتحرك إلى أسفل ، وتسخن الفوهة ، بينما يتم تبريدها نفسها وتخرج من القاع. بعد تبديل المثبط ، يتحرك الهواء من الأسفل إلى الأعلى عبر الفوهة في الاتجاه المعاكس وفي نفس الوقت ترتفع درجة حرارتها. مثال آخر على مُجدِّد عالي الحرارة هو سخان الهواء لفرن صناعة الفولاذ (الشكل 7 ، ب). يتم تسخين الوقود الغازي (السائل) والهواء قبل إدخالهما في الفرن بسبب حرارة منتجات الاحتراق.

أرز. بعض أنواع المُجددات: أ – رسم تخطيطي لفرن الموقد المفتوح مع المُجددات: 1 – بوابة ؛ 2 – الشعلات 3 – فوهة ب – سخان هواء الفرن العالي: 1 – فوهة تخزين الحرارة ؛ 2 – غرفة الاحتراق 3 – منفذ الانفجار الساخن ؛ 4 – مدخل الهواء إلى غرفة الاحتراق ؛ 5 – مدخل الغاز الساخن ؛ 6 – مدخل الانفجار البارد ؛ 7 – غازات العادم. ج – الجهاز التجديدي لنظام Jungstrom ؛ د – رسم تخطيطي لمجدد بفوهة ساقطة

عادة ما تكون المبادلات الحرارية التي تعمل في درجات حرارة عالية مصنوعة من الطوب الحراري. تتمثل عيوب أجهزة التجديد ذات فوهة الطوب الثابتة في الضخامة ، وتعقيد التشغيل المرتبط بالحاجة إلى التبديل الدوري للمولدات ، وتقلبات درجة الحرارة في مساحة عمل الفرن ، وإزاحة ناقلات الحرارة أثناء تبديل البوابة..

بالنسبة لعمليات درجة الحرارة المتوسطة في التكنولوجيا ، يتم استخدام سخانات الهواء المستمرة مع الدوار الدوار لنظام Jungström (الشكل 7 ، ج). تستخدم السخانات الدوارة المتجددة (RVP) في محطات توليد الطاقة كسخانات هواء لاستخدام حرارة غازات المداخن الخارجة من الغلايات. يستخدمون صفائح معدنية مسطحة أو مموجة متصلة بعمود للتعبئة. تدور الفوهة ذات الشكل الدوار في مستوى رأسي أو أفقي بتردد 3 … 6 دورة في الدقيقة ويتم غسلها بالتناوب بواسطة الغازات الساخنة (أثناء التسخين) ، ثم الهواء البارد (أثناء التبريد). مزايا RVP على المجددات ذات الفوهة الثابتة هي: التشغيل المستمر ، متوسط ​​درجة حرارة ثابتة تقريبًا للهواء الساخن ، والاكتناز ، والعيوب – استهلاك إضافي للطاقة ، وتعقيد التصميم واستحالة فصل تجويف التسخين بإحكام عن تجويف التبريد ، لأن نفس الفوهة الدوارة تمر من خلالها

المبادلات الحرارية الملامسة

النفخ على سائل ساخن – نحصل على تبادل حراري ملامس. الهواء – يكون الوسط الغازي على اتصال مباشر بالوسط السائل للمشروب. يوجد تبادل حراري ، لكن لا يوجد مبادل حراري حتى الآن. أبراج التبريد عبارة عن مبادلات حرارية كاملة التلامس. إن “الأنابيب” الضخمة على شكل براميل غير عادية يمكن ملاحظتها على أراضي محطات الطاقة الحرارية هي مبادلات حرارية عملاقة ملامسة. يتم رشها بالماء الساخن وترك مكثف التوربين ، ويتم التبريد عن طريق الهواء الجوي.

تطبيق مبادل حراري للوحة ملحومة (غير قابل للفصل)

يمكن أن تكون المبادلات الحرارية اللوحية غير قابلة للفصل بالنحاس وتكون مطلوبة حيث يتجاوز الضغط ودرجة الحرارة الحدود “المدنية” المنزلية – مجففات الغازات والسوائل التقنية والمكثفات والمبردات ، إلخ..

المبادل الحراري المقطعي – مبدأ التشغيل

تتكون هذه المبادلات الحرارية من عناصر متصلة في سلسلة – أقسام. يتوافق الجمع بين العديد من العناصر مع عدد صغير من الأنابيب مع مبدأ جهاز الأنبوب والوعاء متعدد التمريرات الذي يعمل وفقًا للمخطط الأكثر فائدة – التدفق المعاكس. تكون المبادلات الحرارية الأولية فعالة عندما تتحرك ناقلات الحرارة بسرعات مماثلة دون تغيير حالة التجميع.

مبادل حراري الغمر

يعمل الملف الأسطواني كعنصر حساس في هذا الجهاز. يتم وضعه في وعاء مملوء بالسائل. يقلل هذا التصميم بشكل كبير من الوقت المطلوب للجهاز لإطلاق الحرارة. يعتبر هذا النوع من الأجهزة من أفضل الأجهزة من حيث الأداء الفعال. يتم استخدامه حصريًا في الأماكن التي يُسمح فيها بالتنشيط الميكانيكي ومرحلة الغليان.

مخطط حركة ناقلات الحرارة (الوسائط)

التيار المشترك – حركة ناقلتين حراريتين متوازيتين مع بعضهما البعض في نفس الاتجاه.

التدفق المعاكس – حركة ناقلتين حراريتين متوازيتين مع بعضهما البعض في اتجاهين متعاكسين.

التيار المتقاطع – حركة اثنين من ناقلات الحرارة في اتجاهات متعامدة بشكل متبادل.

التيار المختلط – يقوم مبرد واحد أو أكثر بإجراء عدة حركات في الجهاز ، أثناء غسل جزء من السطح وفقًا لمخطط التدفق الأمامي ، والجزء الآخر وفقًا لمخطط التدفق المعاكس أو مخطط التيار المتقاطع.

وفقًا لديناميكيات حالات الركام (الطور) للوسائط الحاملة للحرارة ، تنقسم المبادلات الحرارية إلى أجهزة:

• بدون انتقالات المرحلة (سخانات ، مبردات) ؛

• مع تغير في حالة تجميع أحد المواد الحاملة للحرارة (المبخرات ، المكثفات) ؛

• مع تغيير في حالة كل من الوسائط الحاملة للحرارة (الوحدات ذات الكثافة المتزايدة للتبادل الحراري ، بما في ذلك المجمدات ، والمقومات ، وما إلى ذلك).

مخطط مرور واحد

أبسط تصميمات المبادلات الحرارية للوحة هي تلك التي يمر فيها كلا الموائع بمرور واحد فقط ، لذلك لا يوجد تغيير في اتجاه التدفق. تُعرف باسم الدوائر أحادية المسار 1-1 ، وهناك نوعان: التيار المعاكس والمتوازي. الميزة الكبيرة للترتيب أحادي المسار هي أنه يمكن تركيب مداخل ومخارج السوائل في لوحة ثابتة ، مما يجعل من السهل فتح المعدات للصيانة والتنظيف دون تعطيل الأنابيب. هذا هو تصميم التمرير الفردي الأكثر استخدامًا ، والمعروف باسم الترتيب على شكل حرف U. يوجد أيضًا نمط Z أحادي المرور ، حيث يوجد مدخل ومخرج مائع من خلال كلا الصفيحتين الطرفيتين (الشكل 9).

يُفضل عمومًا تدفق التيار المعاكس ، حيث تتدفق التدفقات في اتجاهات متعاكسة ، بسبب الكفاءة الحرارية الأعلى ، مقارنة بالتدفق الموازي ، حيث تتدفق التدفقات في اتجاه واحد..

مخطط متعدد التمريرات

يمكن أيضًا استخدام أجهزة Multipass لتحسين معدلات نقل الحرارة أو التدفق وعادة ما تكون مطلوبة عندما يكون هناك فرق كبير بين معدلات التدفق (الشكل 10).

يمكن أن توفر لوحات PT تدفقًا رأسيًا أو قطريًا ، اعتمادًا على موضع الفواصل. بالنسبة للتدفق العمودي ، يوجد مدخل ومخرج هذا التدفق على جانب واحد من المبادل الحراري ، بينما بالنسبة للتدفق القطري يكونان على جوانب متقابلة. يتضمن تجميع حزمة الألواح الصفائح المتناوبة “أ” و “ب” للتدفقات المعنية. لا يتطلب تركيب حزمة الألواح في التدفق الرأسي إلا تكوينًا مناسبًا للحشية ، نظرًا لأن الأجهزة A و B متكافئة (تدور 180 درجة كما هو موضح في الشكل 11 أ). هذا غير ممكن مع التدفق المائل ، والذي يتطلب كلا النوعين من لوحات التركيب (الشكل 11 ب). من المرجح أن يحدث توزيع التدفق السيئ في صفيف التدفق العمودي.

تدفئة كهربائية

إذا لم تكن المخططات التي تستخدم غلايات الغاز متوفرة ، في حالتك ، فيمكنك استخدام الكهرباء كحامل حراري. هناك العديد من الخيارات لإنشاء التدفئة. على سبيل المثال ، يمكنك صنع أرضية دافئة ، والتي يتم شراؤها من الحصائر الجاهزة وتثبيتها في عملية وضع الأرضية..

يمكن أيضًا استخدام غلاية ماء كهربائية. منه يتم وضع الأنابيب المعدنية والبلاستيكية التي يبلغ قطرها 16 أو 20 سم ، ويتم تثبيتها على طبقة عازلة للحرارة. بالنسبة للمخطط نفسه ، يمكنك هنا اختيار مجموعة أو لولبية.

يتم تثبيت الأنابيب على شبكة خاصة مع مثبتات. بمجرد أن يصبح النظام بأكمله جاهزًا ويتم وضع جميع الأنابيب ، يجب فحصه. ويمكن أن يتم ذلك بطريقتين. على سبيل المثال ، يمكنك صب الماء تحت الضغط. إذا تم العثور على تسرب ، فيجب إزالته على الفور. هناك خيار آخر أبسط ، حيث يتم ضخ هذا الهواء في النظام. سيحدث الهواء ضوضاء عند التسرب وستجد التسرب.

الشكل والمحتوى

نظرًا لأن اختصاص شركتنا هو غسل وتنظيف جميع أنواع المبادلات الحرارية ، فسوف نتناول ميزة التصنيف هذه بشكل منفصل..

على أساس الخصائص الهيكلية ، تنقسم المبادلات الحرارية إلى: غلاف وأنبوب ، لوحة ، أنابيب ذات زعانف ، لولبية ، عنصر (مقطعي) ، “أنبوب في أنبوب” وغيرها. دعونا ننظر في أهمها:

دائرة مستقلة مع صمام ثلاثي ومضخات دوران

رسم تخطيطي معتمد لتوصيل محطة فرعية لنظام التدفئة بمصدر حرارة مع صمام ثلاثي الاتجاه لمنظم تدفق الحرارة ومضخات الدوران والخلط في أنبوب الإمداد لنظام التدفئة.

يتم استخدام هذا المخطط في ITP وفقًا للشروط التالية:

1 جدول درجة حرارة مصدر الحرارة (غرفة المرجل) أكبر من أو يساوي جدول درجة الحرارة لنظام التدفئة. يمكن أن تعمل نقطة الحرارة المتصلة وفقًا لهذا المخطط التخطيطي مع مزيج من التدفق من خط أنابيب الإرجاع ، أو بدونه ، أي السماح لسائل التبريد من خط أنابيب الإمداد بشبكة التدفئة مباشرة إلى نظام التدفئة.

على سبيل المثال ، الرسم البياني لدرجة الحرارة المحسوبة لنظام التدفئة 90/70 درجة مئوية يساوي الرسم البياني لدرجة الحرارة للمصدر ، لكن المصدر ، بغض النظر عن العوامل الخارجية ، يعمل دائمًا مع درجة حرارة مخرج 90 درجة مئوية ، وللتسخين في النظام ، من الضروري تزويد المبرد بدرجة حرارة 90 درجة مئوية فقط عند درجة حرارة الهواء الخارجي المحسوبة (في كييف -22 درجة مئوية). وبالتالي ، في المحطة الفرعية ، سيتم خلط المبرد المبرد من أنبوب الإرجاع مع الماء القادم من المصدر حتى تنخفض درجة حرارة الهواء الخارجي إلى القيمة المحسوبة.

2 المحطة الفرعية متصلة بمجمع بدون ضغط أو مفتاح هيدروليكي أو مفتاح تسخين بفرق ضغط بين أنابيب الإمداد والعودة لا يزيد عن 3 أمتار…

3 يتجاوز الضغط في أنبوب الإرجاع لمصدر الحرارة في أوضاع ثابتة وديناميكية بما لا يقل عن 5 أمتار من عمود الماء الارتفاع من نقطة اتصال المحطة الفرعية إلى أعلى نقطة في نظام التدفئة (استاتيكيات البناء).

4 الضغط في أنابيب الإمداد والعودة لمصدر الحرارة ، وكذلك الضغط الساكن في شبكات التدفئة ، لا يتجاوز الضغط الأقصى المسموح به لنظام التدفئة للمبنى المتصل بـ IHP.

5 يجب أن يوفر مخطط توصيل المحطة الفرعية تنظيمًا تلقائيًا عالي الجودة لنظام التدفئة وفقًا لدرجة الحرارة أو الجدول الزمني.

وصف تشغيل دائرة ITP بصمام ثلاثي

يشبه مبدأ تشغيل هذه الدائرة تشغيل الدائرة الأولى ، باستثناء أنه يمكن إغلاق الاختيار من خط أنابيب الإرجاع تمامًا باستخدام صمام ثلاثي الاتجاهات ، حيث سيتم إغلاق كل المبرد القادم من مصدر الحرارة بدون خليط يتم إمدادها بنظام التدفئة.

في حالة التداخل الكامل لأنبوب إمداد مصدر الحرارة ، كما هو الحال في المخطط الأول ، سيتم توفير المبرد المنطلق منه فقط ، المأخوذ من الإرجاع ، إلى نظام التدفئة.

دائرة مستقلة مزودة بصمام ثلاثي ومضخات دوران ووحدة تحكم في الضغط التفاضلي.

يتم استخدامه عندما يتجاوز فرق الضغط عند نقطة توصيل ITP بشبكة التسخين 3mW.st .. يتم اختيار منظم الضغط التفاضلي في هذه الحالة لخنق وتثبيت الضغط المتاح عند المدخل.

استخدام أنواع مختلفة من بيئات العمل

يمكن لسائل التبريد المختار جيدًا أن يزيد بشكل كبير من إنتاجية العمل.

بخار الماء

يعد بخار الماء شديد السخونة (المشبع) أحد سوائل نقل الحرارة المنتشرة. لها عدد من المزايا: كثافة عالية لنقل الحرارة ، سهولة النقل عبر الأنابيب ، القدرة على تنظيم درجة الحرارة. في أغلب الأحيان ، يتم استخدام هذا النوع من المبرد في العمليات التكنولوجية مع التبخر المتكرر ، عندما يتم إرسال المنتج المتبخر إلى السخانات أو محطات التبخير الأخرى..

سائل ساخن

السوائل الساخنة والماء ليست أقل شيوعًا كعوامل تدور عبر المبادل الحراري. تتميز بتسخين أقل كثافة وانخفاض ثابت في درجة حرارة الوسائط.

بالنسبة للبخار والماء ، هناك عيب واحد مهم: مع زيادة درجة الحرارة ، تحدث زيادة حادة في الضغط في النظام. في إنتاج الغذاء ، لا يمكن أن تعمل الأجهزة في درجات حرارة أعلى من 160 درجة مئوية.

محلول الزيت

يُنصح بتسخين الزيت في صناعة التعليب ، فهو يسمح لك بتشغيل المبادل الحراري عند 200 درجة مئوية.

الهواء الساخن والغاز

يستخدم الغاز والهواء الساخن (درجة الحرارة القصوى 300-1000 درجة مئوية) في المجففات والأفران. المواد الغازية لها عيوب كثيرة: من الصعب نقلها والتحكم فيها من حيث درجة الحرارة ، ولها معامل نقل حرارة منخفض ، وغازات المداخن تلوث بشدة سطح المبادل الحراري..

أنواع مختلفة من المبادلات الحرارية للتدفئة: كيفية فهمها واختيار المناسب منها?

يعتبر المبادل الحراري عنصرًا أساسيًا في نظام التدفئة ، حيث تحدث عملية التبادل الحراري بين العديد من الوسائط.

الجهاز مكون من لوحتين احداهما ثابتة والثانية متحركة. كلاهما به فتحات ، يتم بينها تثبيت الألواح المختومة بحشيات.

يتمثل جوهر مبدأ تشغيل مثل هذا الجهاز في أن الألواح المموجة تشكل قنوات يتم من خلالها تداول السائل. تحدث زيادة في معامل انتقال الحرارة من الجزء المسخن إلى الجزء البارد بسبب زيادة منطقة التلامس.

في الطبقة القريبة من الجدار من النوع المموج ، تتشكل عملية اضطراب بمرور الوقت. يتحرك وسط منفصل على طول جوانب مختلفة من لوحة واحدة. طريقة الحركة هذه تمنعهم من الاختلاط..

يحدث تسخين كلا الوسطين بسبب توصيل الجهاز بخط الأنابيب. بعد أن ينتهي الوسيط من مروره عبر جميع القنوات ، فإنه يترك المبادل الحراري..

هذه المعدات تجعل من الممكن:

• استغلال ، إذا لزم الأمر ، الحرارة الثانوية المتلقاة من حامل الطاقة لتلبية الاحتياجات المنزلية ؛
• استخدام الحرارة المتبقية عند إمداد الكهرباء ؛
• لتشكيل نظام درجة الحرارة اللازم لتنفيذ العمليات الكيميائية ؛
• الحفاظ على نظام درجة حرارة المبرد عند المستوى المحدد في أنظمة التدفئة المنزلية.

الآراء

هناك الأنواع التالية من المبادلات الحرارية.

خلط الماء

إنها أجهزة يتم فيها نقل الحرارة من خلال الاتصال المباشر لوسطين: حار وبارد.

يتمثل جوهر عمل مثل هذا المبادل الحراري في أن السائل والبخار متحدان في غرفة خاصة ، تتجاوز سرعتها القيمة الأسرع من الصوت.

تعمل فوهة التصميم على تسريعها إلى مثل هذا المؤشر. نتيجة لهذا الخلط ، يتم تسخين السائل ويحدث تكثيف البخار ، ويدور سائل التبريد لدرجة الحرارة المطلوبة عبر نظام التسخين.

توفر غرفة الجهاز وجود فراغ تكثيف. يمكن تشغيل هذا النوع من المبادلات الحرارية حتى في حالة انخفاض ضغط البخار..

سطح

يتم تقديم تصميم هذه الأجهزة في شكل أنابيب ثنائية المعدن مع زعانف ألمنيوم من النوع المتداول..

في هذه الأجهزة ، تتم عملية تدفق الهواء حول الطلاء الصلب. تختلف درجات حرارة السطح وتدفق الهواء.

يتم التبادل الحراري بين الوسائط من خلال جدار باستخدام مادة خاصة موصلة للحرارة مطبقة عليه. الدوائر معزولة تمامًا عن بعضها البعض.

تنقسم المبادلات الحرارية السطحية إلى نوعين:

• متجدد (يميل اتجاه تدفق الوسط إلى التغيير) ؛
• تعافي (يتم التبادل الحراري من مبرد إلى آخر من خلال الجدران المتسربة للدائرة ، بينما يظل اتجاه تدفق الوسط ثابتًا).

المسترجعة وأنواعها

يتم تقسيمها وفقًا لميزات التصميم ومجال التطبيق..

شل وأنبوب

هذه هي أبسط الأجهزة. وهي تتكون من عدد كبير من الأنابيب الصغيرة التي يتم لحامها بالنحاس في حزمة واحدة ومحاطة بغلاف. هذه المبادلات الحرارية ضخمة نوعًا ما وتشغل مساحة كبيرة..

تستخدم في المبخرات والثلاجات والسخانات والمكثفات.

المغمورة

وهي عبارة عن ملفات مسطحة أو أسطوانية مغمورة في وعاء به سائل.

تعتبر هذه المبادلات الحرارية غير فعالة نظرًا لوجود مستوى منخفض من نقل الحرارة من خارج الملف ، وتتم عملية الغسيل بالسائل بكمية صغيرة للغاية..

المرجعي! سيكون استخدام المبادل الحراري المغمور مثمرًا إذا كان السائل الموجود في الخزان يغلي أو يحتوي على إضافات ميكانيكية.

تستخدم الأجهزة المغمورة كثلاجات ومكثفات ، وكذلك لتسخين المياه والحلول التكنولوجية

الأجهزة من هذا النوع عبارة عن أنبوبين يقعان داخل بعضهما البعض وبأقطار مختلفة. لذا فإن السائل ، الذي يجب القيام بالتسخين أو التبريد ، يكون على اتصال مباشر مع المبرد.

يتم تثبيت أنابيب التبادل الحراري على طول بعضها البعض. نظرًا للاختلاف بين أقطارها ، لا يواجه المبرد عقبات أثناء دورانه.

تستخدم هذه المبادلات الحرارية بشكل رئيسي في صناعة الأغذية ، على وجه الخصوص ، في صناعة النبيذ وإنتاج منتجات الألبان..

وكذلك استخدام مثل هذه الأجهزة على نطاق واسع في صناعات النفط والغاز والصناعات الكيماوية..

الري

المبادلات الحرارية من هذا النوع عبارة عن أنابيب مستقيمة تقع واحدة فوق الأخرى ويتم ريها بالماء من الخارج. يتم تثبيتها باللحام أو باستخدام “حلقات” على الشفاه. يتدفق سائل الري عبر الحوض العلوي ، وتتشكل حوافه مثل الأسنان. يتبخر جزء من السائل المزود لري خطوط الأنابيب.

ينتشر استخدام مثل هذه الوحدات مثل المكثفات في الثلاجات..

الجرافيت: ما هو

كتلة المبادلات الحرارية. يتم تثبيت جميع المكونات المستطيلة أو الأسطوانية بإحكام باستخدام حشيات وأغطية مطاط خاص أو تفلون.

داخل هذا الهيكل ، يتحرك السائل في نمط متقاطع..

في البداية ، للقضاء على مسامية الجرافيت ، يتم معالجته براتنجات الفورمالديهايد الخاصة. أحد الوسائط أو كلاهما مادة أكالة..

الأهمية! إذا كان كلا السائلين عدوانيين ، فيجب وضع ألواح جرافيت خاصة على جانبي ألواح الضغط..

نظرًا للتأثير المستقر لهذه الأجهزة ، فإن استخدامها يحظى بشعبية كبيرة في الصناعة الكيميائية..

الهواء الصفائحي مع مروحة

حسب تصميمها ، فهي مقسمة إلى قابلة للطي ولحام. الأولى منتشرة على نطاق واسع لأنها يمكن فكها وتجميعها ، وإذا لزم الأمر ، تنظيفها وزيادة كفاءتها عن طريق بناء لوحات إضافية.

يتكون الجهاز من ألواح ، بينها حشوات مطاطية ، وحجرتان طرفيتان ، ومسامير ربط وإطار.

يبلغ سمك الصفائح الفولاذية 0.7 مم ، ويكون جانب التدفق مموجًا أو مضلعًا.

من أجل إغلاق عملية نقل الحرارة ، يتم تثبيت جوانات مطاطية على الألواح.

يمكن أن يتحرك حامل الحرارة في مثل هذه المبادلات الحرارية في اتجاهات للأمام أو للخلف أو مختلطة..

تستخدم هذه الأجهزة في وحدات التدفئة والتهوية وتكييف الهواء والتبريد. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدامه في صناعة النسيج والبترول ولب الورق والورق وغيرها من الصناعات..

مضلع رقائقي: مبدأ التشغيل

يتمثل جوهر تصميم مثل هذا المبادل الحراري في وجود نظام واحد من الألواح المنفصلة ، والتي توجد بينها فوهات مضلعة.

يتم تقديم أصنافها في مجموعة واسعة.

من أجل الاختيار الصحيح لشكل القنوات لمرور السائل ، يلزم استخدام فوهات مختلفة.

الأهمية! يمكن استخدام هذه الأجهزة للتبادل الحراري في درجات حرارة للوسائط السائلة والغازية غير العدوانية من +200 درجة مئوية إلى -270 درجة مئوية.

تستخدم هذه المبادلات الحرارية في تركيبات النقل المختلفة..

المبادلات الحرارية للوحة ملحومة

يعد عدم وجود أختام هو السمة الرئيسية لتصميم المبادلات الحرارية الملحومة. يتم لحام الألواح المموجة في كتلة واحدة ، حيث يتدفق وسيط العمل عبر القنوات الداخلية ، والوسط الساخن – عبر الخارج.

يستخدم SPTO عند العمل مع وسائط عدوانية في درجات حرارة مرتفعة وضغط مرتفع لوسائط العمل.

توفر ميزات تصميم المبادلات الحرارية الملحومة الفوائد التالية:

• الاكتناز.
• معامل نقل الحرارة المرتفع
• فقدان حرارة ضئيل
• سهولة الصيانة.

يضمن عدم وجود أختام في PHE الملحومة إحكامًا تامًا لقنوات العمل ، مما يسمح لك بالعمل في ظروف قاسية.

الصفائح القابلة للطي t / o

تعتمد كفاءة العملية على مخطط التوصيل. نقل حرارة أكمل من جهاز التيار المعاكس ، عندما تتحرك التدفقات نحو بعضها البعض.

كلما كان الحاجز أرق ، كانت العملية أفضل. لكن بالنسبة لجهاز الضغط ، يعتمد سمك الجدار على القدرة على تحمل الأحمال على الجدران. إذا كان من المستحيل ترقيق جدران الأنابيب ، فمن الضروري زيادة سطح التسخين وجعل الجهاز أطول.

يتم تصنيع كل مبادل حراري وفقًا لحساب الهندسة الحرارية وله جواز سفر ومصمم للعمل مع مبرد معين.

مضلع رقائقي

اختلافهم عن الأنواع المذكورة أعلاه هو أن الألواح المضلعة ذات الجدران الرقيقة ، التي تشكلت بواسطة لحام عالي التردد ، تُستخدم في قاعدة الهيكل..

كلها ثابتة بدورها ويمكن تدويرها 90 درجة مئوية.

غالبًا ما يوجد استخدام مثل هذه المبادلات الحرارية في كل من الصناعة (في العمليات التكنولوجية الحرارية) وفي الحياة اليومية (نظام التهوية مع استرداد الحرارة).

حلزوني

هناك أفقي وعمودي. يتكون بنائها من صفحتين رفيعتين من المعدن مثبتتين في القلب ومثنية على شكل حلزونات. لإضفاء مزيد من الصلابة على الألواح ، يتم ربط رؤوس المسافات بها على كلا الجانبين عن طريق اللحام.

القنوات الحلزونية محدودة بأغطية نهائية. يتم إحكام إغلاق هذه الممرات عن طريق اللحام من جانب والختم بحشية على الجانب الآخر. عندما تبلى ، يحدث التخمير على الجانب الآخر..

وبالتالي ، يتم استبعاد احتمال فك المبردات..

يستخدم هذا الجهاز في الصناعات الغذائية والمعادن ولب الورق والورق والتعدين والنفط والغاز وغيرها من الصناعات..

الأجهزة الأولية والثانوية والحرارية

يبدو المبادل الحراري الأساسي وكأنه أنبوب كبير مع انحناءات اعوج. للإنتاج ، يتم استخدام المواد التي لا تتعرض للتآكل – الفولاذ المقاوم للصدأ والنحاس. لوحات الوحدة بأحجام مختلفة. لزيادة الحماية ضد التآكل ، يتم طلاء أسطح العمل. يقوم المبادل الحراري بنقل طاقة الغاز إلى الناقل الحراري. يعتمد تصنيف الطاقة على عدد الزعانف وطول الأنبوب. الأوساخ والسخام من الخارج ورواسب الملح من الداخل يمكن أن تضعف الأداء. تثير العوامل الخارجية والداخلية انتهاكًا لتداول المبرد وتقليل التوصيل الحراري لجدران الوحدة. لإطالة عمر الغلاية ، يلزم التنظيف والشطف بانتظام. من المستحسن شراء المرشحات.

تم تجهيز المبادل الحراري الثانوي لغلاية الغاز بألواح فولاذية مقاومة للصدأ مترابطة. يتم ضمان كفاءة الجهاز من خلال التوصيل الحراري الجيد وحجم قسم التبادل الحراري. يتم نقل الطاقة في مثل هذه المبادلات الحرارية من السائل إلى الناقل الحراري. تعتمد قوة الجهاز على عدد اللوحات ومنطقة التبادل الحراري.

يعمل المبادل الحراري ذو الدائرة المزدوجة على مبدأ التبادل الحراري المزدوج: يقوم الغاز بتسخين المبرد ، وينقل درجة الحرارة إلى الماء. في الخارج ، يتم تسخين المياه للتدفئة في الأنبوب ، ويتم تسخين المياه للاحتياجات المنزلية في الداخل. يتميز المبادل الحراري المدمج لغلاية الغاز ذات الدائرة المزدوجة بتصميم مبسط. ليست هناك حاجة لتركيب صمام ثلاثي ومبادل حراري ثانوي ، مما يقلل من تكلفة الهيكل بأكمله دون المساومة على الموثوقية. تشمل العيوب انخفاض الطاقة في وضع تزويد الماء الساخن.

فصل المبادلات الحرارية حسب الأسس التالية:

حسب درجة انتقال الحرارة

• متعافي
• متجدد

على التفاعل بين البيئات

• خلط
• سطح

في اتجاه السفر

• متعدد التمريرات
• اتجاه واحد

الأنواع والمواد

يتم اختيار نوع المبادل الحراري بناءً على الغرض المقصود منه والحامل الحراري المستخدم.

الأجهزة الأكثر موثوقية ودائمة هي الحديد الزهر. لا يخافون من التآكل ولديهم سعة حرارية عالية..

السلبيات: حجم كبير وتعديل بطيء لتقلب درجة حرارة معينة. يشغلون مساحة كبيرة.

الوحدات الفولاذية لها سعر أقل بكثير ، ولكن مستوى الكفاءة أقل من الواقع.

الأكثر شيوعًا هي المبادلات الحرارية النحاسية. لديهم معامل توصيل حراري عالي وقابلية التصنيع.

لزيادة إطالة عمر خدمة هذه الأجهزة من الخارج ، يتم تغطيتها بطبقة واقية خاصة..

المبادلات الحرارية الفولاذية هي الأرخص والأكثر تآكلًا وثقيلة.

الحديد الزهر

اختيار المبادلات الحرارية من الحديد الزهر لتسخين المياه في المنزل ، في الحمام من التدفئة ، من المهم دراسة تفاصيلها الرئيسية.

1. لديهم وزن كبير ، والذي يجب أن يؤخذ في الاعتبار عند تطوير مشروع لنظام التدفئة وإمدادات المياه لغرفة المرجل..
2. يمكن نقل أجهزة الحديد الزهر في أقسام ، مما يبسط بشكل كبير عملية تسليم المعدات وتجميعها وصيانتها.
3. مع وزن مثير للإعجاب ، فإن المبادلات الحرارية المصنوعة من الحديد الزهر هشة للغاية. لذلك ، أثناء النقل ، من المهم تجنب التلف الميكانيكي..
4. المبادلات الحرارية المصنوعة من الحديد الزهر للتدفئة وإمدادات المياه تخاف من الصدمة الحرارية. يشير هذا إلى أن جدران الوحدة يمكن أن تتشوه إذا تم إدخال كمية كبيرة من الوسط البارد فجأة في المبادل الحراري الساخن..
5. يتميز الحديد الزهر بالتآكل الرطب والجاف.
6. الميزة الرئيسية هي أنه يبرد ببطء ، على الرغم من أن التسخين بطيء أيضًا. هذا يساهم في تحقيق وفورات كبيرة في تشغيل نظام التدفئة وإمدادات المياه الإضافية..

مبادل حراري من الحديد الزهر

مزايا وحدات تسخين الحديد الزهر:

• الموصلية الحرارية العالية – تسخن عناصر الحديد الزهر بسرعة وتنقل الحرارة بكفاءة من ناقل إلى آخر.
• التبريد البطيء – تبرد المبادلات الحرارية المصنوعة من الحديد الزهر لفترة طويلة ، مما يجعل من الممكن التوفير في تشغيل نظام التدفئة.
• المتانة – الحديد الزهر مقاوم للأحماض الضعيفة وتكوين القشور ، وبالتالي فهو أقل عرضة للتآكل من العديد من المعادن الأخرى ، مما يضمن عمر خدمة طويل للمبادل الحراري.
• إمكانية زيادة الوظيفة – بعد تركيب الوحدة ، يمكن إضافة أقسام جديدة من الحديد الزهر إليها ، وبالتالي زيادة قوة معدات التدفئة.

سلبيات المبادلات الحرارية من الحديد الزهر:

• تتميز وحدات الحديد الزهر كبيرة الحجم بوزنها المثير للإعجاب ، مما يعقد تشغيلها وصيانتها. علاوة على ذلك ، كلما زادت كتلة المبادل الحراري ، زادت قوته..

النصيحة. تأكد من مراعاة وزن جهاز تسخين الحديد الزهر عند اختيار مكان لتركيبه – من المهم أن تكون قاعدة التثبيت قوية جدًا.

• هشاشة – على الرغم من الوزن الكبير ، تخاف وحدات الحديد الزهر من الصدمات الميكانيكية: فهي تكتسب بسرعة الشقوق والرقائق والتشوهات الأخرى.
• مقاومة منخفضة لدرجات الحرارة القصوى – على الرغم من أن الحديد الزهر يمكن أن يتحمل أعلى درجات حرارة ممكنة ، فقد تظهر تشققات على سطح المبادل الحراري من التغيرات الحرارية الحادة ، وهو أمر محفوف بانخفاض كبير في أدائه.

صلب

بعد ذلك ، دعنا نتحدث عن المبادلات الحرارية الفولاذية التي يمكن أن تعمل على توفير الماء الساخن من خلال نظام التدفئة..

1. الصلب لا يجعل الهيكل ثقيلاً للغاية ، لذلك لن يتضرر النظام. هذا هو الحل الأمثل للحالات التي تتطلب مبادل حراري لإمداد الماء الساخن ، يخدم مساحة كبيرة..
2. يتم تنفيذ التجميع النهائي للأجهزة المصنوعة من الصلب في المصنع. إنها كتل أحادية الحجم ذات أبعاد مثيرة للإعجاب إلى حد ما ، مما يعقد توصيلها إلى الموقع من خلال فتحات ضيقة.
3. في حالة حدوث ضرر ، يكاد يكون من المستحيل إعادة المبادل الحراري الفولاذي بشكل مستقل إلى الحياة في حالة حدوث تلف ، لذلك يمكنك إما استبدال الوحدة بالكامل أو تفكيكها وإرسالها إلى ورشة العمل لإصلاحها.
4. بالنسبة للمبادلات الحرارية الفولاذية ، فإن الصدمة الحرارية والضغط الميكانيكي ليسا فظيعين. المادة مرنة للغاية. لكن مع ذلك ، يمكن أن يؤدي التعرض المطول للحرارة أو البرودة المفرطة إلى ظهور تشققات صغيرة في أماكن اللحامات..
5. من وجهة نظر التآكل ، فقط النوع الكهروكيميائي هو الذي يشكل خطورة على المبادل الحراري للفولاذ. مع التعرض المستمر للوسائط العدوانية ، يمكن تقليل عمر خدمة الوحدة بشكل كبير..
6. نظرًا للعيوب الرئيسية للفولاذ في المبادل الحراري ، غالبًا ما تكون الجدران الداخلية مغطاة بحديد الزهر ، مما يجعل الهياكل موثوقة وفعالة قدر الإمكان..
7. عندما تمر الحرارة عبر مبادل حراري من النوع الفولاذي ، يسخن النظام بسرعة ، لكنه يبرد بسرعة. ومن هنا ارتفاع تكاليف الوقود.

كيفية اختيار المبادل الحراري المناسب

لماذا تحتاج إلى مبادل حراري في نظام التدفئة في المنزل أمر مفهوم. يعتمد الجهاز المناسب لدائرة معينة على ظروف التثبيت. يمكنك وضع مبادل حراري ذو غلاف وأنبوب – إنه متواضع ، يمكنه الوقوف بدون تنظيف لمدة 10 سنوات ، فقط فواتير استخدام المبرد ستكون أكثر وأكثر – يتم إزعاج التوصيل الحراري. يمكنك وضع صفيحة ولكن يجب تنظيفها بعد 3 سنوات.

كيفية اختيار مبادل حراري للتدفئة المركزية

عند الاختيار ، من المهم الانتباه إلى الخصائص التقنية الرئيسية للمعدات:

سمك ومادة اللوحة

كلما انخفضت كتلة الجهاز ، زاد معامل انتقال الحرارة. في هذه الحالة ، من المهم أن تسترشد بسماكة اللوحة الموصى بها. يتراوح بشكل أساسي من 0.4 مم إلى 0.7 مم ، والمواد المناسبة هي الفولاذ المقاوم للصدأ.

ضغط

كلما انخفض هذا المؤشر ، انخفضت تكلفة الوحدة. من أجل عدم ملاحظة الأعطال في نظام التدفئة ، من الضروري معرفة هذه القيمة وبيانها للبائع عند الشراء..

معامل انتقال الحرارة

هذا هو أحد معايير الاختيار الرئيسية. يوضح وحدة الحرارة التي يمكن للجهاز نقلها خلال فترة زمنية معينة من وسط ساخن إلى وسيط بارد عبر مساحة 1 متر مربع. م وفرق في درجة الحرارة 1 ك.

يلزم عدد أقل من اللوحات لزيادة نقل الحرارة. ستكون تكلفة مثل هذا المبادل الحراري أقل. معدات ذات سعر مرتفع

المرجعي! مع زيادة التدفق ، تزداد أيضًا الحاجة إلى عدد كبير من عمليات التنظيف بسبب تكوين الرواسب.

معامل انتقال الحرارة الموصى به والأمثل هو 7000 واط / متر مربع. م * ك.

وزن

يعتمد وزن المبادل الحراري بشكل مباشر على المادة المصنوع منها. قبل شراء جهاز ، تحتاج إلى تحديد مقدار المساحة المتوفرة له. بالنسبة للمناطق الصغيرة ، من الأفضل الامتناع عن المعدات الكبيرة..

احتياطي السطح لنقل الحرارة

بالنسبة للوحدة عالية الجودة ، يكون هذا المؤشر 10-15 ٪ ، وإلا فلن يكون تشغيلها فعالاً ، لأن أدنى درجة حرارة منخفضة لدرجة الحرارة المحددة أو التلوث سيؤدي إلى إنهاء عملية العمل.

بالإضافة إلى المعلمات المذكورة أعلاه ، يجدر أيضًا النظر في مقدار فقد الحرارة ، والخصائص الرئيسية لسائل التبريد ، وخصائص الأنابيب للتبادل الحراري.

حجم الخزان

عامل مهم يجب مراعاته عند الاختيار هو حجم الخزان:

1. بالنسبة للمساحات الصغيرة ، فإن خزان سعة مائة لتر مناسب. إنه خيار مدمج واقتصادي وأسهل في النقل. تجدر الإشارة إلى أن كمية صغيرة من الماء تحتفظ بالحرارة لفترة أقصر بكثير ، لذلك يجب تسخينها مرات أكثر..
2. بالنسبة لمعظم المنازل الخاصة ، يكون خزان سعة 200 لتر مناسبًا. هذا يكفي للعديد من تركيبات السباكة ، بينما سيتم الاحتفاظ بدرجة الحرارة لفترة طويلة..
3. بالنسبة للمنازل الكبيرة ، فإن خزان سعة 500 لتر مناسب. تستخدم هذه الخزانات أيضًا في الإنتاج. بالنسبة لمعظم المباني ، سيكون هذا الحجم الكبير حلاً غير ضروري وغير اقتصادي ، لأن مثل هذا الخزان سيتطلب استهلاك طاقة أعلى بكثير..

كيفية حساب نموذج لمبنى معين?

عند اختيار طراز معين للجهاز ، يجب مراعاة المعلمات التالية:

• عدد المقيمين في الغرفة ؛
• كمية المياه المطلوبة من قبل مستأجر واحد في اليوم ، المعيار هو معدل الاستهلاك الذي يساوي 120 لترًا للفرد في اليوم ؛
• درجة تسخين الناقل الحراري – في أنظمة التدفئة المركزية ، يكون التسخين القياسي 60 درجة ؛
• ما إذا كان الجهاز سيعمل على مدار الساعة ، أم أنه من المخطط إيقاف تشغيله بشكل دوري ؛
• درجة حرارة الماء في الأنابيب في فصل الشتاء ؛
• عدد الأجهزة التي تستهلك الماء الساخن ؛
• النسبة المئوية المسموح بها من فقدان الماء.

يجب حساب أداء الجهاز لموسم الشتاء ، عند افتراض الاستخدام الأكثر نشاطًا للمياه الساخنة. للحصول على حساب دقيق واختيار المعدات ، يمكنك الاتصال بشركات الموردين.

جدول مقارن لمعدات القشرة والأنبوب واللوح

صفة مميزة	المبادلات الحرارية ذات الغلاف والأنبوب	مبادلات حرارية ذات ألواح حشية
معامل انتقال الحرارة (شرطي)	1	3-5
الفرق (ممكن) بين درجات حرارة المبرد والوسط المسخن عند المخرج	لا تقل عن 5-10 درجة مئوية	1-2 درجة مئوية
تغيير في مساحة سطح نقل الحرارة	مستحيل	مقبول على نطاق واسع ، مضاعف عدد اللوحات
حجم داخلي (مشروط)	100	1
اتصال الجمعية	اللحام المتداول	انفصال
إمكانية الوصول للفحص الداخلي والتنظيف	مفككة ، يصعب الوصول إليها ، استبدال بسيط للأجزاء أمر مستحيل ؛ فقط احمرار ممكن	انهيار. فحص وصيانة واستبدال أي جزء يمكن الوصول إليه بسهولة ، بالإضافة إلى التنظيف الميكانيكي للألواح.
وقت التفكيك	90 – 120 دقيقة.	15 دقيقة.
مادة الأنبوب (لوحة)	النحاس أو النحاس	ستانلس ستيل
الأختام	غير قابل للكسر. لا يوجد بديل بسيط ممكن	يمكن استبدال الأختام غير اللاصقة بسهولة بأخرى جديدة. يتم تثبيتها بشكل صارم في قنوات اللوحة. لا تسرب بعد التنظيف الميكانيكي والتجميع
كشف التسريب	لا يمكن الكشف عنها بدون التفكيك	مباشرة بعد حدوثها ، دون تفكيك
القابلية للتآكل في درجات حرارة تزيد عن 60 درجة مئوية	نعم	لا
حساسية الاهتزاز	حساس	غير حساس
الوزن المجمع (مشروط)	10 – 15	1
العزل الحراري	بحاجة	غير مطلوب
مورد العمل حتى الحد الأقصى. تجديد	5 – 10 سنوات	15 – 20 سنة
الأبعاد (مشروطًا)	5-6	1
مؤسسة خاصة	مطلوب	غير مطلوب
التكلفة (مشروطة)	اعتمادًا على مخطط الغرض والاتصال 0.75 – 1.0	1.0

مجموعة واسعة من المبادلات الحرارية ذات الغلاف والأنبوب

1. يمكن أن يصل الضغط في الأنابيب إلى قيم مختلفة ، من الفراغ إلى الأعلى ؛
2. من الممكن تحقيق الشرط اللازم للضغوط الحرارية ، بينما لن يتغير سعر الجهاز بشكل كبير ؛
3. يمكن أن يختلف حجم النظام أيضًا: من مبادل حراري منزلي في الحمام إلى منطقة صناعية تبلغ مساحتها 5000 متر مربع. م ؛
4. ليست هناك حاجة لتنظيف بيئة العمل مسبقًا ؛
5. يتم استخدام مواد مختلفة لإنشاء اللب ، اعتمادًا على تكلفة الإنتاج. ومع ذلك ، فهي تلبي جميع متطلبات درجة الحرارة والضغط ومقاومة التآكل ؛
6. يمكن إزالة قسم الأنابيب المنفصل للتنظيف أو الإصلاح.

هل للتصميم أي عيوب؟ ليس بدونها: المبادل الحراري الصدفي والأنبوب ضخم للغاية. نظرًا لحجمها ، غالبًا ما تتطلب غرفة تقنية منفصلة. بسبب الاستهلاك العالي للمعادن ، فإن تكلفة تصنيع مثل هذا الجهاز مرتفعة أيضًا..

ميزات تصميم المبادل الحراري للوحة

السمة المميزة لجهاز نقل الحرارة هي وجود عبوة تتكون من ألواح. إنها عناصر مموجة مصنوعة من المعدن. بتعبير أدق ، يتم تصنيع الألواح في معظم الحالات من الفولاذ المقاوم للصدأ ، لأنها تتحمل تمامًا تأثيرات سائل التبريد ذي الجودة المنخفضة.

هذه العناصر مرتبطة ببعضها البعض. علاوة على ذلك ، يتم ربطها بزاوية 180 درجة بالنسبة لبعضها البعض. بالإضافة إلى حزمة الألواح ، يشمل هذا النوع من المبادلات الحرارية أيضًا:

• لوحة متحركة.

• لوحة ثابتة توجد عليها الأنابيب الفرعية لتوصيل خطوط الأنابيب ؛

• عناصر التثبيت ، بسبب تقلص لوحين وإنشاء إطار ؛

• دليلان (علوي وسفلي) ، يشبهان قضيب دائري.

يتيح هذا الترتيب المدروس للجهاز إمكانية إنشاء أجهزة ذات أبعاد مضغوطة..

يعمل إطار المبادل الحراري للوحة على إصلاح الألواح المصنوعة ليس فقط من الفولاذ المقاوم للصدأ ، ولكن أيضًا من النحاس أو الجرافيت. نظرًا لحقيقة أن سطح الجهاز غريب ، فإنه يخلق اضطرابًا قويًا إلى حد ما للوسائط المستخدمة لنقل الحرارة والتحرك عبر الأنابيب. نتيجة لهذا ، يزداد نقل الحرارة للجهاز..

بعد تثبيت الألواح المموجة في أماكنها ، يتم تشكيل نظامين مغلقين ، معزولين تمامًا عن بعضهما البعض. على طولهم تتحرك البيئة الباردة والساخنة. بفضل هذا التصميم ، يحدث التبادل الحراري.

يتم تجميع العبوة من الألواح المموجة. في هذه الحالة ، فهي تقع بالعرض. يسمح لك وضعهم بإنشاء هيكل صلب. جميع الألواح المموجة مزودة بحشيات لإغلاق الوصلات. هذه عناصر مهمة جدًا تضمن إحكامًا جيدًا للجهاز ، خاصة في حالة العمل. تسمح الحشيات لسائل التبريد بالتدفق بسلاسة في اتجاهين متعاكسين عبر الأنابيب. لديهم تكوين خاص. نظرًا لميزة التصميم هذه لعناصر الختم ، لا يُسمح بخلط الوسائط الباردة والساخنة..

سيتم تحقيق معامل نقل الحرارة المطلوب العالي إذا تم قياس حجم المبادل الحراري بشكل صحيح وفقًا للحجم المحدد لوسط التدفق. علاوة على ذلك ، في مثل هذا الجهاز ، هناك اضطراب متزايد في الناقل الحراري.

المبادل الحراري للوحة المموجة هو جهاز من النوع السطحي. يتحرك وسط ساخن وتسخين على طوله. فيما بينها ، يتم نقل الحرارة من خلال الجدار المعدني. كانت هي التي حصلت على الاسم – سطح التبادل الحراري. العناصر الرئيسية لمثل هذا المبادل الحراري هي الصفائح المموجة. هذه العناصر رقيقة جدًا ويتم تصنيعها عن طريق الختم.

تستخدم المبادلات الحرارية للوحة كأجهزة تدفئة أو تبريد. يتم استخدامها في العمليات التكنولوجية المختلفة ، وكذلك في النفط والغاز والعديد من الصناعات الأخرى. تُظهر الصورة أدناه مبادل حراري لوحة في محطة تدفئة فردية لمبنى سكني.

مراجعة أشهر الشركات المصنعة

تتميز منتجات ألفا لافال بالخصائص التالية:

• كفاءة عالية بما فيه الكفاية ؛
• سهل التركيب والإصلاح. ليست هناك حاجة لتثبيت أساس خاص للمنتجات ؛
• الحد الأدنى من معدل ترسب التلوث ، بسبب اضطراب تدفق المياه على سطح مموج مصنوع خصيصًا ؛
• إمكانية زيادة القدرة التشغيلية. هذا المؤشر مهم عندما يتغير الحمل الحراري المطلوب على الجهاز ؛
• يمكن تجميع الجهاز وتفكيكه بواسطة شخص واحد في حوالي ساعتين. يمكن تنظيف هذه الأسطح بفرشاة معدنية بسيطة. يتم تقليل عملية الإصلاح إلى استبدال اللوحات ؛
• يضمن الشكل الحاصل على براءة اختراع للعناصر الهيكلية الجودة والموثوقية في التشغيل.

من الضروري أيضًا ملاحظة العلامات التجارية التالية:

• تيبلوتكس.
• الفا لافال بوتوك
• SVEP International Ridan AB ؛
• ريدان.
• “Mashimpex” ؛
• دانفوس.

كيف تستمر العمليات في مبادل حراري لوحة

يتم تثبيت ألواح المبادل الحراري للوحة المبطنة واحدة تلو الأخرى وتدويرها بزاوية 180 درجة.

ينتج عن هذا الترتيب حزمة تبادل حراري بأربع فتحات لمدخل وخروج السوائل..

لا يشارك اللوحان الأول والأخير في عملية نقل الحرارة ، وعادة ما يتم تصنيع اللوحة الخلفية بدون منافذ.

يوضح الرسم التخطيطي مبادل حراري لوحة لتسخين أبسط تصميم مع وجود فوهات على جوانب مختلفة من الوحدة.

1 ، 11 – أنابيب الإمداد والعودة لتوصيل وسط التسخين (سائل التبريد) ؛ 2 ، 12 – أنابيب مدخل ومخرج للوسط الساخن ؛ 3 – لوحة أمامية ثابتة ؛ 4 ، 14 – فتحات لتدفق المبرد ؛ 5 – حشية مانعة للتسرب صغيرة على شكل حلقة ؛ 6 – عمل لوحة التبادل الحراري ؛ 7 – الدليل العلوي ؛ 8 – لوحة خلفية متحركة ؛ 9 – دعم الظهر ؛ 10 – دبوس الشعر 13 – حشية كبيرة على طول محيط اللوحة ؛ 15 – دليل سفلي.

أثناء التشغيل ، في كل قسم ، باستثناء الأول والأخير ، هناك تبادل مكثف للحرارة عبر الألواح من كلا الجانبين في وقت واحد.

تتدفق كلتا الوسيطتين عبر أقسامهما تجاه بعضهما البعض ، ويتم توفير وسط التسخين من الأعلى ويخرج من خلال الأنبوب الفرعي السفلي ، والوسيط الساخن – والعكس صحيح..

الخصائص التقنية الرئيسية

إذا قررت تجهيز DHW ، فسيكون المبادل الحراري اللوحي ضروريًا للغاية بالنسبة لك. يمكن تصنيع الحشيات والألواح من مجموعة متنوعة من المواد ، وسيعتمد اختيارهم على الغرض من الجهاز ، نظرًا لأن نطاق استخدام هذه المبادلات الحرارية واسع جدًا. تتناول هذه المقالة أنظمة الإمداد بالمياه الساخنة والتدفئة ، حيث تعمل كمعدات طاقة حرارية. إذا تم استخدام الألواح لهذه المنطقة ، فهي مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ، بينما أساس الحشيات هو مطاط NBR أو EPDM. تتعلق الحالة الأولى بمبادل حراري من الفولاذ المقاوم للصدأ قادر على العمل بمبرد يتم تسخينه حتى 110 درجة. إذا كنا نتحدث عن الحالة الثانية ، فقد يتم تسخين الماء إلى 170 درجة.

كمرجع

تستخدم هذه المبادلات الحرارية في عمليات تكنولوجية مختلفة ، وفي هذه الحالة تتدفق القلويات والأحماض والزيوت والوسائط الأخرى من خلالها. في هذه الحالة ، تصنع الألواح من النيكل والتيتانيوم وجميع أنواع السبائك ، أما بالنسبة للحشيات ، فالأساس هو الأسبستوس ، واللاستومر الفلوري وغيرها من المواد.

البيانات الأولية وحساب المبادل الحراري

1 – درجة الحرارة عند مدخل ومخرج كلا الدائرتين.

مثال: أقصى درجة حرارة للمدخل 55 درجة مئوية و LMTD هي 10 درجة مئوية. سيكون المبادل الحراري أرخص وأصغر في حالة زيادة هذا الاختلاف.

2 – درجة حرارة التشغيل القصوى المسموح بها ، الضغط المتوسط.

سيكون السعر أقل في حالة وجود معلمات سيئة.

3 – تدفق الكتلة (م) لوسط العمل في كلتا الدائرتين (كجم / ث ، كجم / ساعة).

أو صبيب المبادل الحراري. غالبًا ما يشار إلى معلمة واحدة فقط – حجم استهلاك المياه. يمكن حساب إجمالي معدل التدفق الكتلي بضرب حجم الإنتاج بالكثافة. على سبيل المثال ، تبلغ كثافة الماء البارد في النظام المركزي حوالي 0.99913.

4 – الطاقة الحرارية (P، kW).

أو يتم حساب الحمل الحراري (مقدار الحرارة المنبعثة من المبادل الحراري) بالصيغة:

P = m * cp * δt

• حيث م هو معدل تدفق الوسيط
• cp – حرارة محددة (للماء المسخن إلى 20 درجة ، يكون 4.182 كيلو جول / (كجم * درجة مئوية))
• δt – فرق درجة الحرارة عند مدخل ومخرج دائرة واحدة (T1 – T2)

5 – خصائص إضافية.

• من أجل تحديد تكوين الألواح ، من الضروري معرفة وسيط العمل الذي سيتم فيه استخدام المبادل الحراري ولزوجته ؛
• متوسط ​​درجة حرارة رأس LMTD (محسوبة بالصيغة ΔT1 – ΔT2 / (In ΔT1 / ΔT2) ، حيث ΔT1 = T1 (درجة الحرارة عند مدخل الحلقة الساخنة) – T4 (مخرج الحلقة الساخنة) و ΔT2 = T2 (مدخل الحلقة الباردة) – T3 (مخرج الدائرة الباردة) ؛
• مستوى التلوث البيئي (R) – نادرًا ما يستخدم ، نظرًا لأن هذه المعلمة مطلوبة فقط في بعض الحالات.

ميزات التصميم

الغرض الرئيسي من أي نوع من المبادلات الحرارية البلاستيكية هو تحويل سائل ساخن إلى وسط مبرد. يحتوي تصميم المبادل الحراري للوحة على أجزاء قابلة للطي ، ويتكون الجهاز من العناصر التالية:

• مجموعة لوحات
• لوحة متحركة وثابتة
• أدلة مستديرة من الأعلى والأسفل ؛
• عناصر الربط التي توحد الصفائح في إطار مشترك.

يمكن أن تختلف أبعاد إطارات المنتجات المختلفة بشكل كبير. سيعتمدون على نقل الحرارة وقوة السخان – مع وجود عدد كبير من اللوحات ، تزداد إنتاجية المعدات ، ويزداد الوزن والأبعاد بشكل طبيعي..

في المبادل الحراري ، يمكنك التحكم في الطاقة – زيادة أو نقصان

مزايا الأجهزة اللوحية:

• تكاليف الإنتاج والاستثمار الضئيلة ؛
• كفاءة عالية في نقل الحرارة
• أبعاد صغيرة
• تأثير التنظيف الذاتي مع التدفق المضطرب العالي ؛
• القدرة على زيادة الكفاءة عن طريق إضافة لوحات ؛
• درجة عالية من الموثوقية
• سهولة الغسيل
• وزن صغير
• سهولة التركيب؛
• الحد الأدنى من تلوث السطح ؛
• استحالة خلط السوائل بسبب التكوين الخاص للختم ؛
• مقاومة عالية للتآكل
• الحد الأدنى من سطح التبادل الحراري بسبب الكفاءة العالية ؛
• خسائر ضغط طفيفة بسبب الاختيار الأمثل للوحات ذات أنواع مختلفة من الملامح ؛
• تحكم فعال في درجة الحرارة بسبب الحجم الصغير لوسط التسخين.

في هذا الفيديو ، ستتعرف على كيفية تكوين الماء الساخن بفضل المبادل الحراري:

متطلبات الحشيات

بدلاً من ذلك ، يتم فرض متطلبات صارمة على الأجهزة ذات الألواح فيما يتعلق بضيق الجهاز ، ولهذا السبب بدأت الحشيات اليوم في صنع البوليمرات. على سبيل المثال ، يمكن تشغيل إيثيلين بروبيلين بسهولة في ظروف درجات الحرارة المرتفعة – سواء من البخار أو السائل. ومع ذلك ، فإنه يبدأ في الانهيار بسرعة في بيئة تحتوي على كمية كبيرة من الدهون والأحماض..

تختلف المبادلات الحرارية في عدد اللوحات

غالبًا ما يتم تثبيت الأختام على الألواح بمساعدة أقفال المشبك ، في حالات نادرة – بمساعدة مادة لاصقة.

نطاق الاستخدام

علاوة على ذلك ، يتمتع كل جهاز بميزة تصميم وعمل فريد:

• ملحوم.
• انهيار؛
• شبه ملحوم
• ملحومة.

غالبًا ما تُستخدم الأجهزة ذات النظام القابل للطي في شبكات التدفئة المتصلة بالمباني والمباني السكنية لأغراض مختلفة ، في الأنظمة المناخية وغرف التبريد وحمامات السباحة ونقاط التدفئة ودوائر إمداد الماء الساخن. وجدت الأجهزة الملحومة الغرض منها في محطات التجميد وشبكات التهوية وأجهزة التكييف والمعدات الصناعية للأغراض المختلفة والضواغط.

تستخدم المبادلات الحرارية شبه الملحومة والملحومة في:

• أنظمة التهوية والمناخ.
• المجال الصيدلاني والكيميائي.
• مضخات الدوران
• الصناعات الغذائية؛
• أنظمة الاسترداد
• جهاز لأجهزة التبريد لأغراض مختلفة ؛
• في دوائر التسخين و DHW.

النوع الأكثر شيوعًا من المبادلات الحرارية ، والذي يستخدم في الحياة اليومية ، هو النحاس ، والذي يوفر تدفئة أو تبريد المبرد..

أختام مبادل حراري

تعتمد متانة وموثوقية المبادل الحراري على جودة هذه العناصر..

تمنع الأختام الوسائط من الاختلاط وتوجهها على طول مسار معين.

في الوقت الحالي ، يتم استخدام نوعين فقط من هذه العناصر في المبادلات الحرارية: مشبك ولصق. لتصنيع الأختام عادة ما تستخدم المواد القائمة على المطاط. يمكن أن يكون هذا ، على سبيل المثال ، EPDM و PVR و Viton وما إلى ذلك..

يتم تثبيت الأختام اللاصقة في أخاديد خاصة على الايبوكسي. يتم تثبيت المتغيرات المشبكية باستخدام عناصر تثبيت خاصة.

انضغاط المبادلات الحرارية للوحة.

أولا

وأحد الفوائد الأساسية

يتكون الجهاز الرقائقي في

اكتنازها. شل وأنبوب

يستغرق المبادل الحراري تقريبًا

6-8 مرات مساحة أكبر من مساحة مماثلة

إنه رقائقي في السلطة. الاكتناز

يحدد الجهاز الرقائقي

التالية:

توفير مساحة كبيرة

لتركيب مبادل حراري لوحة,

وهو أمر مهم للغاية في حالة الغياب

أماكن لتثبيت الجهاز ؛

انخفاض شديد في درجات الحرارة في المناطق المحيطة

وسط من سطح رقائقي

مبادل حراري بدون اضافي

العزل الحراري؛

تكلفة منخفضة نسبيًا للوحة

أجهزة بجودة عالية جدًا

المواد المستخدمة؛

انخفاض كبير في تكاليف التركيب

(القاعدة) وتحزيم الصفيحة

جهاز.

جوانات

بالنسبة للأجهزة ذات الألواح ، يتم فرض متطلبات صارمة للغاية على الإحكام ، وبالتالي تم إنتاج حشيات مؤخرًا من البوليمرات. إيثيلين بروبيلين ، على سبيل المثال ، قادر على العمل دون مشاكل في ظروف درجات الحرارة المرتفعة – الماء والبخار. لكنه يتحلل بسرعة كبيرة في بيئة تحتوي على زيوت ودهون.

يتم تثبيت الفواصل على الألواح بشكل أساسي عن طريق وصلة مشبك ، وغالبًا ما يتم ذلك عن طريق الغراء.

اتصالات متبادلة

تشمل أهم الخصائص كثافة عملية التبادل الحراري ، والناتج الحراري للمبادل الحراري – كمية الحرارة التي يمكنه نقلها (أخذها) لكل وحدة زمنية. يتم قياسه تقليديًا بالغيغا كالوري (Gcal) أو كيلوواط (kW) في الساعة ، وقبل كل شيء ، يرتبط بالاختلاف في درجات حرارة حاملات الحرارة – نقل الحرارة ووسط امتصاص الحرارة – عند مدخل المبادل الحراري. كلما زاد الاختلاف ، زادت الطاقة التي يمكن أن ينتقلها المبرد نظريًا إلى آخر..

في الممارسة العملية ، بالإضافة إلى درجة الحرارة ، فإن الكميات الفيزيائية الأخرى لها أهمية حاسمة..

1. مساحة سطح نقل الحرارة. في حالة المبادل الحراري ذو الغلاف والأنبوب ، فإنه يساوي المساحة الإجمالية للسطح الخارجي لجميع أنابيب حزمة الأنبوب. تؤدي زيادة المساحة إلى زيادة كثافة انتقال الحرارة.

يمكن القيام بذلك بثلاث طرق:

• تجميع حزمة من أكبر عدد ممكن من الأنابيب (يؤدي إلى زيادة قطر غلاف المبادل الحراري) ؛
• زيادة طول الأنابيب ، وبالتالي ، الطول الإجمالي للوحدة بأكملها ؛
• زيادة مساحة السطح لكل أنبوب مما يجعله مموج ومموج.

2. الموصلية الحرارية والسعة الحرارية. نظرًا لأن الطاقة الحرارية تنتقل من وسيط إلى آخر بشكل غير مباشر ، من خلال عامل وسيط – مادة جدران الأنابيب – من أجل نقل أفضل للحرارة ، يجب أن تكون مصنوعة من سبيكة تسمح بمرور الحرارة بسرعة وبأقل قدر ممكن من الخسائر (الموصلية الحرارية العالية ) ولا تتراكم أو تحتفظ به (سعة حرارية منخفضة).

أحد خيارات زيادة التوصيل الحراري وفي نفس الوقت تقليل السعة الحرارية هو تقليل سمك جدران الأنابيب. ومع ذلك ، مع ترقق الجدران ، تقل قدرة الأنابيب على تحمل ضغط الوسط الموصل للحرارة ، وتعتمد معلمة أخرى على الضغط في النظام – معدل مرور المبرد.

3. الوقت ومتجه الاتصال. إنها تعتمد بشكل مباشر على سرعة واتجاه مرور المبردات عبر المبادل. يوجد فارق بسيط هنا:

• من ناحية ، يجب أن تكون السرعة بطيئة بدرجة كافية بحيث يكون لوسط التسخين الوقت لإعطاء الحرارة إلى الوسط الساخن ؛
• من ناحية أخرى ، كلما زادت السرعة ، زادت الطاقة الحرارية بشكل إجمالي عبر المبادل ، وبالتالي ، سيزداد إجمالي الحمل الحراري.

• الحركة أحادية الاتجاه للمبردات (“التدفق الأمامي”) أقل فعالية من الحركة المعاكسة (“التدفق المعاكس”) ؛
• الحركة العمودية (“التدفق العرضي”) للمبادلات الحرارية ذات الغلاف والأنبوب هي الأكثر فعالية.

لتحسين الوقت والمتجه للتلامس مع ناقلات الحرارة في جهاز المبادل الحراري ذي الغلاف والأنبوب ، يتم استخدام العديد من الحيل التقنية:

• أقسام عرضية في الغلاف ، بحيث يغسل المبرد الخارجي الأنابيب ليس في خط مستقيم مباشر أو تيار معاكس ، ولكن في حركة متقاطعة متعرجة ، مما يوفر ناقل الاتصال المطلوب ؛
• حواجز طولية في غرف التوزيع (لمبادلات حرارية ثنائية ، وأربعة اتجاهات ، وما إلى ذلك) بحيث يمر الناقل الحراري الداخلي على طول المبادل الحراري مرتين (أربع مرات ، وما إلى ذلك) ، وبالتالي زيادة وقت الاتصال.

طرق الربط

غالبًا ما يتم تثبيت أجهزة التبادل الحراري في غرف منفصلة تخدم المباني الخاصة والمباني متعددة الطوابق ونقاط التدفئة للطرق السريعة المركزية والمؤسسات الصناعية.

يتيح الوزن الخفيف للمعدات وأبعادها إمكانية تثبيتها بسرعة كبيرة ، على الرغم من أن بعض المنتجات التي تتمتع بقوة كبيرة تحتاج إلى بناء أساس.

من الأفضل تكليف المتخصصين بتركيب وصيانة المبادل الحراري.

أثناء تثبيت الجهاز ، يجب مراعاة القاعدة الأساسية: في أي حال ، يتم سكب البراغي الموجودة في الأساس ، والتي يتم من خلالها ربط المبادل الحراري بإحكام. يجب أن يوفر مخطط الأنابيب بالضرورة تزويد المبرد بالأنبوب الموجود في الأعلى ، وأن تكون دائرة الإرجاع متصلة بالتركيب المثبت أدناه. يتم توصيل مصدر السائل الساخن في الاتجاه المعاكس.

تتطلب دائرة الإمداد مضخة دورانية. بالإضافة إلى المضخة الرئيسية ، هناك مضخة احتياطية بنفس القوة التي تم تركيبها بها بالتأكيد..

إذا كان هناك خط لحركة عودة الماء في إمداد الماء الساخن ، فإن آلية التشغيل والمخطط تتغير إلى حد ما. يتم خلط الماء الساخن ، الذي يتم توفيره على طول الدائرة ، مع الماء البارد من مصدر المياه ، وبعد ذلك يتم تزويد الخليط إلى المبادل الحراري. يتم التحكم في درجة حرارة المخرج بواسطة وحدة إلكترونية تتحكم في صمام الناقل الحراري الوارد.

كلما زاد عدد الصفائح في المبادل الحراري ، زادت الطاقة

في نظام من مرحلتين ، يمكنك استخدام الطاقة الحرارية من خط العودة. هذا يجعل من الممكن استخدام الحرارة المتاحة بكفاءة أكبر وتقليل الحمل الزائد على معدات الغلاية..

في أي من مخططات الأنابيب المذكورة أعلاه ، يجب أن يكون هناك مرشح عند مدخل المبادل الحراري. بمساعدتها ، يمكنك منع انسداد النظام وإطالة عمره..

مع جميع المزايا الأخرى ، لا تتفوق المبادلات الحرارية للوحة على نماذج الغلاف والأنبوب القديمة في مؤشر واحد مهم فقط: مع توفير تدفق كبير ، لا تقوم الأجهزة اللوحية بتسخين المبرد بشكل كافٍ. يتم التخلص من هذا العيب عن طريق حساب هامش صغير عند اختيار عدد اللوحات.

تحديد

بشكل عام ، يتم تحديد الخصائص التقنية للمبادل الحراري للوحة من خلال عدد اللوحات وطريقة توصيلها. فيما يلي الخصائص التقنية للمبادلات الحرارية ذات الألواح المغطاة بالنحاس والملحمة وشبه ملحومة:

معلمات العمل	الوحدات	انهيار	لحم من النحاس	شبه ملحوم	ملحومة
كفاءة	٪	95	90	85	85
أقصى درجة حرارة متوسطة للعمل	مع	200	220	350	900
أقصى ضغط لوسط العمل	شريط	25	25	55	100
الطاقة القصوى	ميغاواط	75	5	75	100
متوسط ​​فترة العملية	سنوات	عشرين	عشرين	10 – 15	10 – 15

بناءً على المعلمات الواردة في الجدول ، يتم تحديد نموذج المبادل الحراري المطلوب. بالإضافة إلى هذه الخصائص ، ينبغي للمرء أن يأخذ في الاعتبار حقيقة أن المبادلات الحرارية شبه الملحومة والملحومة أكثر تكيفًا للعمل مع وسائط العمل القوية..

طرق التنظيف

هناك اختلافات بسيطة خالية من التكلفة عمليًا ، وهناك اختلافات في الميزانية بأقل قدر من الاستثمار ، وأخرى احترافية – فهي أكثر تكلفة بكثير ، لكنها فعالة للغاية..

كيف تغسل المبادل الحراري الثانوي لغلاية الغاز بطريقة أو بأخرى؟ ومتى يكون من المنطقي استخدامها. كل هذا يتوقف على مقدار الودائع.

في أبسط الحالات ، يكون التنظيف الميكانيكي كافيًا. يتم تنظيف حواف BT بالخارج. يتم استخدام أي فرشاة صلبة أو ملعقة أو مكشطة أو كابل في العمل. من المهم جدًا هنا عدم إتلاف اللوحات..

الطريقة الثانية هي الغسيل بتركيبة خاصة. في الممارسة العملية ، يتم دمجها مع الطريقة الأولى وتتبعها مباشرة بعد ذلك..

يتم وضع الجزء في وعاء به خليط حامض. نوع الحمض المستخدم: هيدروكلوريك أو حامض. النسب المناسبة: 100 جرام لكل 10 لترات. ماء.

يمكن استبدال الأحماض بأي مزيل ترسبات. بعد 30-40 دقيقة ، تتم إزالة VT من الحاوية. يتم مسح المقياس المتبقي منه برفق..

الوسائل المناسبة للعمل موضحة في هذا الجدول:

أموال	وصف	نسبة الماء: جرام: لتر	درجة حرارة ماء	سعر المنتج (فرك)
حمض الليمون	علاج شعبي شعبي	100: 10-12	50-70 درجة مئوية	50-1 ظرف.
ثيرماجنت نشط	سائل متعدد الاستخدامات له تأثير قوي	19	40-50 درجة مئوية	عبوة 1500-10 كجم.
STEELTEX كوبر	أحد أكثر الأدوية فعالية ، ولكنه مناسب للعمل مع أجزاء السبائك الخفيفة	1: 6 إلى 1:10	40-60 درجة مئوية	سعة 1300-5 كجم
ديتكس	التركيز بمواد بيولوجية فعالة. ينظف أجزاء الصلب والحديد الزهر والنحاس تمامًا	200-500: 10	40-50 درجة مئوية	4900 – علبة 10 لتر.
حامض الهيدروكلوريك	يزيل الرواسب الكلسية العنيدة بشكل فعال	100: 10	50-70 درجة مئوية	50 – 1 كجم

يتم وضع خرطوم في الحاوية مع وضع الخليط في الجزء السفلي تقريبًا ، ومتصلًا بـ VT على جانب واحد ، والمضخة على الجانب الآخر. هذه هي الطريقة التي يتم بها الحصول على الدورة الدموية اللازمة. تستغرق العملية 30-40 دقيقة. ثم يتم شطف الجزء جيدًا بالماء العادي..

الطريقة الرابعة لا تنص على استخراج المكون. هذا هو التنظيف الهيدروديناميكي للمبادل الحراري الثانوي لمرجل الغاز. لكن يتم تنفيذه فقط من قبل المتخصصين. هذا يتطلب تقنية خاصة والامتثال لمعايير السلامة.

مبدأها هو تشغيل تركيبة خاصة من خلال نظام المرجل تحت ضغط قوي (1.5-2 بار). يتم العمل بواسطة المعزز. يتم إضافة العناصر الكاشطة إلى سائل التنظيف.

هذه هي الطريقة الأكثر فاعلية ، حيث تقوم بإزالة جميع الرواسب بلطف وتنظيف الجزء للحصول على مظهر تجاري..

إذا كنت تشك في نجاح التنظيف الذاتي ، يمكنك طلب هذه الخدمة. يتم تنفيذ جميع العمليات في يوم واحد. يتم تحديد سعرها من خلال العوامل التالية:

• منطقة,
• تعديل الطاقة والمرجل,
• ترميز الشركة,
• التكنولوجيا التطبيقية والمواد الكيميائية.

حساب القوة

من الصعب جدًا عمل نظام تدفئة مثالي دون معرفة قوة المبادل الحراري. عند حساب هذا المؤشر ، ينبغي مراعاة المعلمات التالية:

• قطر دائرة الانبوب؛
• طول جهاز التسخين
• الموصلية الحرارية للمعدن المستخدم ؛
• درجة حرارة احتراق الوقود القصوى ؛
• معدل تداول السوائل.

إذا كان إنشاء هذه القيم الأولية يمثل مشكلة ، فيمكنك استخدام حساب متوسط ​​، بناءً على حقيقة أنه للحصول على قوة 1 كيلو وات ، ستحتاج إلى متر من الأنابيب بنصف قطر لا يقل عن 2.5 سم.

سعر

إذا كنت بحاجة إلى مبادل حراري للوحة DHW ، يمكن أن يتراوح سعره من 12000 إلى 25000 روبل ، فعليك أولاً التعرف على تقنية التثبيت. بعد ذلك فقط ، يوصي الخبراء بالبدء في اختيار طراز جهاز معين. هذه هي الطريقة الوحيدة التي يمكنك من خلالها الاختيار الصحيح لجهاز يعمل بمستوى عالٍ من الكفاءة.

كيف تتجنب الأخطاء

من المستحيل توصيل المبرد المركزي مباشرة بالأرضيات المدفأة ، حيث يمكن أن يؤدي ذلك إلى تعطيلها في وقت قصير. يمكن أن تؤدي بعض الأسباب مثل ارتفاع الضغط في أنظمة التدفئة المركزية ودرجات الحرارة المرتفعة إلى مثل هذه العواقب. بالإضافة إلى ذلك ، يحتوي المبرد على العديد من الحديد المذاب والمواد الكيميائية..

غسل مبادل حراري لوحة

تعتمد وظيفة وأداء الوحدة إلى حد كبير على التنظيف عالي الجودة وفي الوقت المناسب. يرجع تواتر التنظيف إلى كثافة العمل وخصائص العمليات التكنولوجية.

منهجية العلاج

يعد تشكيل النطاق في قنوات التبادل الحراري هو النوع الأكثر شيوعًا من تلوث PHE ، مما يؤدي إلى انخفاض في كثافة التبادل الحراري وانخفاض الكفاءة الإجمالية للتركيب. تتم إزالة الترسبات باستخدام شطف كيميائي. إذا كانت هناك أنواع أخرى من التلوث بجانب المقياس ، فمن الضروري تنظيف ألواح المبادل الحراري ميكانيكيًا..

الغسيل الكيميائي

تُستخدم الطريقة لتنظيف جميع أنواع PHE ، وتكون فعالة عندما يكون هناك القليل من التلوث في منطقة عمل المبادل الحراري. للتنظيف الكيميائي ، لا يلزم تفكيك الوحدة ، مما يقلل بشكل كبير من وقت العمل. بالإضافة إلى ذلك ، لا توجد طرق أخرى متاحة لتنظيف المبادلات الحرارية الملحومة والنحاس..

يتم إجراء التنظيف الكيميائي لمعدات التبادل الحراري بالتسلسل التالي:

1. يتم إدخال محلول تنظيف خاص في منطقة عمل المبادل الحراري ، حيث يتم تدمير المقياس والرواسب الأخرى بشكل مكثف تحت تأثير الكواشف النشطة كيميائيًا ؛
2. ضمان تداول المنظف عبر الدوائر الأولية والثانوية لـ TO ؛
3. شطف قنوات التبادل الحراري بالماء ؛
4. تصريف عوامل التنظيف من المبادل الحراري.

أثناء عملية التنظيف الكيميائي ، يجب إيلاء اهتمام خاص للشطف النهائي للوحدة ، لأن المكونات النشطة كيميائيًا للمنظفات يمكن أن تدمر الأختام.

أكثر أنواع التلوث وطرق التنظيف شيوعًا

اعتمادًا على وسائط العمل المستخدمة وظروف درجة الحرارة والضغط في النظام ، يمكن أن تختلف طبيعة التلوث ، لذلك ، من أجل التنظيف الفعال ، من الضروري اختيار المنظف المناسب:

• إزالة الترسبات والرواسب المعدنية باستخدام محاليل الفوسفوريك أو النيتريك أو حامض الستريك ؛
• حمض معدني مثبط مناسب لإزالة أكسيد الحديد ؛
• يتم تدمير الرواسب العضوية بشكل مكثف بواسطة هيدروكسيد الصوديوم ، والرواسب المعدنية بحمض النيتريك ؛
• يتم إزالة التلوث الشحمي باستخدام مذيبات عضوية خاصة.

نظرًا لأن سمك ألواح نقل الحرارة يبلغ 0.4 – 1 مم فقط ، يجب إيلاء اهتمام خاص لتركيز العناصر النشطة في تركيبة المنظف. يمكن أن يؤدي تجاوز التركيز المسموح به للمكونات العدوانية إلى تدمير الألواح والجوانات.

يرجع الاستخدام الواسع النطاق للمبادلات الحرارية للألواح في مختلف فروع الصناعة والمرافق الحديثة إلى أدائها العالي وأبعادها المدمجة وسهولة تركيبها وصيانتها. ميزة أخرى لـ PHE هي نسبة السعر / الجودة المثلى.

إرشادات خطوة بخطوة حول كيفية القيام بذلك بنفسك

يمكن تصميم جهاز لتبادل الحرارة من نظام التدفئة إلى الماء بيديك.

الأدوات والمواد

لتصميم لوحة مبادل حراري بيديك ، سوف تحتاج إلى:

• آلة لحام؛
• البلغارية؛
• صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ – اثنان مموج ، واحد شقة. سمك 4 مم ؛
• أقطاب كهربائية.

عملية التصنيع

تنقسم عملية تصنيع الجهاز بالكامل إلى عدة مراحل:

1. من الضروري قطع الصفائح الفولاذية المموجة. يتطلب 31 لوحة 300 × 300 مم.
2. شريط بطول 18 متر وعرض 10 ملم مقطوع من صفيحة مسطحة. يجب قطع الشريط إلى قطع طول كل منها 300 مم.
3. المربعات المصنوعة من مادة مموجة ملحومة ببعضها البعض بشريط عشرة ملليمترات من جوانب مختلفة ، ويجب أن تكون الأقسام المجاورة متعامدة. اتضح أن 15 قسمًا تواجه جانبًا واحدًا و 15 قسمًا في الجانب الآخر على شكل مكعب.
4. يجب أن يتم لحام مشعب الفولاذ المقاوم للصدأ المسطح بالأجزاء التي يتدفق منها الماء..
5. يتم حفر حفرة في كل مجمع ، ويتم لحام جزء متصل من الأنبوب بها.
6. تم تركيب الهيكل بالجانب المفتوح لنظام الغاز.

تركيب الجهاز

يمكن تثبيت بعض أنواع المبادلات الحرارية من تلقاء نفسها: وهذا لا يتطلب مهارات أو أدوات خاصة. ومع ذلك ، نوصي باستخدام خدمات المحترفين: هذا يضمن أن التثبيت سيتم بشكل صحيح وسيعمل الجهاز بشكل صحيح..

على سبيل المثال ، بالنسبة لبعض أنواع الهياكل ، يلزم تثبيت إضافي لمرشحات خشنة. تعتبر المبادلات الحرارية للألواح متقلبة للغاية بالنسبة لجودة المبرد ، وبالتالي ، بدون تنظيفها ، ستفقد بسرعة كفاءتها العالية: القنوات بين الألواح سوف “تسد” ببساطة.

تركيب PHE

1. يجب أن يوفر موقع الوحدة وصولاً مجانيًا إلى المكونات الرئيسية للصيانة..
2. يجب أن يكون ربط خطوط الإمداد والتفريغ جامدًا ومحكمًا..
3. يجب تركيب المبادل الحراري على قاعدة خرسانية أو معدنية أفقية تمامًا ذات قدرة تحمل كافية.

أعمال التكليف

1. قبل بدء الوحدة ، من الضروري التحقق من إحكامها وفقًا للتوصيات الواردة في ورقة البيانات الفنية للمنتج..
2. عند بدء التشغيل الأولي للتركيب ، يجب ألا يتجاوز معدل ارتفاع درجة الحرارة 250 درجة مئوية / ساعة ، ويجب أن يكون الضغط في النظام 10 ميجا باسكال / دقيقة..
3. يجب أن يتوافق إجراء ونطاق عمل التكليف بوضوح مع القائمة الواردة في جواز سفر الوحدة..

تشغيل الوحدة

1. في عملية استخدام PHE ، يجب عدم تجاوز درجة حرارة وضغط وسط العمل. يمكن أن يؤدي ارتفاع درجة الحرارة أو الضغط المتزايد إلى تلف خطير أو فشل كامل في الوحدة..
2. لضمان التبادل الحراري المكثف بين وسائط العمل وزيادة كفاءة التركيب ، من الضروري توفير إمكانية تنظيف وسائط العمل من الشوائب الميكانيكية والمركبات الكيميائية الضارة.
3. إن إطالة عمر خدمة الجهاز بشكل كبير وزيادة إنتاجيته سيسمح بإجراء الصيانة الدورية واستبدال العناصر التالفة في الوقت المناسب.

مخطط الاتصال

في أي جهاز تبادل حراري ، يتحرك الماء بسبب الجاذبية والحمل الطبيعي. لهذا السبب ، يجب أن تؤخذ قاعدتان في الاعتبار عند اختيار مخطط تركيب الهيكل:

1. يجب أن يكون مدخل ومخرج الماء من المبادل الحراري على ارتفاعات مختلفة. يجب ألا تقل المسافة بين الفتحات عن 200-250 مم. من خلال المخرج السفلي ، يدخل الماء إلى الهيكل ، ويستخدم الجزء العلوي لتصريفه بعد التسخين.
2. يتم التوصيل باستخدام خراطيم مرنة حصريًا وسيليكون مقاوم للحرارة لضمان إحكام التوصيلات.

الأهمية! لا تستخدم الخراطيم المطاطية ، حتى لو كانت تحتوي على جديلة معدنية ومصممة للماء الساخن ، كما يتضح من العلامة المقابلة. خلاف ذلك ، سوف تحترق هذه البطانة بسرعة بسبب الإشعاع الحراري الكبير. يتم توصيل الخزان بالمبادل الحراري في الحمام باستخدام خراطيم مرنة من الفولاذ المقاوم للصدأ تستخدم عند توصيل أجهزة الغاز.

اتصال متوازي مع الدوران القسري لوسط التسخين.

في هذه الحالة ، من الضروري تثبيت جهاز التحكم في درجة الحرارة ، ويتم فك شفرة وسيلة الإيضاح على النحو التالي:

1 – مبادل حراري للوحة ؛

2 – منظم درجة الحرارة ، فيه 2.1 صمام ، و 2.2 ترموستات ؛

3 – مضخة تزود المبرد بالضغط ؛

4 – عداد ماء ساخن ؛

5 – مقياس ضغط الدم.

مزايا الاتصال المتوازي للمبادل الحراري: يوفر مساحة كبيرة للغرفة وهو سهل التنفيذ للغاية.

العيوب: عدم تسخين الماء البارد.

سهل التنفيذ وغير مكلف نسبيًا. يسمح لك بتوفير مساحة زيارة مفيدة ، ولكنه في نفس الوقت غير مربح من حيث استهلاك سائل التبريد. بالإضافة إلى ذلك ، مع مثل هذا الاتصال ، يجب أن يكون خط الأنابيب بقطر متزايد..

مخطط مختلط على مرحلتين.

كما في حالة الموازاة ، يتطلب الأمر التثبيت الإلزامي لجهاز التحكم في درجة الحرارة ، وغالبًا ما يتم استخدامه عند توصيل المباني العامة.

تتطابق الأسطورة في الرسم تمامًا مع الأسطورة في الدائرة الموازية.

المزايا: يتم استهلاك حرارة الماء العائد لتسخين تيار المدخل ، مما يوفر ما يصل إلى 40٪ من الناقل الحراري.

العيب: تكلفة عالية بسبب توصيل مبادلتين حراريتين لتحضير الماء الساخن.

بالمقارنة مع المخطط أعلاه ، فإنه يساعد على تقليل معدل تدفق المبرد (بحوالي 20-40٪) ، ولكن له أيضًا عدد من العيوب:

يحتاج إلى اختيار احترافي ودقيق للغاية للمعدات ؛

سيتطلب التنفيذ مبادلين حراريين في وقت واحد ، مما سيزيد من الميزانية ؛

مع هذا الاتصال ، يؤثر نظام DHW ونظام التدفئة بقوة على بعضهما البعض.

باختصار عن الشيء الرئيسي

يقوم المبادل الحراري لموقد الساونا بتسخين الماء أثناء تسخين الهيكل. يتراكم السائل الساخن في الوحدة الخارجية. يأتي الماء البارد منه. يتم الدوران وفقًا لمبدأ الجاذبية ونتيجة للحمل الحراري الطبيعي.

هيكلان متصلان بخراطيم مرنة بزاوية. يجب ألا يتجاوز طولها الإجمالي 3 أمتار ، وتكون الحاوية الخارجية دائمًا فوق الموقد. يجب أن يكون النظام مزودًا بصنبور للاستخدام المريح للمياه الساخنة.

يضمن توصيل خزان خارجي بمبادل حراري للحمام إمدادًا آمنًا بالماء الساخن في المبنى. يعد هذا خيارًا عمليًا أكثر من هيكل التخزين المفصلي ، والذي يسهل حرقه.

أسباب فشل المبادلات الحرارية

يتم تحديد فترة التشغيل في المقام الأول من خلال كيفية تطهير المياه في إمدادات المياه في المدينة. على أراضي روسيا ، يتم استخدام الكلور النقي أو ثاني أكسيد الكلور. عندما تسخن المياه المتدفقة عبر الأنبوب النحاسي ، يؤدي ذلك إلى تفاعل كيميائي عنيف. كلوريد النحاس أدنى من المعدن النقي في القوة ، وبالتالي تظهر النواسير بسرعة إلى حد ما. والأكثر حظًا هم سكان المدن التي يتم فيها معالجة مياه الصنبور بالأوزون.

لكن لا يزال هناك عدد قليل جدًا من هذه المستوطنات. التكلفة العالية للحل الحديث لا تسمح بالاعتماد على الانتشار السريع للأوزون. علاوة على ذلك ، بدأ المصنعون الآن في الادخار بكل طريقة ممكنة. وإذا حدثت مشاكل في وقت سابق مع الأنابيب السميكة للمبادلات الحرارية ، نادرًا ما يتم استخدام النحاس الرقيق الآن على نطاق واسع. انخفض عمر خدمة المنتجات بشكل كبير.

الفروق الدقيقة في حساب مبادل حراري

يمكن أن يتراوح السعر الإجمالي للنظام من 200 دولار إلى 2000 دولار أو أكثر. الشيء الرئيسي هنا هو حساب المؤشرات الضرورية للمبادل الحراري من أجل تحديد الخصائص المثلى للمعدات المناسبة لأغراضك..

لكن من الناحية العملية ، من الصعب إنجاز هذه المهمة بمفردك. وذلك لأن المصنِّعين يخفون بعناية أسرار تطوراتهم عن الغرباء. هذا يؤدي إلى الحاجة إلى الاتصال مباشرة بالمصنعين والموردين.

إنهم ، باستخدام برامج حسابية خاصة ، يقومون بإجراء الحسابات المناسبة لحالتك الخاصة. يتم إجراء تقييم أولي للوضع ، ويتم فحص الحالة الحالية للكائن. بالإضافة إلى ذلك ، تهتم الشركة المصنعة بالضرورة بالأهداف التي تسعى لتحقيقها والقدرات المالية. بناءً على جميع المعلومات التي تم جمعها ، يتم إجراء حساب مختص.

حتى لا تدفع مبالغ زائدة مقابل نظام الإمداد بالمياه والتدفئة ، نوصيك بالاتصال بشركات موثوقة أثبتت أنها إيجابية ، وتتمتع بسمعة طيبة في السوق.

مبادل حراري – معدات ، في كتلة العمل التي يتم فيها إنشاء التبادل الحراري بين العناصر ذات درجات الحرارة المختلفة.

مزايا أنظمة التدفئة القائمة على المبادلات الحرارية:

• سهولة الاستخدام وسهولة الصيانة ؛
• متانة؛
• تسخين موحد للمناطق الكبيرة ؛
• نظام تنظيم حراري مناسب ؛
• لا مشعات ضخمة
• الراحة الحرارية في الغرفة.

نصائح عامة من الخبراء

للمبادلات الحرارية هيكل معقد ، على الرغم من أن النصيحة لاستخدامها في معظم الحالات تتلخص في نفس العبارات. بالطبع ، تصميم كل منها فريد من نوعه ، وبالتالي فإن المبادل الحراري الصدفي والأنبوب هو مثال على ذلك..

يكمن كل التعقيد في قاعدة واحدة – مثل أي جهاز على هذا الكوكب ، يتطلب جهاز المبادل الحراري الإصلاح. يستلزم كل إجراء إصلاح عددًا من المشكلات الثانوية التي يحاول المتخصصون حلها بالوسائل والأساليب المرتجلة. في هذه الآلية ، كما هو الحال في معظم الأنواع ، توجد أنابيب مختلفة. هم السبب الأكثر شيوعًا للانهيار. عند إجراء حتى تشخيصات لصحة هذه العناصر الهيكلية ، يجب أن يكون مفهوما بوضوح أن أدنى إجراء خاطئ والجهاز يمكن أن يقلل من مستوى التشغيل.

في كثير من الأحيان ، هناك أشخاص ومنظمات يشترون العديد من المبادلات الحرارية في وقت واحد. تتيح لك هذه الميزة استبدال الجهاز التالف على الفور بجهاز جديد..

قد تظهر بعض الفروق الدقيقة عند تعديل الوحدات. إذا تم إدخال القيم بشكل غير صحيح ، فسوف تنخفض منطقة تشغيل المبادل الحراري بشكل حاد. في هذه الحالة ، هناك تغيير غير خطي في منطقة العمل..

النصيحة الرئيسية للخبراء هي رفض الإجراءات المستقلة لإنشاء أي نوع من المبادلات الحرارية. تم تصميم العملية حصريًا لتركيب الإنتاج ، وبالتالي لا يمكن تكراره في المنزل..

يوجد عدد كبير من المبادلات الحرارية. بعضها أرخص ، والبعض الآخر أكثر موثوقية ، والبعض الآخر يعطي أفضل نتيجة عمل. من الصعب اختيار جهاز ، ولكن ربما معرفة خصائصه الرئيسية. لا تنس قواعد استخدام الأجهزة ، سواء كانت منتجات ذات أغلفة وأنبوب أو ألواح. يعمل كل نوع حصريًا مع معايير ضغط واضحة وظروف بيئية. لا تنس نصيحة المتخصصين الذين يعملون مع الآليات منذ عدة سنوات والذين يعرفون ميزاتها..