Na čo slúži výmenník tepla vo vykurovacom systéme?

História vzhľadu výmenníkov tepla.

Výmenníky tepla existujú od objavenia sa človeka na Zemi a dokonca aj bez neho. Cez deň slnko ohrieva more, skaly, pevninu; v noci prírodný výmenník tepla vydáva teplo a udržuje rovnováhu tepla na zemi. Rozžeravené jadro zeme tiež ohrieva Zem. Ukazuje sa, že pokiaľ existuje myseľ na Zemi, toľko a ľudstvo sa zamýšľa nad otázkou, čo je to výmenník tepla a ako ho používať pre svoje vlastné dobro..

Historicky je skutočnosťou, že napríklad odkazy na doskový výmenník tepla možno nájsť na freskách pochádzajúcich zo 6. storočia pred naším letopočtom. Princíp prenosu tepla z jedného média, druhý je popísaný v prístrojoch “Termín” – staroveké grécke kúpele.

Starovekí bojovníci tiež používali svoje brnenie, vkladali do nich horúce uhlie, aby získali horúcu vodu a brnenie spustili do suda s vodou. Ale to sú všetko historické pojmy – čo je výmenník tepla.

Účel výmenníkov tepla

Výmenník tepla je zariadenie, ktorého hlavnou funkciou je prenos tepelnej energie z jedného pracovného média do druhého. Plynná látka, kyseliny a zásady, para, voda a rôzne roztoky môžu pôsobiť ako nosič tepla..

Najpopulárnejšími výmenníkmi tepla sú dnes doskové jednotky. Úspešne sa používajú v nasledujúcich oblastiach:

• chemické;
• rafinácia ropy;
• plyn;
• atómový;
• petrochemický;
• energia;
• komunálna sféra.

Konštrukcia zariadenia, materiál komponentov a ďalšie parametre musia byť zvolené na základe charakteristík technologického postupu a požadovaného výkonu. Kolegovia zo spoločnosti ProTeplo hovoria o typoch výmenníkov tepla a ich účele https://proteplo.org.

Aplikácie

Zariadenie, schéma a princíp činnosti prietokových plynových stĺpcov

Rozlišujú sa nasledujúce oblasti použitia zariadenia na výmenu tepla:

• chladiace systémy;
• vykurovacie systémy;
• klimatizačné systémy;
• chemický priemysel;
• vykurovanie bazénov;
• slnečné kolektory;
• mechanické inžinierstvo;
• vetracie systémy;
• metalurgia;
• lekáreň;
• výroba automobilov;
• potravinársky priemysel.

Okrem toho je možné použiť zariadenie na výmenu tepla na vykurovanie súkromných domácností. Zariadenie môžete nainštalovať buď nezávisle, alebo pomocou sprievodcu. Použitie tejto techniky pomáha rovnomerne rozvádzať teplo v miestnosti..

Štruktúra a princíp činnosti

Mechanizmus účinku je možné ľahko zvážiť na príklade vopred zostaveného doskového výmenníka tepla. Štruktúra poskytuje dva obvody a štyri výstupy. Lamelové zariadenie rozdeľuje toky podľa tlaku a teploty. Kyseliny a iné kvapaliny pôsobia ako nosiče tepla..

Výmenníky tepla na vykurovanie zahŕňajú pripojenie k jednému okruhu podlahového vykurovania a k druhému – teplárni.

Priame pripojenie ústredného vykurovacieho média nie je možné, pretože to vedie k poruche teplej podlahovej krytiny.

Je to spôsobené zvýšením tlaku v teplárni, teplotnými rozdielmi a prítomnosťou chemicky agresívnych látok v chladiacej kvapaline..

Štruktúra výmenníka tepla je znázornená na obrázku nižšie..

Schematické zariadenie doskového výmenníka tepla

Štruktúra výmenníka tepla je:

• rám, ktorý je na jednej strane zariadenia pripevnený k pevnej prítlačnej doske a slúži ako nosný prvok;
• balík dosiek, ktorý vytvára kanály pre chladivo medzi základnými prvkami;
• rám, ktorý pozostáva z pohyblivej prítlačnej dosky, pevnej prítlačnej dosky a zadného stĺpika;
• puzdro, ktoré chráni zariadenie pred vonkajšími vplyvmi;
• čapy, ktoré sú umiestnené na okraji otvorov, ktorými chladivo vstupuje do zariadenia;
• tesnenie požadované pre tesnosť kanálov;
• nosné a upevňovacie prvky (vodiace nosníky, ložisková základňa, nohy postele a rámy, ložiská, skrutky, matice, podložky).

Modrá a červená šípka na obrázku označujú smer pohybu studenej a horúcej chladiacej kvapaliny vo vnútri výmenníka tepla..

V každodennom živote sa používa výmenník tepla, ktorého princíp činnosti je založený na oddelení tokov a zachovaní autonómneho fungovania teplých podláh pri zníženom pracovnom tlaku 1,5 baru a pripojení čistej vody..

Štruktúra zariadenia na výmenu tepla pozostáva z troch skupín dosiek:

1. Vytočené, patriace do autonómneho vykurovacieho systému so zníženou úrovňou tlaku.
2. Vytočené, patriace do systému ústredného kúrenia so zvýšenou úrovňou teploty a tlaku.
3. Oddeľovací, charakterizovaný malou hrúbkou a prenosom tepla z centralizovaného systému do autonómneho.

Počet a parametre dosiek určujú kapacitu zariadenia na výmenu tepla. Každé zariadenie predpokladá inštaláciu čistiaceho filtra. Je schopný zadržať hrubé častice: vodný kameň, hobliny a ďalšie. Filter vyžaduje pravidelné preplachovanie čistiacimi roztokmi.

Princípom činnosti výmenníka tepla je prenos tepelnej energie z jedného nosiča tepla na druhý. Zariadenie je dodávané s priamym vykurovacím médiom a studeným médiom. Keď prechádzajú medzi doskami kanálmi, studené médium sa zahreje. Vyhrievané médium a spätné vykurovacie médium sa získavajú na výstupe z výmenníka tepla. Vnútri zariadenia sa teplonosné kvapaliny pohybujú k sebe, to znamená v protiprúde, a nemôžu sa miešať, pretože sú oddelené doskami.

Charakteristiky zariadenia

Zariadenie na výmenu tepla je označené nasledujúcimi údajmi:

• úroveň skúšobného tlaku;
• maximálna úroveň pracovného tlaku;
• maximálna prevádzková teplota;
• výrobca.

Balík navyše obsahuje diagram a list s údajmi v jazyku krajiny pôvodu, v prípade potreby preložený do jazyka predávajúcej krajiny..

Možné diagonálne a vertikálne usporiadanie obrysov. Pri diagonálnom usporiadaní obrysov je potrebné inštalovať iba vo zvislej polohe. Potom je možné, aby horúca voda vstupovala do výmenníka tepla zhora nadol. V tomto prípade je teplo prenášané do autonómneho systému pomocou deliacich dosiek.

Voda na vstupe má vyššiu teplotu a na výstupe je znížená. V tomto prípade v obvode, ktorý patrí do autonómneho systému, dochádza k pohybu chladiacej kvapaliny zdola nahor. Na nižších úrovniach dochádza k slabému ohrevu vody, keď sa blíži k horným úrovniam, ohrev sa zvyšuje. To uľahčuje obsluhu systému. Prívod vody do zariadenia je možný kvôli nútenému obehu.

Čo sa používa ako chladivo?

Ak hovoríme o Rusku, potom všetky centralizované systémy fungujú na vode. V Európe je situácia nejednoznačná – používa sa voda, nemrznúca zmes, olej atď..

Pointa je v tom, že ak používateľ vykurovacieho systému odoberie časť chladiacej kvapaliny, bude musieť zaplatiť obrovskú pokutu. Z tohto dôvodu sa tam používa výmenník tepla..

Vďaka nemu je možné nepriamo prenášať teplo z centralizovaného vykurovacieho systému do vykurovacieho systému domu / bytu. V skutočnosti v Rusku v skutočnosti vyzerajú trochu inak..

Výmenníky tepla v Ruskej federácii majú napriek tomu veľké výhody použitia.

Prečo má zmysel inštalovať výmenník tepla?

Mnoho vývojárov dnes pri organizovaní komunikácie LCD zvažuje možnosť inštalácie výmenníkov tepla v suteréne domu. Vďaka tomu bude môcť každý nájomník platiť iba za teplo, ktoré spotreboval.

Technicky to vyzerá takto – dom má jedno vykurovacie potrubie, z ktorého selektívne môžu obyvatelia v prípade potreby prijímať teplo v požadovaných objemoch..

To sa dosiahne inštaláciou rôznych regulačných systémov:

• kontrola regulácie počasia;
• analýza aktuálnej teploty v miestnosti;
• regulácia teploty vo vykurovacom potrubí;
• ovládanie systémov podlahového vykurovania, rekuperácie a pod..

V takom systéme to dáva zmysel aj preto, že hlavné potrubie ústredného kúrenia je položené pomocou špeciálnych potrubí. V bytoch je použitá ďalšia komunikácia. Po prvé, šetrí peniaze (developer predáva byty za menej). Za druhé, potrubia v byte vydržia rádovo dlhšie..

Z čoho pozostáva moderný výmenník tepla

Moderný výmenník tepla sa skladá z niekoľkých častí, z ktorých každá hrá svoju vlastnú dôležitú úlohu:

• pevná doska, ku ktorej sú pripojené všetky prívodné potrubia;
• prítlačná doska;
• dosky výmenníka tepla s vloženými tesneniami tesniaceho typu;
• horné a dolné vodidlá;
• zadný nosič;
• závitové čapy.

Tento obrázok ukazuje plášťový a rúrkový výmenník tepla.

Vďaka tejto jedinečnej konštrukcii je výmenník tepla schopný poskytnúť najefektívnejšie rozloženie celého povrchu použitého výmenníka tepla, čo umožňuje vytvoriť malé vykurovacie zariadenie. Absolútne všetky dosky v zostavenom balení sú rovnaké, iba niektoré z nich sú otočené k sebe pod uhlom 180 stupňov. Preto sa počas potrebného zmrštenia celého balíka musia vytvoriť kanály. Prostredníctvom nich počas procesu zahrievania prúdi pracovná tekutina, ktorá sa podieľa na výmene tepla. Vďaka tomuto usporiadaniu systémových prvkov je dosiahnuté správne striedanie kanálov..

Dnes môžeme s istotou povedať, že doskové výmenníky tepla sú vďaka svojim technickým vlastnostiam obľúbenejšie. Kľúčovým prvkom každého moderného výmenníka tepla sú dosky na prenos tepla, ktoré sú vyrobené z nehrdzavejúcej ocele a ktorých hrúbka sa pohybuje od 0,4 do 1 mm. Na výrobu sa používa špičková metóda razenia.

Počas prevádzky sú dosky pritlačené k sebe, čím sa vytvoria štrbinové kanály. Na prednej strane každej z týchto dosiek sú špeciálne drážky, kde je špeciálne nainštalované gumové obrysové tesnenie, ktoré zaisťuje úplnú tesnosť kanálov. K dispozícii sú celkom štyri otvory, dva z nich sú potrebné na zaistenie prívodu a vypúšťania ohriateho média do kanála a ďalšie dva sú zodpovedné za zabránenie miešaniu vykurovacieho a ohrievaného média. V prípade prieniku jedného z malých obvodov sú doskové výmenníky tepla chránené drenážnymi drážkami.

Ak existuje veľký rozdiel v prietoku média a veľmi malý rozdiel v konečných teplotách, je možné proces tepelnej výmeny, ktorý nastane v slučkovom smere prúdov, znova použiť..

Dvojstupňová sekvenčná schéma.

Sieť

voda sa rozdeľuje na dva prúdy: jeden

prechádza cez regulátor prietoku PP, a

druhý cez ohrievač druhý

kroky, potom sa tieto toky zmiešajú

a vstúpte do vykurovacieho systému.

O

maximálna teplota vratnej vody

po zahriatí na 70 ° C

a

priemerné zaťaženie dodávky teplej vody

voda z vodovodu prakticky

v prvej fáze sa zahreje na normál,

a druhý stupeň je úplne vyložený,

od Regulátor teploty RT sa zatvorí

ventil pre ohrievač a celú sieť

voda vstupuje cez regulátor prietoku

PP do vykurovacieho systému a systému

kúrenie získava viac tepla

vypočítaná hodnota.

Ak

vratná voda je za systémom

teplota zahrievania 30-40 ° C

, napríklad pri pozitívnej teplote

vonkajší vzduch, potom zohrieva vodu

prvý krok nestačí, a to

sa zahrieva v druhej fáze. Ďalší

vlastnosťou obvodu je princíp

súvisiaca regulácia. Podstata toho

spočíva v nastavení regulátora prietoku

na udržanie konštantného prietoku

sieťová voda pre vstup predplatiteľa do

spravidla bez ohľadu na horúce zaťaženie

poloha prívodu vody a regulátora

teplota. Ak je záťaž horúca

zvyšuje sa zásobovanie vodou, potom regulátor

teplota sa otvorí a nechá

prostredníctvom siete ohrievača viac

voda alebo všetka voda z vodovodu, pričom

znížený prietok vody cez regulátor

prietok, ktorý má za následok teplotu

sieťová voda pri vchode do výťahu

klesá, aj keď prietok chladiacej kvapaliny

zostáva konštantný. Teplo nie je dané

v období vysokého zaťaženia horúcou

zásobovanie vodou, kompenzované počas období

ľahké zaťaženie, keď výťah prijme

prietok s vysokou teplotou. Znížiť

vnútorná teplota vzduchu nie je

stane sa, pretože používaný

akumulačná kapacita tepla

obvodové konštrukcie budov. Toto a

sa nazýva súvisiaca regulácia,

ktorý slúži na vyrovnanie denného

nerovnomerné zaťaženie za tepla

dodávka vody. V lete, keď

kúrenie vypnuté, ohrievače

sú zaradené do práce postupne s

pomocou špeciálneho prepojky. Toto

schéma sa uplatňuje v obytných, verejných

a priemyselné budovy s pomerom

zaťaženia

Voľba schémy závisí od harmonogramu ústredne

regulácia uvoľňovania tepla: zvýšená

alebo kúrenie.Výhoda

konzistentný

schémy verzus dvojstupňové

zmiešané je zarovnanie

denný rozvrh tepelného zaťaženia,

lepšie využitie chladiacej kvapaliny,

čo vedie k zníženiu spotreby vody

online. Návrat sieťovej vody s nízkym

teplota zlepšuje účinok zahrievania,

od na ohrev vody môžete použiť

extrakcia pary za zníženého tlaku.

Zníženie spotreby vykurovacej vody za týmto účelom

schéma je (do bodu ohrevu)

40% paralelne a 25% viac

v porovnaní so zmiešaným.

Chyba

– chýbajúca možnosť úplnosti

automatická regulácia teploty

odstavec.

Aké sú výhody používania zariadenia?

Hlavnými výhodami, pre ktoré stojí za inštaláciu tohto zariadenia, sú:

1. Vysoká účinnosť. Výmenník tepla je schopný dodávať vodu optimálnej teploty na niekoľko miest v dome naraz.
2. Ziskovosť. Zariadenie vám umožňuje ohrievať vodu priamo z vykurovania, nemusíte inštalovať ohrievač a míňať dodatočnú elektrickú energiu a plyn.
3. Malá veľkosť. Zariadenie je veľmi kompaktné a nezaberá veľa miesta.
4. Jednoduchá inštalácia a používanie. Zariadenie sa ľahko inštaluje, nevyžaduje častú údržbu a ľahko sa čistí.

Výhody a nevýhody

– jednoduchosť inštalácie;

– malé celkové rozmery;

– jednoduchosť služby;

– schopnosť zmeniť vyhrievanú oblasť;

– vysoká účinnosť s úsporou energie;

– dlhé obdobie práce;

– určité limity pri použití maximálneho tlaku a teploty;

– potreba vypočítať každé zariadenie jednotlivo pre dané charakteristiky;

– citlivosť na kvalitu chladiacej kvapaliny a prítomnosť nečistôt;

Výpočet výmenníka tepla na vykurovanie

Každý model výmenníka tepla je zostavený podľa konkrétnych prevádzkových požiadaviek. Na základe výpočtov je určený materiál, počet dosiek, technické vlastnosti a rozmery. Výpočet je pripravený výrobcom zariadenia. Klient potrebuje iba poskytnúť potrebné informácie:

– teplota vo vykurovacom okruhu;

– teplota vnútorného okruhu;

– prípustná strata tlaku;

Ak chcete zistiť tieto údaje, môžete požiadať spoločnosť dodávajúcu teplo. Tepelný výkon je možné ľahko vypočítať, ak sú známe ďalšie charakteristiky. Pri výbere výmenníka tepla by sa mali vziať do úvahy ďalšie charakteristiky, ako napríklad viskozita a kontaminácia pracovného média. Nesprávne výpočty môžu mať zásadný vplyv na životnosť, účinnosť a náklady na zariadenie..

– Omylom sa vzali do úvahy hlavné parametre. Chyby vo výpočte, nepresnosti pri určovaní charakteristík v aplikácii – to môže viesť k tomu, že sa zariadenie častejšie zašpiní a rýchlejšie sa pokazí

– Vo veľmi nepriateľskom a znečistenom prostredí materiály rýchlejšie zlyhajú a upchajú sa, ak sa nezmestia do chladiacej kvapaliny..

– Pri veľmi nízkej hodnote rozpätia kontaminácie sa zariadenie rýchlo pokryje vodným kameňom a pri veľmi vysokej hodnote sa stane neúčinným.

Vzhľad zariadenia

Akýkoľvek výmenník tepla má technické vlastnosti:

• maximálna prevádzková teplota, napríklad 200 ° C;
• maximálny pracovný tlak, napríklad 30 bar;
• skúšobný tlak, napríklad 43 bar.

Uvádza sa krajina výroby, technický pas v jazyku výrobcu, diagram, kontúry. V prípade potreby je možné cestovný pas preložiť do ruštiny. Konštrukcia a princíp činnosti výmenníka tepla od rôznych výrobcov sa niekedy môžu mierne líšiť. Ale podstata zostáva rovnaká.

Okruhy výmenníka tepla na vykurovanie môžu byť usporiadané vertikálne aj diagonálne. Toto nemá vplyv na princíp činnosti. Najjednoduchším usporiadaním je diagonálne usporiadanie. V tomto prípade musí byť výmenník tepla inštalovaný striktne vo zvislej polohe..

Horúca voda zo systému ústredného kúrenia zhora nadol vstupuje do výmenníka tepla a prostredníctvom separačného systému prenáša svoje teplo do autonómneho systému. Pri vchode bude veľmi teplá voda, pri východe už je voda s poklesnutou teplotou. V obvode autonómneho systému bude chladiaca kvapalina prúdiť zdola nahor. V spodnej časti sa voda mierne zahreje a čím bližšie k vrcholu, tým bude zahrievanie silnejšie. Vďaka takémuto zariadeniu bude systém jednoduchšie fungovať..

Proces dodávania vody do výmenníka tepla sa vykonáva s núteným obehom. Tepelná elektráreň beží na vlastných čerpadlách. A autonómny systém podlahového vykurovania v byte bude fungovať na vlastnom obehovom čerpadle.

Inštalácia výmenníka tepla

Podľa pokynov na inštaláciu je potrebné výmenník tepla správne upevniť. Je pritlačená k stene pomocou špeciálnej konzoly alebo upevňovacej pásky. Výmenník tepla je tiež možné nainštalovať pomocou uhla, ktorý je pripevnený k spodnej časti výmenníka tepla. Navyše bude zviazaný potrubím.

Okrem toho musíte nainštalovať filtre. Pre obvod tepelnej elektrárne musí existovať aspoň hrubý filter. Ak je pripojený k starému vykurovaciemu systému, sú potrebné dva filtre. Jeden dole, druhý hore.

Potrebujeme žeriavy a Američanky. Posledne uvedené sú rýchlospojky so závitom. Bežná jednoduchá americká žena sa spravidla skladá zo štyroch častí: dvoch závitových tvaroviek, prevlečnej matice a tesnenia..

Veľmi dôležitým bodom počas inštalácie je priemer pripojenia, pretože zariadenie je celkom kompaktné. Má malý objem chladiacej kvapaliny. Medzera medzi doskami je minimálna. Odporúčame vziať rovnaký priemer, ktorý potrebujeme, alebo viac. Napríklad 1 palcové pripojenie. Je lepšie brať úroveň výkonu výmenníka tepla s rezervou. Na rozmery to nemá vplyv.

Doslova o jeden alebo dva centimetre viac. Ale na druhej strane sa rýchlosť odvádzania tepla výrazne zvyšuje. Toto je obzvlášť dôležité v systémoch, kde tepelná elektráreň dáva nízku teplotu. Napríklad pri maximálnej dodávke teploty vody rovnajúcej sa 65-70 ° C je potrebné túto skutočnosť vziať do úvahy, aby sa z chladiacej kvapaliny odstránilo maximálne možné množstvo tepelnej energie.

Zariadenie tesneného doskového výmenníka tepla

Srdcom akéhokoľvek doskového výmenníka tepla je sada dosiek perforovaných špeciálnym spôsobom lisovaním, aby sa zväčšila oblasť výmeny tepla a vytvorili kanály, ktorými sa pohybuje voda. Dosky sú zostavené v balení, na koncovej pevnej doske sú dýzy na vstup a výstup vykurovacieho média vykurovacieho a ohrievaného média, do ktorých sú z dosiek odstránené kanály.

Kde nie je dôležité nainštalovať takýto výmenník tepla do systému dodávky tepla alebo teplej vody, líšia sa iba schémy blokových tepelných bodov a výkon, pre ktorý sú doskové výmenníky tepla navrhnuté. Je veľmi ľahké vybrať a vyrobiť doskový výmenník tepla a potom zvýšiť alebo znížiť jeho výkon, pokiaľ samozrejme váš výmenník tepla nie je skladací a nie je spájkovaný..

Závislý vykurovací systém pracuje bez výmenníka tepla

Individuálny vykurovací bod, navrhnutý tak, aby pracoval v závislom vykurovacom systéme bez výmenníka tepla

Existujú dve schémy vykurovania alebo ako správne povedať dodávku tepla.

Závislý vykurovací systém, ktorý všetci veľmi dobre poznáme, je ten, keď ho kotol, vykurovacia voda, privádza potrubím priamo k vykurovacím zariadeniam – vykurovacím batériám v byte a obchádza výmenník tepla..

Z akých materiálov sú vyrobené výmenníky tepla

Na výrobu výmenníkov tepla pre vykurovacie systémy sa používajú rôzne materiály, ako napríklad nehrdzavejúca oceľ, silumín (zliatina hliníka a kremíka), mosadz (používa sa pre vysokotlakové systémy), meď (používa sa v pivnom priemysle, kde je nevyhnutné na prudké ochladenie piva v dôsledku účinku vysokej tepelnej vodivosti) iné.

Ako pripojiť teplú podlahu k vykurovaciemu systému prostredníctvom výmenníka tepla

Na teplú podlahu je potrebný aj výmenník tepla. Ak napríklad chcete urobiť teplú podlahu, rozrezaním na vykurovací systém bez výmenníka tepla necháte celý dom bez tepla, teplo pôjde trochu na podlahy, ale voda – chladivo bude cirkulovať iba cez vaše poschodie a nepôjde k susedom, je „lenivá“ a ide najkratšou cestou.

Inštalácia výmenníka tepla do vykurovacieho systému má iba jednu nevýhodu, zvýšenie nákladov v počiatočnom štádiu inštalácie, ale je viac ako pokrytý všetkými jeho výhodami..

Závislý vykurovací systém je možné ľahko aktualizovať na nezávislý systém inštaláciou dodatočného výmenníka tepla s riadiacim zariadením. Je pravda, že to bude potrebné vykonať súčasne v celej oblasti prepojenej s vašou kotolňou. Ale týmto spôsobom môžete ušetriť až 40 percent na účtoch za teplo v porovnaní s vašimi súčasnými nákladmi bez inštalácie takého potrebného výmenníka tepla do vykurovacieho systému..

Čo je to vysokorýchlostný výmenník tepla TTAI.

Vysokorýchlostný výmenník tepla TTAI

Vysokorýchlostné výmenníky tepla TTAI sú modernou úpravou plášťového a rúrkového výmenníka tepla. Hlavnou črtou výmenníka tepla TTAI je, že tento typ výmenníka tepla používa zväzok rúrok z veľkého počtu obzvlášť tenkostenných rúr na výmenu tepla s malým priemerom s dodatočným rebrovaním alebo so zložitým profilom. V výmenníkoch tepla TTAI, ako aj v doskových výmenníkoch tepla existuje samočistiaci efekt a účinnosť môže byť ešte vyššia ako v doskových výmenníkoch tepla..

Takéto technické riešenia umožnili znížiť hmotnosť a celkovú veľkosť zariadení TTAI takmer desaťkrát v porovnaní s klasickými plášťovými a trubicovými a dokonca aj tesniacimi doskovými výmenníkmi tepla..

Čo je to kapacitný výmenník tepla alebo kotol.

Kapacitný výmenník tepla alebo kotol

Stručne povedané, kotol v Rusku sa zvyčajne nazýva akýkoľvek výmenník tepla, pretože v preklade z angličtiny je kotol interpretovaný ako kotol (hrniec) – zariadenie na prípravu teplej vody. Preto je správnejšie nazvať kapacitný výmenník tepla slovom kotol. Navonok to vyzerá ako kontajner alebo sud, vo vnútri ktorého je zabudovaná cievka, pozdĺž ktorej sa pohybuje vykurovacie médium alebo vykurovacie teleso, ak je kotol elektrický. Moderný kotol vonku má veľmi často tepelnú izoláciu, ktorá uchováva teplo ako termoska.

Čo je rekuperátor výmenníka tepla.

Bytový rekuperátor na vetranie miestnosti

Tento typ výmenníka tepla sa práve začína hromadne rozvíjať, aj keď historicky vznikol spoločne s ľuďmi. Po usadení v jaskyni už človek využil geotermálne vykurovanie domova, kameňa a slnka. Rekuperátor odoberá teplo z hlbín Zeme alebo pri vetraní budovy, teplo, ktoré je spolu s vetraným vzduchom vyhodené von na ulicu, a potom ho vo forme tepla alebo horúcej vody vracia do ľudského obydlia..

Dúfam, že sa mi podarilo poskytnúť komplexné porozumenie v jednoduchom jazyku – čo je výmenník tepla. Ak vás zaujíma otázka vlastného výpočtu, výberu alebo nákupu doskového výmenníka tepla akéhokoľvek druhu, môžete si ho bezplatne objednať kliknutím na tento odkaz.

Pravidlá výberu

Zoznam hlavných kritérií, ktorým by ste pri výbere mali venovať pozornosť, obsahuje:

• druh a kvalita použitého tepelného nosiča;
• jednoduchosť demontáže a montáže;
• druh prenosu tepla;
• schopnosť zvýšiť množstvo energie počas prevádzky.

Doskové výmenníky sa častejšie používajú v chladiacich a vykurovacích systémoch pre chladničky a bazény, špirálové výmenníky sa používajú v rôznych priemyselných odvetviach, horizontálne výmenníky sú vhodnejšie ako vykurovacie zariadenia.

Ako vyčistiť výmenník tepla plynového kotla

Na vypláchnutie výmenníka tepla z vodného kameňa sa používajú mechanické, chemické a magnetické čistiace metódy. Prvá možnosť sa vykonáva pomocou čistiacej tyče a škrabky..

Nástroje môžu byť ručné alebo elektrické. Chemická možnosť zahŕňa použitie chemikálií z kôrovcov, ktoré môžu uvoľňovať a rozpúšťať znečistenie.

Na prepláchnutie výmenníka tepla touto metódou použite špeciálny čerpací okruh a preplachovací prostriedok špecifikovaný výrobcom, napríklad pre plynový kotol Baxi.

Algoritmus na prepláchnutie výmenníka tepla z vodného kameňa:

1. Vypnite kotol.
2. Pripravte kvapalinu na preplachovanie výmenníkov tepla plynových kotlov podľa predpisu výrobcu.
3. Po úplnom ochladení sú od nej odpojené inžinierske siete a odvedená voda.
4. Odstráňte spojovacie tyče, posuňte prítlačnú dosku a potom opatrne jednu po druhej vyberte. Pracujte v rukaviciach, aby ste si neporanili ruky.
5. Pri práci s kyselinou vymeňte rukavice za gumové.
6. Pripravte si nádobu na čistenie taniera tak, aby boli úplne pokryté pracovným roztokom..
7. Platne sa spustia do kompozície na 1 hodinu, potom sa zvyšky usadenín odstránia pod vodou z vodovodu pomocou kefy.
8. Montáž vyčistenej konštrukcie sa vykonáva v opačnom poradí..

Po prepláchnutí výmenníka tepla skontrolujte tesnosť kotla pod pracovným tlakom chladiacej kvapaliny. Všetky inžinierske siete, plyn a elektrina sú pripojené a zariadenie sa najskôr spustí po spláchnutí.

Ak sa zistí netesnosť, utiahnite matice alebo na výmenník tepla nasaďte nové tesnenie.

Prevádzka a starostlivosť

Včasná kontrola, prevencia a výmena dielov pomôžu ušetriť na opravách a nákupe nového zariadenia. Prevádzka jednotky je negatívne ovplyvnená procesmi korózie a erózie dielov, opotrebovaním trením pri zvýšených vibráciách a vystavením vysokým teplotám.

Ak sa problémy nevyriešia včas, štruktúra môže zlyhať. Zariadenie môžete čistiť sami alebo ho zveriť špecialistovi..

Použitie výmenníkov tepla v rôznych systémoch

Prečo potrebujete výmenník tepla? Oblasť prevádzky týchto zariadení je možné rozdeliť do niekoľkých kategórií: priemysel, verejné služby a potreby domácnosti. V každom prípade sa inštalácia bude líšiť v materiáli prevedenia, rozmeroch a sile, ako aj v cirkulujúcich pracovných médiách.

V ktorých oblastiach sa používa výmenník tepla

Rozsah použitia výmenníkov tepla je veľmi rozsiahly:

• vykurovacie systémy;
• chladiace systémy;
• pri práci s chemikáliami;
• so slnečnými kolektormi;
• na ohrev bazénov;
• vetracie systémy;
• klimatizačné systémy;
• v oblasti strojárstva;
• hutnícky priemysel;
• farmaceutický priemysel;
• potravinársky priemysel (cukor, pivo, mliečne výrobky a iné);
• Automobilový priemysel;
• chemický priemysel.

Konštrukcia a princíp činnosti výmenníkov tepla ovplyvňuje fungovanie rôznych oblastí vrátane priemyselnej výroby a predmetov sociálneho a kultúrneho významu. Súčasne je ich použitie možné aj v vykurovacích systémoch súkromných obytných budov, kde je otázka udržiavania teploty najakútnejšia. Inštaláciu a montáž výmenníkov tepla je možné vykonať nezávisle aj s pomocou špecialistov. Zmyslom zariadenia je rovnomerná distribúcia tepla do miestnosti..

Vo vykurovacom systéme

Zariadenie na výmenu tepla vo vykurovacom systéme môže výrazne znížiť spotrebu zdrojov a dosiahnuť vysoký stupeň riadenia a regulácie procesu.

Vykurovací systém môže byť:

• závislý – systém bez výmenníka tepla, keď sa teplo dodáva z bodu ústredného kúrenia pravidelne v určitom množstve;
• nezávislý – systém s výmenníkom tepla, ktorý vám umožňuje nastaviť množstvo vstupnej energie v súlade s potrebami koncového používateľa.

Prečo potrebujete výmenník tepla vo vykurovacom systéme? Jednu štruktúru rozdeľuje na dve časti: jedna patrí dodávateľovi a druhá odberateľovi tepla. Zariadenie slúži ako medzistanica, cez ktorú prechádza horúca voda s rôznymi nečistotami: nemrznúca zmes, olej a ďalšie komponenty.

Výmenník tepla v ITP

Použitie doskového zariadenia na automatizáciu individuálnej rozvodne môže vzhľadom na vysokú účinnosť inštalácie znížiť energetické straty až o 40%..

Nezávislý vykurovací systém pozostáva z hlavného bodu, ktorý distribuuje teplo medzi rôznymi predmetmi, a ďalších výmenníkov tepla inštalovaných v individuálnom vykurovacom bode, odkiaľ teplo prechádza ku konečnému spotrebiteľovi.

Prítomnosť štruktúry výmeny tepla v tejto schéme je príležitosťou pre majiteľa bytu regulovať teplotný režim v miestnosti. Nespotrebuje prebytočné teplo, čo vedie k značným úsporám zdrojov.

V systéme teplej vody

Posilnenie výkonu plášťového a rúrkového výmenníka tepla je možné len vďaka väčšej šírke a dĺžke cievky, ktorá negatívne ovplyvňuje rozmery tela. Objemný dizajn zaberá veľa miesta a inštalácia je nepohodlná. Doskový výmenník tepla, ktorého rozmery sú 3 -krát menšie, vám umožňuje dosiahnuť rovnaký výkon.

V kotolni

Bežnou praxou je používanie dvoch typov výmenníkov tepla v kotolniach. Je to prostriedok ochrany pred vodným rázom, chemickými a mechanickými nečistotami, výškovými rozdielmi. Nezávislé slučky umožňujú autonómne ovládanie a úpravu každého dizajnu. V tomto prípade sa doba prevádzky kotlov výrazne zvýši, stupnica na stenách zariadenia sa nehromadí..

Použitie výmenníkov tepla v priemysle

Výmenníky tepla majú rôzny technologický význam. Všetky modely je možné rozdeliť do dvoch širokých kategórií:

• zariadenia na výmenu tepla, v ktorých je hlavným procesom prenos tepla;
• zariadenia na výmenu tepla, v ktorých sú hlavnými procesmi chladenie, kondenzácia, pasterizácia a ďalšie procesy a prenos tepelnej energie slúži ako sprievodná súčasť.

Podľa hlavnej aplikácie sú modely zaradené do skupín:

• kondenzátory;
• ohrievače;
• chladničky;
• vaporizéry.

Ich použitie je veľmi žiadané v rôznych priemyselných odvetviach. Zavedenie zariadenia do technologického postupu vám umožňuje výrazne urýchliť prácu a zvýšiť efektivitu.

Výber priemyselných zariadení na výmenu tepla

Na efektívne plnenie úloh v priemysle musí výmenník tepla spĺňať požiadavky technologického postupu:

• schopnosť regulovať a udržiavať teplotu pracovného prostredia;
• súlad rýchlosti obehu produktu s požadovanou minimálnou dĺžkou pobytu agenta v systéme;
• odolnosť materiálu výmenníka tepla voči vplyvu pracovného prostredia;
• zhoda zariadenia s tlakom chladiacej kvapaliny.

Druhým dôležitým kritériom výberu je účinnosť a produktivita zariadenia, kombinácia vysokej intenzity výmeny tepla pri zachovaní potrebných hydraulických parametrov zariadenia..

Prevádzka rôznych typov výmenníkov tepla v priemysle

Výmenníky tepla je možné použiť v nasledujúcich oblastiach:

• využitie zvyškového tepla na výrobu elektriny;
• presná kontrola teploty počas chemických procesov;
• sekundárne využitie energie pre potreby domácnosti;
• udržiavanie teploty v systémoch vykurovania domácností v štandardizovaných parametroch.

Na základe stanovených úloh si môžete vybrať optimálny model zariadenia z hľadiska výkonu, dizajnu a ďalších parametrov..

Rúra v potrubí

Zariadenie, ktoré má malú plochu výmeny tepla a používa sa iba v nízkoenergetických zariadeniach na prenos energie v plynno-kvapalných médiách.

Schéma výmenníka tepla "potrubie v potrubí"

1 – vnútorná rúrka; 2 – vonkajšia rúrka; 3 – zakrivené spojovacie potrubie; 4 – spojovacie potrubia

Špirálové štruktúry

Zariadenia slúžia na interakciu pracovného prostredia „kvapalina-kvapalina“. Steam sa často používa ako agent..

Hlavným účelom výmenníka tepla: kondenzátory so zníženým tlakom. Ak chladiaca kvapalina obsahuje tuhé častice, vlákna a iné nečistoty, zariadenie je nainštalované v horizontálnej polohe, aby sa zabránilo hromadeniu látok v spodnej časti jednotky..

Elementárne modely

Výmenník tepla pozostáva z niekoľkých sekcií spojených do jednej štruktúry. Aktívne sa prevádzkuje, keď je potrebné pracovať s vysokým tlakom, alebo keď teplonosné médium cirkuluje rovnakou rýchlosťou bez zmeny stavu agregácie.

Škrupinové a trubicové prístroje

Zariadenie, v ktorom sa chladiace kvapaliny pohybujú potrubím a v prstencovom priestore. Na zvýšenie rýchlosti procesu sú k dispozícii mriežky a priečky. Použitie: priemysel a doprava na vykurovanie, chladenie a kondenzáciu plynných a kvapalných médií.

Skrútené spotrebiče

Jednotky sa podieľajú na separácii plynných zmesí hlbokým chladením vo vysokotlakových zariadeniach. Jednou z hlavných konštrukčných chýb je transformácia pod vplyvom tepelného napätia..

Klasifikácia zariadení na výmenu tepla podnikov

Výmenníky tepla sú zariadenia určené na výmenu tepla medzi vykurovacím a zahrievaným pracovným médiom. Posledne menované sa zvyčajne nazývajú chladiace kvapaliny. Výmenníky tepla sa rozlišujú podľa účelu, princípu činnosti, fázového stavu chladív, konštruktívnych a ďalších znakov

Podľa označenia sú výmenníky tepla rozdelené na ohrievače, výparníky, kondenzátory, chladničky atď..

Podľa princípu činnosti je možné výmenníky tepla rozdeliť na rekuperačné, regeneračné a zmiešavacie.

Rekuperačné zariadenia sú zariadenia, v ktorých sa teplo prenáša z horúceho chladiva na studené cez stenu, ktorá ich oddeľuje. Príkladom takýchto zariadení sú parné kotly, ohrievače, kondenzátory atď..

Regeneračné zariadenia sú tie, v ktorých je jedna a tá istá vyhrievacia plocha umývaná buď horúcim alebo studeným tepelným nosičom. Keď tečie horúca kvapalina, teplo je vnímané stenami zariadenia a hromadí sa v nich; keď prúdi studená kvapalina, toto nahromadené teplo vníma. Príkladom takýchto zariadení sú regenerátory otvorených ohnísk a sklárskych taviacich pecí, ohrievače vzduchu vysokých pecí atď..

V rekuperačných a regeneračných zariadeniach je proces prenosu tepla nevyhnutne spojený s povrchom tuhej látky. Preto sa také zariadenia nazývajú aj povrchové.

V zmiešavacích prístrojoch sa proces prenosu tepla uskutočňuje priamym kontaktom a zmiešaním horúcich a studených nosičov tepla. V tomto prípade dochádza k prenosu tepla súčasne s výmenou materiálu. Príkladom takýchto výmenníkov tepla sú chladiace veže (chladiace veže), práčky atď..

Ak sa horúce a studené nosiče tepla zúčastňujúce sa prenosu tepla a hmoty pohybujú po vykurovacej ploche rovnakým smerom, zariadenie na prenos tepla a hmoty sa nazýva priamy prúd s protiprúdom činidiel prenášajúcich teplo a protiprúdom média , a s krížovým tokom-krížový tok. Uvedené schémy pohybu chladiacich kvapalín a médií v zariadeniach sa nazývajú jednoduché. V prípade, že sa zmení smer pohybu aspoň jedného z prúdov vo vzťahu k inému, hovorí o komplexnom modeli pohybu chladiacich kvapalín a médií.

Regeneračné výmenníky tepla

Na zvýšenie účinnosti systémov tepelného inžinierstva pracujúcich v širokom rozsahu teplotných poklesov medzi nosičmi tepla sa často odporúča používať regeneračné výmenníky tepla..

Regeneračný výmenník tepla je zariadenie, v ktorom dochádza k prenosu tepla z jedného chladiva na druhé pomocou teplo akumulujúcej hmoty, nazývanej obal. Tryska sa periodicky premýva prúdmi teplých a studených nosičov tepla. Počas prvého obdobia (obdobie zahrievania dýzy) prechádza cez zariadenie horúca chladiaca kvapalina, pričom teplo, ktoré vydáva, sa spotrebúva na zahrievanie dýzy. V priebehu druhej periódy (perióda chladenia obalu) prechádza zariadením chladný tepelný nosič, ktorý sa ohrieva teplom nahromadeným v balení. Periódy zahrievania a chladenia hrotu trvajú niekoľko minút až niekoľko hodín.

Na uskutočnenie kontinuálneho procesu prenosu tepla z jedného nosiča tepla na druhý sú potrebné dva regenerátory: zatiaľ čo v jednom z nich je horúci nosič tepla chladený, v druhom je nosič tepla chladený. Potom sa zariadenia prepnú, potom v každom z nich proces prenosu tepla prebieha opačným smerom. Schéma zapojenia a spínania dvojice regenerátorov je znázornená na obr..

Schéma regenerátora s pevnou dýzou: I – nosič studeného tepla, II – horúci nosič tepla

Prepínanie sa vykonáva otáčaním ventilov (tlmičov) 1 a 2. Smer pohybu nosičov tepla je znázornený šípkami. Regenerátory sa spravidla automaticky prepínajú v pravidelných intervaloch..

Z regenerátorov použitých v technológii je možné vyčleniť konštrukcie zariadení pracujúcich v oblastiach vysokých, stredných a veľmi nízkych teplôt. V hutníckom a sklárskom priemysle sa používajú regenerátory s pevnou dýzou zo žiaruvzdorných tehál. Vysokopecné ohrievače vzduchu vynikajú svojou veľkosťou. Dva alebo viac spoločne pracujúcich takýchto ohrievačov vzduchu má výšku až 50 m a priemer až 11 m, dokážu ohriať na 1300 ° C asi 500 000 m3 / h vzduchu. Na obr. 7, a ukazuje pozdĺžny rez vysokopecnou pecou s tehlovou dýzou. Spaľovacia komora spaľuje horľavé plyny. Produkty spaľovania vstupujú do ohrievača vzduchu zhora a pohybujúce sa nadol ohrievajú dýzu, zatiaľ čo samy sú chladené a vychádzajú zospodu. Po prepnutí klapky sa vzduch pohybuje zdola nahor cez dýzu v opačnom smere a súčasne sa zahrieva. Ďalším príkladom vysokoteplotného regenerátora je ohrievač vzduchu pre pec na výrobu ocele (obr. 7, b). Plynné (kvapalné) palivo a vzduch sa pred vstupom do pece zahrievajú kvôli teplu produktov spaľovania.

Ryža. Niektoré typy regenerátorov: a – schéma otvorenej nístejovej pece s regenerátormi: 1 – brána; 2 – horáky; 3 – tryska; b – vysokopecný ohrievač vzduchu: 1 – dýza na skladovanie tepla; 2 – spaľovacia komora; 3 – výstup horúceho vzduchu; 4 – prívod vzduchu do spaľovacej komory; 5 – prívod horúceho plynu; 6 – prívod studeného vzduchu; 7 – výfukové plyny; c – regeneračné zariadenie systému Jungstrom; d – schéma regenerátora s klesajúcou dýzou

Výmenníky tepla pracujúce pri vysokých teplotách sú zvyčajne vyrobené zo žiaruvzdorných tehál. Nevýhody regenerátorov s pevnou tehlovou dýzou sú objemnosť, komplikácia prevádzky spojená s potrebou pravidelného prepínania regenerátorov, kolísanie teploty v pracovnom priestore pece, posun tepelných nosičov počas prepínania brány..

Na stredne teplotné procesy v technológii sa používajú kontinuálne ohrievače vzduchu s rotujúcim rotorom systému Jungström (obr. 7, c). Regeneračné rotačné ohrievače (RVP) sa v elektrárňach používajú ako ohrievače vzduchu na využitie tepla spalín vychádzajúcich z kotlov. Ako tesnenie používajú ploché alebo vlnité plechy pripevnené k hriadeľu. Tryska v tvare rotora sa otáča vo vertikálnej alebo horizontálnej rovine s frekvenciou 3 … 6 ot / min a striedavo je umývaná horúcimi plynmi (pri zahrievaní), potom studeným vzduchom (pri chladení). Výhody RVP oproti regenerátorom s pevnou dýzou sú: nepretržitá prevádzka, takmer konštantná priemerná teplota ohriateho vzduchu, kompaktnosť, nevýhody – dodatočná spotreba energie, zložitosť návrhu a nemožnosť hermetického oddelenia vykurovacej dutiny od chladiacej dutiny, pretože nimi prechádza rovnaká rotujúca tryska

Kontaktujte výmenníky tepla

Fúkanie na horúcu kvapalinu – dostávame kontaktnú výmenu tepla. Vzduch – plynné médium je v priamom kontakte s kvapalným médiom nápoja. Existuje výmena tepla, ale výmenník tepla ešte nie. Chladiace veže sú kompletné kontaktné výmenníky tepla. Obrovské „potrubia“ vo forme neobvyklých sudov, ktoré je možné pozorovať na území tepelných elektrární, sú obrovskými kontaktnými výmenníkmi tepla. Striekajú sa horúcou vodou opúšťajúcou kondenzátor turbíny, chladenie sa vykonáva atmosférickým vzduchom.

Spájkovaný doskový výmenník tepla (neoddeliteľný)

Doskové výmenníky tepla môžu byť neoddeliteľné spájkované a sú žiadané tam, kde tlak a teplota presahujú hranice „civilných“ domácností – sušičky plynov a technických kvapalín, kondenzátory, chladiče atď..

Sekčný výmenník tepla – princíp činnosti

Tieto výmenníky tepla pozostávajú z prvkov zapojených do série – sekcií. Kombinácia niekoľkých prvkov s malým počtom rúrok zodpovedá princípu viacprechodového škrupinového aparátu fungujúceho na najvýhodnejšej schéme-protiprúde. Elementárne výmenníky tepla sú účinné vtedy, keď sa nosiče tepla pohybujú porovnateľnými rýchlosťami bez zmeny stavu agregácie.

Ponorný výmenník tepla

V tomto zariadení funguje ako citlivý prvok valcová cievka. Je umiestnená v nádobe, ktorá je naplnená kvapalinou. Táto konštrukcia výrazne skracuje čas potrebný na uvoľnenie tepla zo zariadenia. Tento typ zariadenia je považovaný za jedno z najlepších zariadení z hľadiska efektívneho výkonu. Používa sa výlučne na miestach, kde je povolená mechanická aktivácia a stupeň varu.

Schéma pohybu nosičov tepla (médiá)

Súprúd – pohyb dvoch nosičov tepla rovnobežných voči sebe v rovnakom smere.

Protiprúd – pohyb dvoch tepelných nosičov navzájom rovnobežných v opačných smeroch.

Krížový prúd – pohyb dvoch nosičov tepla vo vzájomne kolmých smeroch.

Zmiešaný prúd – jedna alebo viac chladiacich kvapalín vykoná v zariadení niekoľko pohybov, pričom časť povrchu umyje podľa schémy dopredného toku a druhá časť podľa schémy protiprúdu alebo krížového prúdu.

Podľa dynamiky agregovaných (fázových) stavov teplonosných médií sú výmenníky tepla rozdelené na zariadenia:

• bez fázových prechodov (ohrievače, chladiče);

• so zmenou stavu agregácie jedného z nosičov tepla (výparníky, kondenzátory);

• so zmenou stavu oboch teplonosných médií (jednotky so zvýšenou intenzitou výmeny tepla vrátane mrazničiek, usmerňovačov atď.).

Jednosmerná schéma

Najjednoduchšie doskové výmenníky tepla sú tie, v ktorých obidve kvapaliny prechádzajú iba jedným prechodom, takže nedochádza k zmene smeru toku. Sú známe ako jednoprechodové obvody 1-1 a existujú dva typy: protiprúdové a paralelné. Veľkou výhodou jednopriechodového usporiadania je, že vstupy a výstupy tekutiny môžu byť inštalované v pevnej doske, čo uľahčuje otváranie zariadenia na údržbu a čistenie bez narušenia potrubia. Toto je najpoužívanejší jednopriechodový dizajn, známy ako usporiadanie v tvare U. Existuje aj jednopriechodový vzor Z, v ktorom je vstup a výstup tekutiny cez obe koncové dosky (obrázok 9).

Protiprúdový tok, kde toky tečú v opačných smeroch, je všeobecne výhodný z dôvodu vyššej tepelnej účinnosti v porovnaní s paralelným prúdením, kde toky tečú v jednom smere..

Viacprechodová schéma

Na zvýšenie prenosu tepla alebo prietoku je možné použiť aj zariadenia s viacerými prechodmi, ktoré sú zvyčajne potrebné vtedy, ak je medzi prietokmi významný rozdiel (obrázok 10).

Dosky PT môžu poskytovať vertikálny alebo diagonálny tok v závislosti od polohy rozperiek. Pri vertikálnom prietoku sú vstup a výstup tohto prúdu umiestnené na jednej strane výmenníka tepla, zatiaľ čo pri diagonálnom prietoku sú na opačných stranách. Zostava balíka dosiek zahŕňa striedanie dosiek „a“ a „b“ pre príslušné toky. Montáž súpravy dosiek vo vertikálnom smere vyžaduje iba správnu konfiguráciu tesnenia, pretože zariadenia A a B sú ekvivalentné (otáčajú sa o 180 °, ako je znázornené na obrázku 11a). To nie je možné pri diagonálnom prietoku, ktorý vyžaduje oba typy montážnych dosiek (obrázok 11b). Slabá distribúcia toku sa pravdepodobne vyskytuje vo vertikálnom poli prietoku.

Elektrické kúrenie

Ak vo vašom prípade nie sú k dispozícii schémy využívajúce plynové kotly, môžete ako nosič tepla použiť elektrinu. Existuje veľa možností na vytvorenie vykurovania. Môžete si napríklad vyrobiť teplú podlahu, ktorá je zakúpená s hotovými podložkami a nainštalovaná v procese kladenia podlahy..

Je možné použiť aj elektrický bojler. Z neho sú položené kovoplastové rúrky Ø16 alebo Ø20 cm. Sú namontované na tepelnoizolačnej vrstve. Pokiaľ ide o samotnú schému, tu si môžete vybrať kombinovanú alebo špirálu.

Rúry sú pripevnené k špeciálnej sieti pomocou spojovacích prvkov. Akonáhle je celý systém pripravený a sú položené všetky potrubia, malo by sa to skontrolovať. To je možné vykonať dvoma spôsobmi. Môžete napríklad naliať vodu pod tlakom. Ak sa zistí netesnosť, musí sa ihneď odstrániť. Ďalšia možnosť je jednoduchšia, pretože tento vzduch je čerpaný do systému. Pri úniku bude vzduch vydávať hluk a vy nájdete netesnosť.

Forma a obsah

Pretože kompetenciou našej spoločnosti je umývanie a čistenie všetkých typov výmenníkov tepla, budeme sa tejto klasifikačnej vlastnosti venovať osobitne..

Na základe štrukturálnych vlastností sú výmenníky tepla rozdelené na: plášť a rúrku, dosku, rebrované rúrky, špirálu, prvok (sekčný), „potrubie v potrubí“ a ďalšie. Uvažujme o hlavných:

Závislý okruh s trojcestným ventilom a obehovými čerpadlami

Závislý diagram pripojenia rozvodne vykurovacieho systému k zdroju tepla s trojcestným ventilom regulátora tepelného toku a obehovými a zmiešavacími čerpadlami v prívodnom potrubí vykurovacieho systému.

Táto schéma v ITP sa používa za nasledujúcich podmienok:

1 Teplotný rozvrh zdroja tepla (kotolňa) je väčší alebo rovný teplotnému plánu vykurovacieho systému. Tepelný bod zapojený podľa tohto schematického diagramu môže fungovať ako s prímesou do toku z vratného potrubia, tak bez neho, to znamená nechať chladivo z prívodného potrubia vykurovacej siete priamo do vykurovacieho systému..

Napríklad vypočítaný teplotný graf vykurovacieho systému 90/70 ° C sa rovná teplotnému grafu zdroja, ale zdroj bez ohľadu na vonkajšie faktory vždy pracuje s výstupnou teplotou 90 ° C a pre vykurovanie systému, je potrebné dodávať chladivo s teplotou 90 ° C iba pri vypočítanej teplote vonkajšieho vzduchu (pre Kyjev -22 ° C). V rozvodni sa teda chladená chladiaca kvapalina zo spätného potrubia zmieša s vodou prichádzajúcou zo zdroja, kým teplota vonkajšieho vzduchu neklesne na vypočítanú hodnotu..

2 Trafostanica je napojená na netlakový kolektor, hydraulický spínač alebo vykurovacie potrubie s rozdielom tlaku medzi prívodným a vratným potrubím maximálne 3 m. Vodný stĺp..

3 Tlak vo vratnom potrubí zdroja tepla v statickom a dynamickom režime presahuje najmenej o 5 m vodného stĺpca výšku od bodu pripojenia rozvodne k hornému bodu vykurovacieho systému (statika budovy).

4 Tlak v prívodnom a vratnom potrubí zdroja tepla, ako aj statický tlak vo vykurovacích sieťach, neprekračujú maximálny prípustný tlak pre vykurovací systém budovy pripojenej k tomuto IHP..

5 Schéma zapojenia rozvodne by mala poskytovať automatickú vysokokvalitnú reguláciu vykurovacieho systému podľa teploty alebo časového plánu.

Popis činnosti obvodu ITP s trojcestným ventilom

Princíp činnosti tohto okruhu je podobný fungovaniu prvého okruhu, okrem toho, že výber zo spätného potrubia je možné úplne uzavrieť trojcestným ventilom, v ktorom všetko chladivo prichádzajúce zo zdroja tepla bez prímesi bude byť dodávané do vykurovacieho systému.

V prípade úplného prekrývania prívodného potrubia zdroja tepla, ako v prvej schéme, bude do vykurovacieho systému dodávaná iba chladiaca kvapalina uvoľnená z neho, odobratá zo spiatočky,.

Závislý okruh s trojcestným ventilom, obehovými čerpadlami a regulátorom diferenčného tlaku.

Používa sa vtedy, keď tlakový rozdiel v mieste pripojenia ITP k vykurovacej sieti prekročí 3 m.v.st .. Regulátor diferenčného tlaku je v tomto prípade zvolený na škrtenie a stabilizáciu dostupného tlaku na vstupe.

Používanie rôznych typov pracovných prostredí

Dobre zvolená chladiaca kvapalina môže výrazne zvýšiť produktivitu práce.

Vodná para

Prehriata (nasýtená) vodná para je jednou z rozšírených teplonosných kvapalín. Má niekoľko výhod: vysokú intenzitu prenosu tepla, ľahký prenos potrubím, schopnosť regulovať teplotu. Tento typ chladiva sa najčastejšie používa v technologických procesoch s opakovaným odparovaním, keď sa odparený produkt posiela do ohrievačov alebo iných odparovacích zariadení..

Horúca tekutina

Horúce kvapaliny a voda nie sú o nič menej bežné ako činidlá cirkulujúce cez výmenník tepla. Vyznačujú sa menej intenzívnym zahrievaním a stále sa znižujúcou teplotou média.

Pre paru a vodu je charakteristická jedna významná nevýhoda: so zvýšením teploty dochádza k prudkému zvýšeniu tlaku v systéme. V potravinárskej výrobe zariadenia nemôžu pracovať pri teplotách nad 160 ° С.

Olejový roztok

Olejový ohrev sa odporúča v konzervárenskom priemysle, umožňuje vám prevádzkovať výmenník tepla na 200 ° C.

Horúci vzduch a plyn

V sušičkách a peciach sa používa plyn a horúci vzduch (maximálna teplota 300-1 000 ° C). Plynné látky majú mnoho nevýhod: sú teplotne náročné na prepravu a ovládanie, majú nízky koeficient prestupu tepla a spaliny silne znečisťujú povrch výmenníka tepla..

Odrody výmenníkov tepla na vykurovanie: ako im porozumieť a vybrať ten správny?

Výmenník tepla je integrálnym prvkom vykurovacieho systému, v ktorom prebieha proces výmeny tepla medzi niekoľkými médiami.

Zariadenie sa skladá z 2 dosiek: jedna z nich je statická a druhá je pohyblivá. Oba s otvormi, medzi ktorými sú upevnené dosky utesnené tesnením.

Podstatou princípu fungovania takéhoto zariadenia je, že vlnité dosky tvoria kanály, ktorými cirkuluje kvapalina. K zvýšeniu koeficientu prenosu tepla z jeho zahriatej do studenej časti dochádza v dôsledku zvýšenia kontaktnej plochy.

Vo vrstve blízkej steny vlnitého typu sa v priebehu času vytvára proces turbulencie. Samostatné médium sa pohybuje po rôznych stranách jednej dosky. Tento spôsob pohybu im bráni v miešaní..

K zahrievaniu oboch médií dochádza v dôsledku pripojenia zariadenia k potrubiu. Potom, čo médium prejde všetkými kanálmi, opustí výmenník tepla..

Takéto zariadenie umožňuje:

• v prípade potreby využiť sekundárne teplo prijaté z nosiča energie na domáce potreby;
• pri dodávke elektriny aplikujte zvyškové teplo;
• vytvoriť potrebný teplotný režim na vykonávanie chemických procesov;
• v vykurovacích systémoch pre domácnosť udržiavajte teplotný režim chladiacej kvapaliny na nastavenej úrovni.

Názory

Existujú nasledujúce typy výmenníkov tepla.

Miešanie vody

Sú to zariadenia, v ktorých sa teplo prenáša priamym kontaktom dvoch médií: horúceho a studeného.

Podstatou činnosti takéhoto výmenníka tepla je to, že kvapalina a para sú kombinované v špeciálnej komore, ktorej rýchlosť presahuje nadzvukovú hodnotu.

Dizajnová tryska ho urýchľuje na takýto indikátor. Vďaka tomuto miešaniu sa kvapalina zahrieva a dochádza ku kondenzácii pary a chladiaca kvapalina požadovanej teploty cirkuluje cez vykurovací systém..

Komora zariadenia zabezpečuje prítomnosť kondenzačného vákua. Prevádzka tohto typu výmenníka tepla je možná aj za predpokladu nízkeho tlaku pary..

Povrch

Konštrukcia takýchto zariadení je prezentovaná vo forme bimetalových rúr s valcovanými hliníkovými rebrami..

V týchto zariadeniach prebieha proces prúdenia vzduchu okolo tvrdého povlaku. Teploty povrchu a prúdenia vzduchu sa líšia.

Výmena tepla medzi médiom sa vykonáva cez stenu, na ktorú je nanesený špeciálny teplovodivý materiál. Obvody sú od seba úplne izolované.

Povrchové výmenníky tepla sú rozdelené do 2 typov:

• regeneračné (smer toku média sa zvykne meniť);
• rekuperačné (výmena tepla z jednej chladiacej kvapaliny do druhej sa vykonáva cez netesné steny okruhu, pričom smer toku média zostáva konštantný).

Rekuperačné a jeho odrody

Sú rozdelené podľa konštrukčných vlastností a oblasti použitia..

Shell-and-tube

Jedná sa o najjednoduchšie zariadenia. Skladajú sa z veľkého počtu malých rúrok, ktoré sú spájkované do jedného zväzku a uzavreté v plášti. Takéto výmenníky tepla sú dosť objemné a zaberajú veľa miesta..

Používa sa vo výparníkoch, chladničkách, ohrievačoch, kondenzátoroch.

Ponorené

Sú to ploché alebo valcovité cievky ponorené do nádoby s kvapalinou.

Tieto výmenníky tepla sú považované za neúčinné kvôli skutočnosti, že z vonkajšej strany cievky je nízka úroveň prenosu tepla a proces umývania kvapalinou prebieha v extrémne malom množstve..

Referencia! Použitie ponorného výmenníka tepla bude produktívne, ak kvapalina v nádrži vrie alebo obsahuje mechanické prísady..

Ponorné zariadenia sa používajú ako chladničky a kondenzátory, ako aj na ohrev vody a technologické riešenia

Zariadenia tohto typu sú 2 rúrky umiestnené jeden vedľa druhého s rôznym priemerom. Takže kvapalina, ktorej ohrev alebo chladenie je potrebné vykonať, je v priamom kontakte s chladiacou kvapalinou.

Rúry na výmenu tepla sú upevnené pozdĺž seba. Vzhľadom na rozdiel medzi ich priemermi nemá chladiaca kvapalina počas obehu prekážky.

Takéto výmenníky tepla sa používajú hlavne v potravinárskom priemysle, najmä pri výrobe vína a pri výrobe mliečnych výrobkov..

Používanie takýchto zariadení je tiež rozšírené v ropnom, plynárenskom a chemickom priemysle..

Zavlažovanie

Výmenníky tepla tohto typu sú rovné potrubia umiestnené nad sebou a zvonku zavlažované vodou. Upevňujú sa zváraním alebo pomocou „slučiek“ na prírubách. Zavlažovacia kvapalina preteká horným žľabom, ktorého okraje majú tvar zubov. Časť kvapaliny dodávanej na zavlažovanie potrubí sa odparí.

Použitie takých jednotiek ako kondenzátorov v chladničkách je rozšírené..

Grafit: čo to je

Blokové výmenníky tepla. Všetky obdĺžnikové alebo valcové súčasti sú pevne pripevnené špeciálnymi gumovými alebo teflónovými tesneniami a krytmi.

Vo vnútri tejto štruktúry sa tekutina pohybuje v krížovom vzore..

Spočiatku, aby sa eliminovala pórovitosť grafitu, je ošetrený špeciálnymi formaldehydovými živicami. Jedno alebo obe médiá sú korozívne..

Dôležité! Ak sú obe kvapaliny agresívne, musia byť na boky prítlačných dosiek nanesené špeciálne grafitové dosky..

Vzhľadom na stabilný účinok takýchto zariadení je ich použitie v chemickom priemysle veľmi obľúbené..

Lamelový vzduch s ventilátorom

Podľa svojho dizajnu sú rozdelené na skladacie a spájkované. Prvé z nich sú rozšírené kvôli tomu, že sa dajú rozobrať a zložiť, a ak je to potrebné, čistenie a zvýšenie ich účinnosti vybudovaním ďalších dosiek.

Zariadenie pozostáva z dosiek, medzi ktorými sú gumové tesnenia, 2 koncové komory, skrutky na uťahovanie a rám.

Oceľové plechy majú hrúbku 0,7 mm, ich strana toku je zvlnená alebo rebrovaná.

Na utesnenie procesu prenosu tepla sú k doskám pripevnené gumové tesnenia.

Nosič tepla v takýchto výmenníkoch tepla sa môže pohybovať dopredu, dozadu alebo zmiešane..

Takéto zariadenia sa používajú vo vykurovacích, ventilačných, klimatizačných a chladiacich jednotkách. Okrem toho sa používa v textilnom, ropnom, celulózovom a papierenskom priemysle a ďalších priemyselných odvetviach..

Lamelové rebrované: princíp činnosti

Podstatou konštrukcie takéhoto výmenníka tepla je to, že existuje jeden systém oddelených dosiek, medzi ktorými sú umiestnené rebrované dýzy.

Ich odrody sú prezentované v širokom sortimente.

Na kompetentný výber tvaru kanálov na prechod kvapaliny je potrebné použitie rôznych dýz.

Dôležité! Použitie takýchto zariadení na výmenu tepla je možné pri teplotách neagresívnych kvapalných a plynných médií od +200 ° C do -270 ° C.

Tieto výmenníky tepla sa používajú v rôznych dopravných zariadeniach..

Zvárané doskové výmenníky tepla

Absencia tesnení je hlavným konštrukčným znakom zváraných výmenníkov tepla. Vlnité dosky sú zvárané do jedného bloku, v ktorom pracovné médium prúdi vnútornými kanálmi a vyhrievané – vonkajšími..

SPTO sa používa pri práci s agresívnymi médiami pri zvýšených teplotách a vysokom tlaku pracovných médií.

Konštrukčné vlastnosti zváraných výmenníkov tepla poskytujú nasledujúce výhody:

• kompaktnosť;
• vysoký koeficient prenosu tepla;
• nevýznamné tepelné straty;
• jednoduchosť údržby.

Absencia tesnení vo zváranom PHE zaisťuje úplnú tesnosť pracovných kanálov, čo vám umožňuje pracovať v extrémnych podmienkach.

Lamelové skladacie t / o

Účinnosť postupu závisí od schémy pripojenia. Plnejší prenos tepla z protiprúdového zariadenia, keď sa toky pohybujú k sebe.

Čím je ozvučnica tenšia, tým lepšie postup prebieha. V prípade tlakových zariadení však hrúbka steny závisí od schopnosti odolávať zaťaženiu stien. Ak nie je možné zriediť steny rúrok, je potrebné zvýšiť vyhrievaciu plochu, predĺžiť prístroj.

Každý výmenník tepla je vyrobený v súlade s výpočtom tepelného inžinierstva, má cestovný pas a je navrhnutý tak, aby pracoval s určitým chladiacim médiom..

Rebrovaný-lamelový

Ich rozdiel od vyššie uvedených typov je, že v spodnej časti konštrukcie sú použité rebrované panely s tenkými stenami, vytvorené vysokofrekvenčným zváraním..

Všetky sú postupne upevnené a dajú sa otáčať o 90 ° C.

Použitie takýchto výmenníkov tepla sa často nachádza v priemysle (v tepelných technologických procesoch) aj v každodennom živote (ventilačný systém s rekuperáciou tepla).

Špirála

Existujú horizontálne a vertikálne. Ich konštrukcia pozostáva z 2 tenkých plechov kovu pripevnených k jadru a ohnutých vo forme špirál. Aby získali plechy dodatočnú tuhosť, sú k nim na oboch stranách zváraním pripevnené dištančné nástavce.

Špirálové kanály sú obmedzené koncovými uzávermi. Utesnenie takýchto priechodov sa vykonáva zváraním na jednej strane a utesnením tesnením na strane druhej. Keď sa opotrebuje, dochádza k varu na druhej strane..

Pravdepodobnosť demontáže chladiacich kvapalín je teda vylúčená..

Toto zariadenie sa používa v potravinárskom, hutníckom, celulózovom a papierenskom priemysle, baníctve, ropnom, plynárenskom a inom priemysle..

Primárne, sekundárne a bitermické zariadenia

Primárny výmenník tepla vyzerá ako veľká trubica s hadovitými ohybmi. Na výrobu sa používajú materiály, ktoré nepodliehajú korózii – nehrdzavejúca oceľ, meď. Jednotkové dosky majú rôzne veľkosti. Na zvýšenie ochrany proti korózii sú pracovné povrchy lakované. Výmenník tepla prenáša energiu plynu na nosič tepla. Menovitý výkon závisí od počtu rebier a dĺžky potrubia. Špina a sadze zvonka a usadeniny soli vo vnútri môžu zhoršiť výkon. Vonkajšie a vnútorné faktory vyvolávajú narušenie cirkulácie chladiacej kvapaliny a znižujú tepelnú vodivosť stien jednotky. Na predĺženie životnosti kotla je potrebné pravidelné čistenie a preplachovanie. Odporúča sa kúpiť filtre.

Sekundárny výmenník tepla plynového kotla je vybavený prepojenými doskami z nehrdzavejúcej ocele. Účinnosť zariadenia je zabezpečená dobrou tepelnou vodivosťou a veľkosťou sekcie výmeny tepla. Energia v takýchto výmenníkoch tepla sa prenáša z kvapaliny na nosič tepla. Výkon zariadenia závisí od počtu dosiek a oblasti výmeny tepla.

Bithermálny dvojokruhový výmenník tepla pracuje na princípe dvojitej výmeny tepla: plyn ohrieva chladiacu kvapalinu a prenáša teplotu do vody. Vonku sa voda na vykurovanie ohrieva v potrubí a voda na domáce potreby sa ohrieva vo vnútri. Kombinovaný výmenník tepla pre dvojkruhový plynový kotol má zjednodušenú konštrukciu. Nie je potrebné inštalovať trojcestný ventil a sekundárny výmenník tepla, čo znižuje náklady na celú konštrukciu bez ohrozenia spoľahlivosti. Medzi nevýhody patrí nízky výkon v režime dodávky teplej vody.

Oddelenie výmenníkov tepla podľa nasledujúcich zásad:

podľa stupňa prenosu tepla

• Rekuperačné
• Regeneračný

o interakcii medzi prostrediami

• Miešanie
• Povrch

v smere jazdy

• Viacnásobné
• Jednosmerka

Druhy a materiály

Typ výmenníka tepla je zvolený na základe jeho zamýšľaného účelu a použitého tepelného nosiča.

Najspoľahlivejšie a najtrvanlivejšie zariadenia sú liatina. Neboja sa korózie a majú vysokú tepelnú kapacitu..

Nevýhody: veľké rozmery a pomalé úpravy pre dané teplotné výkyvy. Zaberajú veľa miesta.

Oceľové jednotky majú výrazne nižšiu cenu, ale podceňuje sa aj úroveň účinnosti.

Najbežnejšie sú medené výmenníky tepla. Majú vysoký koeficient tepelnej vodivosti, vyrobiteľnosť.

Na zvýšenie predĺženia životnosti takýchto zariadení zvonku sú pokryté špeciálnou ochrannou vrstvou..

Oceľové výmenníky tepla sú najlacnejšie, korozívne a ťažké.

Liatina

Pri výbere liatinových výmenníkov tepla na ohrev vody doma, vo vani z vykurovania, je dôležité podrobne študovať ich hlavné vlastnosti.

1. Majú veľkú váhu, čo by sa malo vziať do úvahy pri vývoji projektu systému vykurovania a zásobovania vodou pre kotolňu..
2. Liatinové zariadenia je možné prepravovať po častiach, čo výrazne zjednodušuje proces dodávky, montáže a údržby zariadenia.
3. S pôsobivou hmotnosťou sú liatinové výmenníky tepla krehké. Preto je počas prepravy dôležité zabrániť mechanickému poškodeniu..
4. Liatinové výmenníky tepla na vykurovanie a zásobovanie vodou sa obávajú tepelných šokov. To naznačuje, že steny jednotky sa môžu zdeformovať, ak sa do horúceho výmenníka tepla náhle privedie veľké množstvo studeného média..
5. Liatina sa vyznačuje mokrou, suchou koróziou.
6. Hlavnou výhodou je, že sa ochladzuje pomaly, aj keď zahrievanie je tiež pomalé. To prispieva k významným úsporám na prevádzke vykurovacieho systému a ďalšiemu zásobovaniu vodou..

Liatinový výmenník tepla

Výhody liatinových vykurovacích jednotiek:

• Vysoká tepelná vodivosť – liatinové prvky sa rýchlo zahrievajú a efektívne prenášajú teplo z jedného nosiča na druhý.
• Pomalé chladenie – liatinové výmenníky tepla sa dlho ochladzujú, čo umožňuje ušetriť na prevádzke vykurovacieho systému.
• Trvanlivosť – liatina je odolná voči slabým kyselinám a tvorbe vodného kameňa, preto je menej náchylná na koróziu ako mnohé iné kovy, čo zaisťuje dlhú životnosť výmenníka tepla.
• Možnosť zvýšenia funkčnosti – po inštalácii jednotky je možné k nej pridať nové liatinové časti, čím sa zvýši výkon vykurovacieho zariadenia.

Nevýhody liatinových výmenníkov tepla:

• Objemné – liatinové jednotky sa vyznačujú pôsobivou hmotnosťou, ktorá komplikuje ich prevádzku a údržbu. Navyše, čím väčšia je hmotnosť výmenníka tepla, tým vyšší je jeho výkon..

Rada. Pri výbere miesta na jeho inštaláciu nezabudnite vziať do úvahy hmotnosť liatinového vykurovacieho zariadenia – je dôležité, aby bola montážna základňa veľmi pevná.

• Krehkosť – napriek veľkej hmotnosti sa liatinové jednotky obávajú mechanických nárazov: rýchlo získavajú praskliny, triesky a iné deformácie.
• Nízka odolnosť voči teplotným extrémom – aj keď liatina odoláva najvyšším možným teplotám, na povrchu výmenníka tepla sa môžu objaviť praskliny spôsobené prudkými tepelnými zmenami, ktoré sú spojené s výrazným znížením jeho výkonu..

Oceľ

Ďalej sa porozprávajme o oceľových výmenníkoch tepla, ktoré môžu slúžiť na dodávku teplej vody cez vykurovací systém..

1. Oceľ nezaťažuje konštrukciu, takže systém sa nepoškodí. Toto je optimálne riešenie pre situácie, kde je potrebný výmenník tepla na zásobovanie teplou vodou slúžiaci veľkej ploche..
2. Konečná montáž zariadení oceľového typu sa vykonáva v továrni. Sú to monobloky pomerne pôsobivých rozmerov, ktoré komplikujú ich doručenie na miesto úzkymi otvormi.
3. V prípade poškodenia je takmer nemožné nezávisle vrátiť oceľový výmenník tepla k životu v prípade poškodenia, preto ho môžete buď úplne vymeniť, alebo demontovať a poslať do servisu na opravu..
4. V prípade oceľových výmenníkov tepla nie je tepelný šok a mechanické napätie strašné. Materiál je dosť elastický. Napriek tomu môže dlhodobé pôsobenie nadmerného tepla alebo chladu viesť k vzniku malých trhlín v miestach zvarov..
5. Z hľadiska korózie je pre oceľový výmenník tepla nebezpečný iba elektrochemický typ. Pri neustálom vystavení agresívnym médiám sa životnosť jednotky môže výrazne znížiť..
6. Vzhľadom na hlavné nevýhody ocele pre výmenník tepla sú vnútorné steny často pokryté liatinou, čím sú konštrukcie čo najspoľahlivejšie a najefektívnejšie..
7. Keď teplo prechádza cez výmenník tepla oceľového typu, systém sa rýchlo zahreje, ale rýchlo sa ochladí. Preto vysoké náklady na palivo.

Ako si vybrať správny výmenník tepla

Prečo potrebujete výmenník tepla v systéme vykurovania doma, je pochopiteľné. Ktoré zariadenie je vhodné pre konkrétny obvod, závisí od podmienok inštalácie. Môžete vložiť výmenník tepla typu škrupina a trubica – je nenáročný, môže stáť bez čistenia 10 rokov, iba účty za používanie chladiacej kvapaliny budú stále viac – tepelná vodivosť je narušená. Môžete položiť tanier, ale po 3 rokoch sa bude musieť vyčistiť.

Ako si vybrať výmenník tepla pre ústredné kúrenie

Pri výbere je dôležité venovať pozornosť hlavným technickým vlastnostiam zariadenia:

Hrúbka plechu a materiál

Čím nižšia je hmotnosť zariadenia, tým vyšší je koeficient prestupu tepla. V tomto prípade je dôležité, aby ste sa riadili odporúčanou hrúbkou plechu. Pohybuje sa predovšetkým od 0,4 mm do 0,7 mm, vhodným materiálom je nehrdzavejúca oceľ.

Tlak

Čím je tento ukazovateľ nižší, tým sú náklady na jednotku nižšie. Aby sa nepozorovali poruchy vo vykurovacom systéme, je nevyhnutné túto hodnotu poznať a oznámiť ju predajcovi pri nákupe..

Súčiniteľ prestupu tepla

Toto je jedno z hlavných výberových kritérií. Ukazuje, akú jednotku tepla môže zariadenie v určitom čase prenášať z ohriateho média na studené cez plochu 1 štvorcový. m a teplotný rozdiel 1 K..

Na zvýšenie prenosu tepla je potrebných menej dosiek. Náklady na takýto výmenník tepla budú nižšie. Zariadenie s vysokou cenou

Referencia! So zvyšovaním prietoku sa zvyšuje aj potreba veľkého počtu čistení v dôsledku tvorby usadenín.

Odporúčaný a optimálny súčiniteľ prestupu tepla je 7 000 W / sq. m * K.

Hmotnosť

Hmotnosť výmenníka tepla priamo závisí od toho, z akého materiálu je vyrobený. Pred kúpou zariadenia musíte určiť, koľko miesta je pre neho k dispozícii. Pre malé oblasti je lepšie zdržať sa veľkého zariadenia..

Povrchová rezerva na prenos tepla

Pre vysokokvalitnú jednotku je tento ukazovateľ 10-15%, inak jej prevádzka nebude účinná, pretože najmenšie prehriatie na nastavenú teplotu alebo znečistenie povedie k ukončeniu pracovného procesu..

Okrem vyššie uvedených parametrov stojí za zváženie aj množstvo tepelných strát, hlavné vlastnosti chladiacej kvapaliny, charakteristiky potrubí na výmenu tepla.

Objem nádrže

Dôležitým faktorom, ktorý je potrebné vziať do úvahy pri výbere, je veľkosť nádrže:

1. Do malých priestorov je vhodná sto litrová nádrž. Je to kompaktná a ekonomická možnosť a najľahšie sa prepravuje. Stojí za to pamätať, že malý objem vody udržuje teplo oveľa kratšie, takže sa bude musieť ohrievať častejšie..
2. Pre väčšinu súkromných domov je vhodná 200 -litrová nádrž. To stačí na niekoľko vodovodných armatúr, pričom teplota sa udrží dlho..
3. Pre veľké domy je vhodná 500 litrová nádrž. Tieto nádrže sa používajú aj vo výrobe. Pre väčšinu priestorov by bol taký veľký objem nepotrebným a neekonomickým riešením, pretože taká nádrž by vyžadovala oveľa väčšiu spotrebu energie..

Ako vypočítať model pre konkrétnu budovu?

Pri výbere konkrétneho modelu zariadenia je potrebné vziať do úvahy nasledujúce parametre:

• počet obyvateľov v miestnosti;
• objem vody požadovaný jedným nájomcom za deň, štandardom je spotreba rovnajúca sa 120 litrom na osobu a deň;
• stupeň zahrievania nosiča tepla – v systémoch centralizovaného vykurovania je štandardom vykurovanie rovnajúce sa 60 stupňom;
• či zariadenie bude fungovať nepretržite, alebo sa plánuje jeho pravidelné vypnutie;
• teplota vody v potrubí v zimnom období;
• počet spotrebičov spotrebúvajúcich horúcu vodu;
• prípustné percento straty vody.

Výkon zariadenia je potrebné vypočítať pre zimné obdobie, kedy sa predpokladá najaktívnejšie využitie teplej vody. O presný výpočet a výber zariadenia sa môžete obrátiť na dodávateľské spoločnosti.

Porovnávacia tabuľka zariadenia škrupín, rúr a dosiek

Charakteristické	Plášťové a rúrkové výmenníky tepla	Tesniace doskové výmenníky tepla
Koeficient prestupu tepla (podmienený)	1	3 – 5
Rozdiel (možný) medzi teplotami chladiacej kvapaliny a ohrievaného média na výstupe	Nie menej ako 5-10 ° С	1 – 2 ° C
Zmena povrchu povrchu prenosu tepla	Nemožné	Prijateľné v širokom rozsahu, násobkom počtu platní
Vnútorný objem (podmienečne)	100	1
Pripojenie montáže	Zváranie, valcovanie	Odnímateľné
Prístupnosť pre vnútornú kontrolu a čistenie	Demontované, ťažko dostupné, jednoduchá výmena dielov je nemožná; možné iba spláchnutie	Skladací. Ľahko prístupná kontrola, údržba a výmena akejkoľvek časti, ako aj mechanické splachovanie dosiek.
Čas demontáže	90 – 120 min.	15 minút.
Materiál rúrky (platne)	Mosadz alebo meď	Nehrdzavejúca oceľ
Tesnenia	Nerozbitné. Jednoduchá výmena nie je možná	Bezlepkové tesnenia je možné ľahko vymeniť za nové. Sú pevne pripevnené v kanálikoch dosky. Po mechanickom čistení a montáži nedochádza k úniku
Detekcia úniku	Nedá sa zistiť bez demontáže	Ihneď po výskyte, bez demontáže
Citlivosť na koróziu pri teplotách nad 60 ° C	Áno	Nie
Citlivosť na vibrácie	Citlivý	Necitlivý
Zostavená hmotnosť (podmienená)	10 – 15	1
Tepelná izolácia	Potrebné	Nevyžaduje sa
Zdroje práce do stropu renovácia	5 – 10 rokov	15 – 20 rokov
Rozmery (podmienene)	5-6	1
Špeciálna nadácia	Požadovaný	Nevyžaduje sa
Náklady (podmienené)	v závislosti od účelu a schémy zapojenia 0,75 – 1,0	1,0

Široký sortiment plášťových a rúrkových výmenníkov tepla

1. Tlak v trubiciach môže dosiahnuť rôzne hodnoty, od vákua po najvyššie;
2. Je možné dosiahnuť potrebnú podmienku pre tepelné napätie, pričom cena zariadenia sa výrazne nezmení;
3. Veľkosť systému sa môže tiež líšiť: od domáceho výmenníka tepla v kúpeľni až po priemyselnú plochu 5 000 m². m;
4. Nie je potrebné predčistiť pracovné prostredie;
5. Na vytvorenie jadra sa používajú rôzne materiály v závislosti od výrobných nákladov. Všetky však spĺňajú požiadavky na odolnosť voči teplote, tlaku a korózii;
6. Oddelenú časť potrubia je možné vybrať na čistenie alebo opravu.

Má dizajn nejaké nevýhody? Nie bez nich: plášťový a rúrkový výmenník tepla je veľmi objemný. Vzhľadom na svoju veľkosť často vyžaduje samostatnú technickú miestnosť. Vzhľadom na vysokú spotrebu kovu sú náklady na výrobu takého zariadenia tiež vysoké..

Dizajnové vlastnosti doskového výmenníka tepla

Charakteristickou črtou zariadenia na prenos tepla je prítomnosť balenia pozostávajúceho z dosiek. Sú to vlnité prvky vyrobené z kovu. Presnejšie povedané, dosky sú vo väčšine prípadov vyrobené z nehrdzavejúcej ocele, pretože dokonale odolávajú účinkom chladiacej kvapaliny nízkej kvality.

Tieto prvky sú navzájom prepojené. Okrem toho sa ich upevnenie vykonáva vzájomným otočením o 180 stupňov. Tento výmenník tepla obsahuje okrem doskového balenia aj:

• pohyblivá doska;

• pevná doska, na ktorej sú umiestnené odbočné potrubia na pripojenie potrubí;

• upevňovacie prvky, vďaka ktorým dochádza k sťahovaniu 2 dosiek a vytvára sa rám;

• dve vodidlá (horné a dolné), ktoré vyzerajú ako okrúhla tyč.

Takéto premyslené usporiadanie zariadenia umožňuje vytvárať zariadenia s kompaktnými rozmermi..

Rám doskového výmenníka tepla slúži na upevnenie dosiek, ktoré sú vyrobené nielen z nehrdzavejúcej ocele, ale aj z medi alebo grafitu. Vzhľadom na to, že povrch zariadenia je zvláštny, vytvára pomerne silnú turbulenciu pre médiá používané na prenos tepla a pohyb potrubím. Z tohto dôvodu sa prenos tepla zariadenia zvyšuje..

Po inštalácii vlnitých dosiek na ich miesta sa vytvoria dva utesnené systémy, úplne navzájom izolované. Práve pozdĺž nich sa pohybuje chladné a horúce prostredie. Vďaka tomuto dizajnu dochádza k výmene tepla.

Z vlnitých dosiek je zostavený balík. V tomto prípade sú umiestnené krížovo. Ich umiestnenie vám umožňuje vytvoriť pevnú štruktúru. Všetky vlnité dosky sú vybavené tesnením na utesnenie spojov. Toto sú veľmi dôležité prvky, ktoré zaisťujú dobrú tesnosť zariadenia, najmä v prevádzkovom stave. Tesnenia umožňujú chladiacim kvapalinám plynule prúdiť v opačných smeroch cez potrubia. Majú špeciálnu konfiguráciu. Vďaka tejto konštrukčnej vlastnosti tesniacich prvkov nie je dovolené miešanie studených a horúcich médií..

Vysoký požadovaný súčiniteľ prestupu tepla sa dosiahne, ak je výmenník tepla správne dimenzovaný v súlade s daným objemom prúdiaceho média. Navyše v takom zariadení dochádza k zvýšenej turbulencii nosiča tepla.

Výmenník tepla z vlnitej lepenky je zariadenie povrchového typu. Po ňom sa pohybuje vyhrievané a vykurovacie médium. Medzi nimi je teplo prenášané kovovou stenou. Bola to ona, ktorá dostala meno – povrch výmeny tepla. Hlavnými prvkami takéhoto výmenníka tepla sú vlnité dosky. Tieto prvky sú dosť tenké a sú vyrobené razením.

Doskové výmenníky tepla sa používajú ako vykurovacie alebo chladiace zariadenia. Používajú sa v rôznych technologických procesoch, ako aj v ropnom, plynárenskom a mnohých ďalších priemyselných odvetviach. Nasledujúca fotografia zobrazuje doskový výmenník tepla v individuálnej vykurovacej stanici bytového domu.

Prehľad obľúbených výrobcov

Výrobky Alfa Laval sa vyznačujú nasledujúcimi charakteristikami:

• Dostatočne vysoká účinnosť;
• Jednoduchá inštalácia a oprava. Nie je potrebné inštalovať špeciálny základ pre výrobky;
• Minimálna rýchlosť depozície kontaminácie v dôsledku turbulencie toku vody na špeciálne vyrobenom vlnitom povrchu;
• Možnosť zvýšenia prevádzkovej kapacity. Tento indikátor je dôležitý, keď sa zmení požadované tepelné zaťaženie zariadenia;
• Zariadenie môže zostaviť a rozobrať jedna osoba približne za 2 hodiny. Čistenie takýchto povrchov je možné vykonať jednoduchou kovovou kefou. Proces opravy sa redukuje na výmenu dosiek;
• Patentovaný tvar konštrukčných prvkov zaisťuje kvalitu a spoľahlivosť prevádzky.

Je tiež potrebné poznamenať nasledujúce ochranné známky:

• Teplotex;
• Alfa Laval Potok;
• SVEP International Ridan AB;
• Ridan;
• “Mashimpex”;
• Danfoss.

Ako procesy prebiehajú v doskovom výmenníku tepla

Dosky tesneného doskového výmenníka tepla sú inštalované jeden po druhom a otáčajú sa o 180 °.

Toto usporiadanie vytvára balík výmeny tepla so štyrmi rozdeľovačmi na vstup a výstup kvapalín..

Prvá a posledná doska sa nezúčastňujú na procese prenosu tepla, zadná doska je zvyčajne vyrobená bez portov.

Diagram ukazuje doskový výmenník tepla na vykurovanie najjednoduchšej konštrukcie s dýzami umiestnenými na rôznych stranách jednotky.

1, 11 – prívodné a vratné potrubie na pripojenie vykurovacieho média (chladiaca kvapalina); 2, 12 – vstupné a výstupné potrubia ohrievaného média; 3 – predná pevná doska; 4, 14 – otvory pre prietok chladiacej kvapaliny; 5 – malé tesniace tesnenie vo forme krúžku; 6 – pracovná doska na výmenu tepla; 7 – horné vedenie; 8 – zadná pohyblivá doska; 9 – podpora chrbta; 10 – vlásenka; 13 – veľké tesnenie pozdĺž obrysu dosky; 15 – spodné vedenie.

Počas prevádzky v každej sekcii, okrem prvého a posledného, ​​dochádza k intenzívnej výmene tepla doskami z oboch strán naraz.

Obe médiá prúdia svojimi úsekmi k sebe, vykurovacie médium je privádzané zhora a vystupuje spodným odbočným potrubím a ohriate médium – naopak..

Hlavné technické vlastnosti

Ak sa rozhodnete vybaviť TÚV, bude pre vás doskový výmenník tepla úplne potrebný. Tesnenia a dosky môžu byť vyrobené z najrozmanitejších materiálov, ich výber bude závisieť od účelu zariadenia, pretože rozsah použitia takýchto výmenníkov tepla je veľmi široký. Tento článok pojednáva o systémoch dodávky teplej vody a vykurovacích systémoch, kde pôsobia ako zariadenia na výrobu tepelnej energie. Ak sa pre túto oblasť používajú dosky, potom sú vyrobené z nehrdzavejúcej ocele, pričom základom tesnení je guma NBR alebo EPDM. Prvý prípad sa týka výmenníka tepla z nehrdzavejúcej ocele, ktorý je schopný pracovať s chladiacou kvapalinou zahriatou na 110 stupňov. Ak hovoríme o druhom prípade, potom môže byť voda zahriata na 170 stupňov.

Pre referenciu

Tieto výmenníky tepla sa používajú na rôzne technologické procesy, v tomto prípade nimi pretekajú alkálie, kyseliny, oleje a ďalšie médiá. V tomto prípade sú dosky vyrobené z niklu, titánu a všetkých druhov zliatin, pokiaľ ide o tesnenia, základom je azbest, fluoroelastomér a ďalšie materiály.

Počiatočné údaje a výpočet výmenníka tepla

1 – Teplota na vstupe a výstupe z oboch obvodov.

Príklad: Maximálna vstupná teplota je 55 ° C a LMTD je 10 ° C. Výmenník tepla bude lacnejší a menší v prípade, že bude tento rozdiel väčší.

2 – Maximálna prípustná prevádzková teplota, stredný tlak.

V prípade zlých parametrov bude cena nižšia.

3 – Hmotnostný prietok (m) pracovného média v oboch okruhoch (kg / s, kg / h).

Alebo priechodnosť výmenníka tepla. Často je uvedený iba jeden parameter – objem spotreby vody. Celkový hmotnostný prietok sa dá vypočítať vynásobením objemu priepustnosti hustotou. Napríklad hustota studenej vody v centrálnom systéme je približne 0,99913.

4 – Tepelný výkon (P, kW).

Alebo sa tepelné zaťaženie (množstvo tepla vydávaného výmenníkom tepla) vypočíta podľa vzorca:

P = m * cp * δt

• kde m je prietok média
• cp – špecifické teplo (pre vodu ohriatu na 20 stupňov je to 4,182 kJ / (kg * ° C))
• δt – teplotný rozdiel na vstupe a výstupe z jedného okruhu (t1 – t2)

5 – Dodatočné charakteristiky.

• na výber zloženia dosiek je potrebné zistiť, v akom pracovnom médiu sa bude výmenník tepla používať a jeho viskozita;
• priemerná teplota hlavy LMTD (vypočítané podľa vzorca ΔT1 – ΔT2 / (In ΔT1 / ΔT2), kde ΔT1 = T1 (teplota na vstupe do horúcej slučky) – T4 (výstup z horúcej slučky) a ΔT2 = T2 (vstup studená slučka) – T3 (výstupný studený okruh);
• úroveň znečistenia životného prostredia (R) – používa sa zriedka, pretože tento parameter je potrebný iba v niektorých prípadoch.

Vlastnosti dizajnu

Hlavným účelom akéhokoľvek druhu plastového výmenníka tepla je transformácia zahriatej kvapaliny na chladené médium. Dizajn doskového výmenníka tepla má sklopné časti a zariadenie pozostáva z nasledujúcich prvkov:

• sada tanierov;
• pohyblivá a pevná doska;
• okrúhle horné a dolné vodidlá;
• upevňovacie prvky, ktoré spájajú platne do spoločného rámu.

Rozmery rámov rôznych výrobkov sa môžu výrazne líšiť. Budú závisieť od prenosu tepla a výkonu ohrievača – s veľkým počtom dosiek sa zvyšuje produktivita zariadenia a prirodzene sa zvyšuje hmotnosť a rozmery..

Na výmenníku tepla môžete ovládať výkon – zvýšenie alebo zníženie

Výhody doskových zariadení:

• nevýznamné výrobné a investičné náklady;
• vysoko účinný prenos tepla;
• malé rozmery;
• samočistiaci efekt s vysokým turbulentným prúdením;
• schopnosť zvýšiť účinnosť pridaním dosiek;
• vysoký stupeň spoľahlivosti;
• jednoduchosť prania;
• malá hmotnosť;
• jednoduchosť inštalácie;
• minimálna povrchová kontaminácia;
• nemožnosť miešania kvapalín kvôli špeciálnej konfigurácii tesnenia;
• vysoká odolnosť proti korózii;
• minimálna plocha výmeny tepla vďaka vysokej účinnosti;
• nevýznamné tlakové straty v dôsledku optimálneho výberu dosiek s rôznymi druhmi profilov;
• účinná regulácia teploty vďaka malému objemu vykurovacieho média.

V tomto videu sa dozviete, ako sa vďaka výmenníku tepla tvorí horúca voda:

Požiadavky na tesnenia

Na zariadenia s doskami sú kladené skôr prísne požiadavky na tesnosť zariadenia, a preto sa dnes začali vyrábať tesnenia z polymérov. Napríklad etylén -propylén je možné ľahko prevádzkovať v podmienkach zvýšených teplôt – pary aj kvapaliny. Pomerne rýchlo sa však začína rozkladať v prostredí, ktoré obsahuje veľké množstvo tukov a kyselín..

Výmenníky tepla sa líšia počtom dosiek

Upevnenie tesnení k doskám sa vykonáva najčastejšie pomocou klipsových zámkov, v zriedkavých prípadoch – pomocou lepidla.

Rozsah použitia

Každé zo zariadení má navyše jedinečný dizajn a funkčné vlastnosti:

• spájkované;
• skladací;
• polozvárané;
• zvárané.

Zariadenia so skladacím systémom sa často používajú vo vykurovacích sieťach, ktoré sú napojené na obytné budovy a budovy na rôzne účely, v klimatických systémoch a chladiacich komorách, bazénoch, vykurovacích bodoch a okruhoch dodávky teplej vody. Spájkované zariadenia našli svoj účel v mraziarňach, vetracích sieťach, klimatizačných zariadeniach, priemyselných zariadeniach na rôzne účely, v kompresoroch.

Polozvárané a zvárané výmenníky tepla sa používajú v:

• vetracie a klimatické systémy;
• farmaceutická a chemická oblasť;
• obehové čerpadlá;
• potravinársky priemysel;
• rekuperačné systémy;
• zariadenia na chladenie zariadení na rôzne účely;
• vo vykurovacích okruhoch a TÚV.

Najpopulárnejší typ výmenníka tepla, ktorý sa používa v každodennom živote, je spájkovaný, ktorý zaisťuje ohrev alebo chladenie chladiacej kvapaliny..

Tesnenia výmenníka tepla

Trvanlivosť a spoľahlivosť výmenníka tepla závisí od kvality týchto prvkov..

Tesnenia zabraňujú miešaniu médií a vedú ich po konkrétnej ceste.

V súčasnosti sa vo výmenníkoch tepla používajú iba dva typy takýchto prvkov: klip a lepidlo. Na výrobu tesnení sa spravidla používajú materiály na báze gumy. Môže to byť napríklad EPDM, PVR, Viton atď..

Lepiace tesnenia sú upevnené v špeciálnych drážkach na epoxidovej živici. Clip-on varianty sa inštalujú pomocou špeciálnych upevňovacích prvkov.

Kompaktnosť doskových výmenníkov tepla.

najprv

a jednou zo základných výhod

lamelárny aparát pozostáva z

jeho kompaktnosť. Shell-and-tube

výmenník tepla trvá približne

6-8 krát viac priestoru ako podobné

je lamelárny v sile. Kompaktnosť

lamelárny aparát určuje

nasledujúce:

výrazná úspora miesta

na inštaláciu doskového výmenníka tepla,

čo je pri absencii veľmi dôležité

miesta na inštaláciu zariadenia;

veľmi nízke tepelné straty do okolia

médium z povrchu lamelára

výmenník tepla bez dodatočného

tepelná izolácia;

relatívne nízke náklady na tanier

zariadenia s veľmi vysokou kvalitou

použité materiály;

výrazné zníženie nákladov na inštaláciu

(základňa) a pripútanie dosky

prístroj.

Tesnenia

Na zariadenia s doskami sa kladú veľmi prísne požiadavky na tesnosť, a preto sa v poslednej dobe vyrábajú tesnenia z polymérov. Etylén propylén je napríklad schopný pracovať bez problémov v podmienkach vysokých teplôt – vody aj pary. Ale veľmi rýchlo sa degraduje v prostredí obsahujúcom oleje a tuky.

Upevnenie rozperiek k doskám sa vykonáva hlavne sponovým spojom, menej často pomocou lepidla.

Vzájomné súvislosti

Medzi najdôležitejšie charakteristiky patrí intenzita procesu výmeny tepla, tepelný výkon výmenníka tepla – množstvo tepla, ktoré je schopné preniesť (odobrať) za jednotku času. Tradične sa meria v gigakalóriách (Gcal) alebo kilowattoch (kW) za hodinu a v prvom rade je spojený s rozdielom teplôt nosičov tepla – teplo prenášajúcich a teplo absorbujúcich médií – na vstupe do výmenníka tepla. Čím väčší je rozdiel, tým viac energie môže jedno chladivo teoreticky preniesť na druhé..

V praxi majú okrem teploty rozhodujúci význam aj ďalšie fyzikálne veličiny..

1. Povrchová plocha prenosu tepla. V prípade výmenníka tepla typu škrupina a rúrka sa rovná celkovej ploche vonkajšieho povrchu všetkých rúrok zväzku rúrok. Zväčšenie plochy vedie k zvýšeniu intenzity prenosu tepla.

To je možné vykonať tromi spôsobmi:

• zostavenie zväzku maximálneho možného počtu rúrok (vedie k zvýšeniu priemeru plášťa výmenníka tepla);
• zvýšenie dĺžky rúrok a podľa toho aj celkovej dĺžky celej jednotky;
• zväčšenie povrchu každej rúrky, čím sa stane „vlnitým“, zvlneným.

2. Tepelná vodivosť a tepelná kapacita. Pretože sa tepelná energia prenáša z jedného média na druhé nepriamo, medziproduktom – materiálom stien rúrok – pre lepší prenos tepla by mali byť vyrobené zo zliatiny, ktorá rýchlo a s minimálnymi stratami prepúšťa teplo (vysoká tepelná vodivosť) ) a neakumuluje ju ani neudržiava (nízka tepelná kapacita).

Jednou z možností zvýšenia tepelnej vodivosti a zároveň zníženia tepelnej kapacity je zníženie hrúbky stien potrubia. S riedením stien sa však schopnosť rúr odolávať tlaku teplovodivého média znižuje a ďalší parameter závisí od tlaku v systéme – rýchlosť prechodu chladiacej kvapaliny.

3. Čas a vektor kontaktu. Priamo závisia od rýchlosti a smeru prechodu chladiacich kvapalín cez výmenník. Tu je nuansa:

• na jednej strane musia byť otáčky dostatočne nízke, aby vykurovacie médium malo čas vydávať teplo ohrievanému;
• na druhej strane, čím vyššie sú otáčky, tým viac tepelnej energie celkovo prejde výmenníkom a podľa toho sa zvýši celkové tepelné zaťaženie.

• jednosmerný pohyb chladiacich kvapalín („prúd vpred“) je menej účinný ako protiprúd („protiprúd“);
• kolmý pohyb („krížový tok“) pre plášťové a rúrkové výmenníky tepla je najúčinnejší.

Na optimalizáciu času a vektoru kontaktu tepelných nosičov v plášti a rúrkovom výmenníku tepla sa používajú rôzne technické triky:

• priečne priečky v plášti tak, aby vonkajšie chladivo umývalo potrubia nie priamym alebo protiprúdovým priamym prúdom, ale kľukatým krížovým pohybom poskytujúcim požadovaný kontaktný vektor;
• pozdĺžne usmerňovače v distribučných komorách (pre dvoj-, štvorcestné atď. výmenníky tepla) tak, že vnútorný nosič tepla prechádza dvakrát (štyrikrát atď.) pozdĺž výmenníka tepla, čím sa zvyšuje doba kontaktu.

Páskovacie metódy

Zariadenia na výmenu tepla sú najčastejšie inštalované v oddelených miestnostiach obsluhujúcich súkromné ​​budovy, viacpodlažné budovy, vykurovacie body centrálnych diaľnic, priemyselné podniky..

Nízka hmotnosť a rozmery zariadenia umožňujú jeho rýchlu inštaláciu, aj keď niektoré výrobky, ktoré majú veľa energie, musia postaviť základ..

Je lepšie zveriť inštaláciu a údržbu výmenníka tepla odborníkom.

Pri inštalácii zariadenia je potrebné dodržať základné pravidlo: skrutky v základni, pomocou ktorých je výmenník tepla pevne pripevnený, sa v každom prípade nalejú. Schéma potrubia musí nevyhnutne zabezpečiť dodávku chladiacej kvapaliny do potrubia umiestneného v hornej časti a spätný okruh je pripojený k armatúre inštalovanej nižšie. Napájanie ohriatej kvapaliny je zapojené opačne.

Napájací obvod vyžaduje obehové čerpadlo. Okrem hlavného je určite nainštalované aj náhradné čerpadlo rovnakého výkonu, aké má..

Ak existuje potrubie pre spätný pohyb vody v prívode teplej vody, potom sa mechanizmus prevádzky a schéma trochu zmenia. Horúca voda, ktorá je dodávaná pozdĺž okruhu, sa zmieša so studenou vodou z vodovodu a až potom sa zmes dodá do výmenníka tepla. Teplota na výstupe je riadená elektronickou jednotkou, ktorá ovláda ventil prichádzajúceho nosiča tepla.

Čím viac dosiek je vo výmenníku tepla, tým vyšší je výkon

V dvojstupňovom systéme môžete využiť tepelnú energiu zo spätného potrubia. To umožňuje efektívnejšie využiť dostupné teplo a znížiť nadmerné zaťaženie zariadenia kotla..

V ktorejkoľvek z vyššie uvedených schém potrubí musí byť na vstupe do výmenníka tepla filter. S jeho pomocou môžete zabrániť upchatiu systému a predĺžiť jeho životnosť..

Pri všetkých ostatných výhodách doskové výmenníky tepla neprekonávajú staré modely typu škrupina a trubica iba v jednom dôležitom ukazovateli: doskové zariadenia síce poskytujú značný prietok, ale dostatočne neohrievajú chladivo. Túto nevýhodu eliminuje výpočet malého rozpätia pri výbere počtu tanierov.

technické údaje

Technické vlastnosti doskového výmenníka tepla sú spravidla určené počtom dosiek a spôsobom ich spojenia. Nasledujú technické vlastnosti tesniacich, spájkovaných, polozváraných a zváraných doskových výmenníkov tepla:

Pracovné parametre	Jednotky	Skladací	Spájkované	Polovarené	Zvárané
Účinnosť	%	95	90	85	85
Maximálna teplota pracovného média	S	200	220	350	900
Maximálny tlak pracovného média	bar	25	25	55	100
Maximálny výkon	MW	75	5	75	100
Priemerná doba prevádzky	rokov	dvadsať	dvadsať	10 – 15	10 – 15

Na základe parametrov uvedených v tabuľke je určený požadovaný model výmenníka tepla. Okrem týchto charakteristík je potrebné vziať do úvahy skutočnosť, že polozvárané a zvárané výmenníky tepla sú lepšie prispôsobené na prácu s agresívnymi pracovnými médiami..

Metódy splachovania

Existujú jednoduché variácie, ktoré sú prakticky bez nákladov, existujú rozpočtové s minimálnymi investíciami a profesionálne – sú oveľa drahšie, ale sú vysoko účinné..

Ako jedným alebo druhým spôsobom prepláchnuť sekundárny výmenník tepla plynového kotla? A keď je logické ich používať. Všetko závisí od množstva vkladov.

V najjednoduchšej situácii stačí mechanické čistenie. Okraje BT sa čistia vonku. Pri práci sa používa akákoľvek tvrdá kefa, špachtľa, škrabka alebo kábel. Tu je veľmi dôležité nepoškodiť platne..

Druhou metódou je pranie v špeciálnom zložení. V praxi sa kombinuje s prvou metódou a nasleduje bezprostredne po nej..

Časť sa vloží do nádoby so zmesou kyselín. Typ použitej kyseliny: chlorovodíková alebo citrónová. Vhodné pomery: 100 gramov na 10 litrov. Voda.

Kyseliny je možné nahradiť akýmkoľvek odvápňovacím prostriedkom. Po 30-40 minútach sa VT vyberie z nádoby. Zostávajúca stupnica sa z nej jemne vymaže..

V tejto tabuľke sú uvedené vhodné pracovné prostriedky.

Fondy	Popis	Pomer k vode: gramy: liter	Teplota voda	Cena výrobku (rub.)
Kyselina citrónová	Populárny ľudový liek	100: 10-12	50-70 ° C	50 – 1 vrecúško.
Thermagent aktívny	Univerzálna kvapalina so silným účinkom	19	40-50 ° C	Kanister s hmotnosťou 1 500 – 10 kg.
STEELTEX Cooper	Jeden z najúčinnejších liekov, ale vhodný na prácu s časťami z ľahkých zliatin	1: 6 až 1:10	40-60 ° C	Nosnosť 1300 – 5 kg
Detex	Koncentrujte účinnými biologickými látkami. Dokonale čistí oceľové, liatinové a medené diely	200-500: 10	40-50 ° C	4900 – kanister 10 l.
Kyselina chlorovodíková	Účinne odstraňuje tvrdohlavý vodný kameň	100: 10	50-70 ° C	50 – 1 kg

Do nádoby so zmesou sa vloží hadica takmer úplne na dno, na jednej strane je spojená so VT a na druhej s čerpadlom. Takto sa získa potrebný obeh. Procedúra trvá 30-40 minút. Potom sa časť dôkladne opláchne čistou vodou..

Štvrtá metóda nezabezpečuje extrakciu zložky. Ide o hydrodynamické splachovanie sekundárneho výmenníka tepla plynového kotla. Vykonávajú to však iba profesionáli. Vyžaduje si to špeciálnu technológiu a súlad s bezpečnostnými kritériami.

Jeho princípom je prevádzať špeciálnu kompozíciu cez systém kotla pod silným tlakom (1,5-2 bar). Prácu vykonáva posilňovač. Do čistiacej kvapaliny sa pridávajú brúsne prvky.

Toto je najúčinnejšia metóda, ktorá jemne odstráni všetky usadeniny a vydrhne súčiastku do komerčného vzhľadu..

Ak máte pochybnosti o úspechu samočistenia, môžete si objednať túto službu. Všetky operácie sa vykonávajú za jeden deň. Ich cena je určená nasledujúcimi faktormi:

• regiónu,
• úprava výkonu a kotla,
• firemná značka,
• aplikovaná technológia a chemikálie.

Výpočet výkonu

Je veľmi ťažké vytvoriť ideálny vykurovací systém bez znalosti výkonu výmenníka tepla. Pri výpočte tohto ukazovateľa by sa mali vziať do úvahy nasledujúce parametre:

• priemer potrubia;
• dĺžka vykurovacieho zariadenia;
• tepelná vodivosť použitého kovu;
• maximálna teplota spaľovania paliva;
• rýchlosť cirkulácie tekutiny.

Ak je problematické stanoviť tieto počiatočné hodnoty, môžete použiť priemerný výpočet na základe skutočnosti, že na získanie výkonu 1 kW budete potrebovať meter potrubia s polomerom najmenej 2,5 centimetra.

cena

Ak potrebujete doskový výmenník teplej vody, ktorého cena sa môže pohybovať od 12 000 do 25 000 rubľov, mali by ste sa najskôr zoznámiť s inštalačnou technológiou. Až potom odborníci odporúčajú začať výber konkrétneho modelu zariadenia. Toto je jediný spôsob, ako môžete urobiť správnu voľbu zariadenia, ktoré bude pracovať s vysokou účinnosťou.

Ako sa vyhnúť chybám

Nie je možné priamo pripojiť centrálnu chladiacu kvapalinu k vyhrievaným podlahám, pretože to ich môže v krátkom čase deaktivovať. K takýmto dôsledkom môže viesť niekoľko dôvodov, ako je vysoký tlak v systémoch ústredného kúrenia a vysoké teploty. Chladivo navyše obsahuje veľa rozpusteného železa a chemikálií..

Prepláchnutie doskového výmenníka tepla

Funkčnosť a výkon jednotky do značnej miery závisí od vysoko kvalitného a včasného splachovania. Frekvencia splachovania je daná intenzitou práce a zvláštnosťami technologických postupov.

Metodika liečby

Tvorba vodného kameňa v kanáloch na výmenu tepla je najbežnejším typom kontaminácie PHE, čo vedie k zníženiu intenzity výmeny tepla a zníženiu celkovej účinnosti zariadenia. Odvápnenie sa vykonáva pomocou chemického oplachu. Ak okrem vodného kameňa existujú aj iné druhy kontaminácie, je potrebné platne výmenníka tepla mechanicky vyčistiť..

Chemické pranie

Metóda sa používa na čistenie všetkých typov PHE a je účinná v prípade malého znečistenia pracovnej oblasti výmenníka tepla. Pri chemickom čistení nie je potrebná demontáž jednotky, čo výrazne skracuje čas práce. Okrem toho nie sú k dispozícii žiadne iné metódy na čistenie spájkovaných a zváraných výmenníkov tepla..

Chemické preplachovanie zariadení na výmenu tepla sa vykonáva v nasledujúcom poradí:

1. do pracovnej oblasti výmenníka tepla sa zavedie špeciálny čistiaci roztok, kde sa pod vplyvom chemicky aktívnych činidiel intenzívne ničí vodný kameň a iné usadeniny;
2. zabezpečenie obehu pracieho prostriedku cez primárny a sekundárny okruh TO;
3. prepláchnutie kanálov výmeny tepla vodou;
4. vypúšťanie čistiacich prostriedkov z výmenníka tepla.

Pri procese chemického čistenia by sa mala venovať zvláštna pozornosť konečnému prepláchnutiu jednotky, pretože chemicky aktívne zložky detergentov môžu zničiť tesnenia.

Najbežnejšie typy kontaminácie a metódy čistenia

V závislosti od použitých pracovných médií, teplotných podmienok a tlaku v systéme môže byť povaha kontaminácie odlišná, preto je pre účinné čistenie potrebné zvoliť správny prací prostriedok:

• odstraňovanie vodného kameňa a kovové usadeniny pomocou roztokov kyseliny fosforečnej, dusičnej alebo citrónovej;
• inhibovaná minerálna kyselina je vhodná na odstraňovanie oxidu železa;
• organické usadeniny sú intenzívne ničené hydroxidom sodným a minerálne usadeniny kyselinou dusičnou;
• kontaminácia tukom sa odstráni pomocou špeciálnych organických rozpúšťadiel.

Pretože hrúbka teplonosných dosiek je iba 0,4 – 1 mm, je potrebné venovať osobitnú pozornosť koncentrácii aktívnych prvkov v detergentnej kompozícii. Prekročenie prípustnej koncentrácie agresívnych zložiek môže viesť k zničeniu dosiek a tesnení.

Široké využitie doskových výmenníkov tepla v rôznych odvetviach moderného priemyslu a verejných služieb je spôsobené ich vysokým výkonom, kompaktnými rozmermi, jednoduchou inštaláciou a údržbou. Ďalšou výhodou PHE je optimálny pomer cena / kvalita.

Podrobný návod, ako to urobiť sami

Zariadenie na výmenu tepla z vykurovacieho systému na vodu je možné navrhnúť vlastnými rukami.

Nástroje a materiály

Na návrh doskového výmenníka tepla vlastnými rukami budete potrebovať:

• zváračka;
• Bulharčina;
• plechy z nehrdzavejúcej ocele – dva vlnité, jeden plochý. Hrúbka 4 mm;
• elektródy.

Výrobný proces

Celý výrobný proces zariadenia je rozdelený do niekoľkých etáp:

1. Je potrebné rezať vlnité oceľové plechy. Vyžaduje 31 dosiek 300 x 300 mm.
2. Z plochého listu je nastrihaná páska 18 metrov dlhá a 10 mm široká. Páska musí byť nastrihaná na kusy dlhé 300 mm.
3. Štvorce z vlnitého materiálu sú k sebe zvarené desaťmilimetrovým pásom z rôznych strán, priľahlé časti by mali byť kolmé. Ukazuje sa, že 15 sekcií smeruje na jednu stranu a 15 na druhú vo forme kocky.
4. K častiam, kde bude prúdiť voda, musí byť privarené ploché potrubie z nehrdzavejúcej ocele..
5. V každom kolektore je vyvŕtaný otvor, na ktorý je privarená spojovacia časť potrubia.
6. Konštrukcia je namontovaná s otvorenou stranou na plynový systém.

Montáž zariadenia

Niektoré typy výmenníkov tepla je možné nainštalovať samostatne: to nevyžaduje špeciálne zručnosti ani nástroje. Odporúčame však využiť služby profesionálov: to zaručuje, že inštalácia bude vykonaná správne a zariadenie bude správne fungovať..

Napríklad pre niektoré typy štruktúr je potrebná dodatočná inštalácia hrubých filtrov. Doskové výmenníky tepla sú veľmi ohľaduplné ku kvalite chladiacej kvapaliny, a preto bez čistenia rýchlo stratia vysokú účinnosť: kanály medzi doskami sa jednoducho „upchajú“.

Inštalácia PHE

1. Umiestnenie jednotky musí poskytovať voľný prístup k hlavným komponentom kvôli údržbe..
2. Upevnenie napájacích a výtlačných potrubí musí byť pevné a tesné..
3. Výmenník tepla by mal byť inštalovaný na prísne horizontálnom betónovom alebo kovovom podklade s dostatočnou nosnosťou.

Kolaudačné práce

1. Pred spustením jednotky je potrebné skontrolovať jej tesnosť podľa odporúčaní uvedených v technickom liste výrobku..
2. Pri počiatočnom spustení inštalácie by rýchlosť nárastu teploty nemala prekročiť 250 ° C / h a tlak v systéme by mal byť 10 MPa / min..
3. Postup a rozsah uvedenia do prevádzky musia jasne zodpovedať zoznamu uvedenému v pase jednotky..

Prevádzka jednotky

1. V procese používania PHE nesmie byť prekročená teplota a tlak pracovného média. Prehriatie alebo zvýšený tlak môže viesť k vážnemu poškodeniu alebo úplnému zlyhaniu jednotky..
2. Na zaistenie intenzívnej výmeny tepla medzi pracovnými médiami a zvýšenie účinnosti zariadenia je potrebné zabezpečiť možnosť čistenia pracovného média od mechanických nečistôt a škodlivých chemických zlúčenín..
3. Významné predĺženie životnosti zariadenia a zvýšenie jeho produktivity umožní pravidelnú údržbu a včasnú výmenu poškodených prvkov.

Schéma zapojenia

V každom zariadení na výmenu tepla sa voda pohybuje v dôsledku pôsobenia gravitácie a prirodzenej konvekcie. Z tohto dôvodu sa pri výbere schémy inštalácie konštrukcie nevyhnutne berú do úvahy dve pravidlá:

1. Vstup a výstup vody z výmenníka tepla by mal byť umiestnený v rôznych výškach. Vzdialenosť medzi dýzami musí byť najmenej 200-250 mm. Spodným vývodom vstupuje voda do konštrukcie a horná slúži na jej odvodnenie po zahriatí.
2. Pripojenie sa vykonáva výlučne pomocou flexibilných hadíc a žiaruvzdorného silikónu, aby sa zaistila tesnosť spojov.

Dôležité! Nepoužívajte gumové hadice, aj keď majú kovový oplet a sú určené na teplú vodu, o čom svedčí zodpovedajúce označenie. V opačnom prípade takáto vložka rýchlo vyhorí kvôli veľkému tepelnému žiareniu. Nádrž je pripojená k výmenníku tepla vo vani pomocou flexibilných hadíc z nehrdzavejúcej ocele používaných pri pripájaní plynových spotrebičov.

Paralelné zapojenie s núteným obehom vykurovacieho média.

V tomto prípade je potrebné nainštalovať regulátor teploty a legenda je dešifrovaná nasledovne:

1 – doskový výmenník tepla;

2 – regulátor teploty, v ktorom 2,1 je ventil a 2,2 je termostat;

3 – čerpadlo dodávajúce tlak do chladiacej kvapaliny;

4 – merač vyhrievanej vody;

5 – manometer.

Výhody paralelného zapojenia výmenníka tepla: šetrí cenný priestor v miestnosti a je veľmi jednoduché ho implementovať.

Nevýhody: žiadny ohrev studenej vody.

Veľmi jednoduchá implementácia a relatívne lacná. Umožňuje vám ušetriť užitočný návštevný priestor, ale zároveň je nerentabilný z hľadiska spotreby chladiacej kvapaliny. Navyše pri takom spojení musí mať potrubie zvýšený priemer..

Dvojstupňová zmiešaná schéma.

Rovnako ako v prípade paralelných, vyžaduje povinnú inštaláciu regulátora teploty a najčastejšie sa používa pri pripájaní verejných budov.

Legenda na výkrese sa úplne zhoduje s legendou v paralelnom obvode.

Výhody: teplo vratnej vody sa spotrebuje na ohrev vstupného prúdu, čím sa ušetrí až 40% nosiča tepla.

Nevýhoda: vysoké náklady v dôsledku spojenia dvoch výmenníkov tepla na prípravu teplej vody.

V porovnaní s vyššie uvedenou schémou pomáha znižovať prietok chladiacej kvapaliny (asi o 20-40%), ale má aj niekoľko nevýhod:

potrebuje profesionálny a veľmi presný výber zariadenia;

implementácia bude vyžadovať 2 výmenníky tepla naraz, čo zvýši rozpočet;

s takýmto pripojením sa TÚV a vykurovací systém navzájom silne ovplyvňujú.

Stručne o hlavnej veci

Výmenník tepla saunových kachlí ohrieva vodu počas zahrievania konštrukcie. Horúca kvapalina sa hromadí vo vonkajšej jednotke. Pochádza z nej studená voda. Cirkulácia sa vykonáva podľa gravitačného princípu a v dôsledku prirodzenej konvekcie.

Dve konštrukcie sú pod uhlom spojené flexibilnými hadicami. Ich celková dĺžka by nemala presiahnuť 3 m. Externý kontajner je vždy umiestnený nad sporákom. Systém musí byť vybavený kohútikom pre pohodlné používanie horúcej vody.

Pripojenie externej nádrže k výmenníku tepla do kúpeľa zaisťuje bezpečné zásobovanie teplou vodou v budove. Je to praktickejšia možnosť ako sklopná skladovacia štruktúra, na ktorej sa dá ľahko spáliť.

Príčiny poruchy výmenníkov tepla

Doba prevádzky je určená predovšetkým tým, ako sa dezinfikuje voda v mestskom vodovode. Na území Ruska sa používa buď čistý chlór alebo oxid chloričitý. Keď sa voda pretekajúca medenou rúrkou zahrieva, vedie to k prudkej chemickej reakcii. Chlorid meďnatý má nižšiu pevnosť ako čistý kov, a preto sa fistuly objavujú pomerne rýchlo. Najšťastnejší sú obyvatelia miest, kde je voda z vodovodu ozonizovaná.

Ale takýchto osád je stále veľmi málo. Vysoké náklady na moderné riešenie neumožňujú počítať s rýchlym šírením ozonizácie. Navyše teraz výrobcovia začali šetriť všetkými možnými spôsobmi. A ak sa predtým s hrubými rúrkami výmenníkov tepla vyskytli problémy pomerne zriedka, teraz sa široko používa tenká meď zlej kvality. Životnosť výrobkov sa výrazne znížila.

Nuance výpočtu výmenníka tepla

Celková cena systému sa môže pohybovať od 200 do 2 000 dolárov alebo dokonca viac. Hlavnou vecou je vypočítať potrebné ukazovatele výmenníka tepla, aby ste určili optimálne vlastnosti zariadenia vhodného pre vaše účely..

V praxi je však ťažké splniť túto úlohu sami. Dôvodom je, že výrobcovia starostlivo skrývajú tajomstvá svojho vývoja pred cudzími ľuďmi. To vedie k potrebe kontaktovať priamo výrobcov, dodávateľov.

Pomocou špeciálnych výpočtových programov vykonávajú príslušné výpočty pre vašu konkrétnu situáciu. Vykonáva sa predbežné vyhodnotenie situácie a kontroluje sa aktuálny stav objektu. Výrobca sa navyše nevyhnutne zaujíma o ciele, ktoré sledujete, a finančné možnosti. Na základe všetkých zhromaždených informácií sa vykoná kompetentný výpočet.

Aby ste nepreplatili za vodovodný a vykurovací systém, odporúčame vám obrátiť sa na dôveryhodné spoločnosti, ktoré sa osvedčili z pozitívneho hľadiska a majú dobrú povesť na trhu..

Výmenník tepla – zariadenie, v pracovnom bloku ktorého je zavedená výmena tepla medzi prvkami s rôznymi teplotami.

Výhody vykurovacích systémov založených na výmenníkoch tepla:

• jednoduchosť použitia a jednoduchosť údržby;
• trvanlivosť;
• rovnomerné vykurovanie veľkých plôch;
• pohodlný termoregulačný systém;
• žiadne objemné radiátory;
• tepelný komfort v miestnosti.

Všeobecné rady od odborníkov

Výmenníky tepla majú zložitú štruktúru, aj keď vo väčšine prípadov sa rady pre ich použitie obmedzujú na rovnaké frázy. Dizajn každého z nich je samozrejme jedinečný, a preto je príkladom plášťový výmenník tepla..

Celá zložitosť spočíva v jednom pravidle – ako každé zariadenie na planéte, aj výmenník tepla vyžaduje opravu. Každý postup opravy prináša množstvo sekundárnych problémov, ktoré sa špecialisti pokúšajú vyriešiť improvizovanými prostriedkami a metódami. V tomto mechanizme, ako u väčšiny druhov, sú prítomné rôzne skúmavky. Sú najčastejšou príčinou porúch. Pri rovnomernej diagnostike zdravia týchto konštrukčných prvkov by malo byť zrejmé, že najmenšia nesprávna činnosť a zariadenie môžu znížiť úroveň prevádzky..

Čoraz častejšie sú ľudia a organizácie, ktorí si kúpia niekoľko výmenníkov tepla naraz. Táto funkcia vám umožňuje okamžite vymeniť poškodené zariadenie za nové..

Pri úprave jednotiek môžu nastať určité nuansy. Ak sú hodnoty zadané nesprávne, oblasť činnosti výmenníka tepla sa prudko zníži. V tomto prípade dochádza k nelineárnej zmene pracovnej oblasti..

Hlavnou radou odborníkov je odmietnutie nezávislých akcií na vytvorenie akéhokoľvek typu výmenníka tepla. Tento proces je určený výlučne na výrobnú inštaláciu, a preto ho nie je možné opakovať doma..

Výmenníkov tepla je veľké množstvo. Niektoré z nich sú lacnejšie, iné spoľahlivejšie a ďalšie poskytujú najlepší pracovný výsledok. Je ťažké vybrať zariadenie, ale možno poznať ich hlavné vlastnosti. Nezabudnite na pravidlá používania zariadení, či už ide o výrobky z plášťovej trubice alebo doštičky. Každý typ pracuje výlučne s jasnými parametrami tlaku a podmienkami prostredia. Nezabudnite na rady špecialistov, ktorí pracujú s mechanizmami niekoľko rokov a ktorí poznajú ich vlastnosti..