Schimbător de căldură. Tipuri de schimbătoare de căldură. Clasificarea schimbătoare de căldură

Fiecare dintre noi se confruntă cu cele mai simple schimbătoare de căldură. Un exemplu frapant este construirea de „tub în tub“, sau ceva de genul asta. Ar fi dificil să ne imaginăm viața noastră, dacă nu ar fi inventat schimbătorul de căldură. Până în prezent, există un număr foarte mare de schimbătoare de căldură. Între ele, ele nu diferă numai în caietul de sarcini, dar domeniul de aplicare, proiectare, și așa mai departe. N. Să discutăm mai detaliat pe această temă și să examineze momente interesante.

Unele informații generale

Schimbătorul de căldură - un dispozitiv utilizat pentru a transfera căldura de la un mediu la altul. Trebuie înțeles faptul că schimbătorul de căldură în sine, fără echipamente de încălzire, este complet inutil, dar în complex se pot obține rezultate excelente și de căldură cu succes chiar și camere foarte mari și reci. In plus, oamenii de știință încearcă în mod constant pentru a minimiza pierderile de căldură atunci când acesta este transferat într-un mediu diferit. Astăzi nu se poate lăuda cu o eficiență de 100%, dar eficiența 90-95%, poate vorbi cu îndrăzneală. Caracteristici operaționale și tehnice ale produsului sunt îmbunătățite prin utilizarea unor materiale special pregătite, precum și agentul de răcire. Desigur, aceasta crește ușor prețul echipamentului, dar merita.

Când inginerii de proiectare sunt în mod constant se confruntă cu cerințe contradictorii, care trebuie să fie combinate într-un singur flacon. De exemplu, este necesară pentru a reduce rezistența la curgere , îmbunătățind astfel coeficientul de transfer termic. Schimbătorul de căldură trebuie să fie rezistente la coroziune, dar nu este prea dificil pentru serviciul. Toate acestea au condus la faptul că există mai multe tipuri de schimbătoare de căldură. În funcție de situație, utilizați cel care potrivește cel mai bine.

Clasificarea schimbătoare de căldură

După cum sa menționat mai sus, există în prezent un număr mare de schimbătoare de căldură. Mai presus de toate, acestea trebuie să fie separate prin procesul de agent de transfer termic. Aici schimbătoarele de căldură sunt împărțite în următoarele grupe:

• recuperative;
• regenerativă;
• amestecare;
• încălzit electric.

Să aruncăm o privire mai atentă schimbătoare de căldură recuperative. Design de produs implică prezența unui singur strat sau perete multistrat prin care căldura este transferată. De obicei, acest lucru se întâmplă într-o mișcare constantă. Este interesant faptul că, în acest tip de aparat de transfer de căldură se realizează prin deplasarea forțată, fără a schimba starea de fază. Dar acest lucru se aplică numai pentru schimbătoare de căldură permanente. Dacă vorbim de agregate cu modul de funcționare periodică, apoi pentru o anumită perioadă de timp, se realizează încălzirea, evaporare și răcire, toate într-un mod secvențial. Astfel de dispozitive sunt schimbătoare de căldură cu mișcare termică inconstant. Acest lucru se datorează faptului că temperatura lichidului de răcire la intrare și la ieșire diferă în mod semnificativ. Adesea, astfel de unități se găsesc sub formă de bobine și sunt plate, cu nervuri, și alte forme. Puțin mai târziu, ne vom uita la mai multe tipuri. Dar această clasificare a schimbătoarelor de căldură nu se termina aici.

Unități de regenerare și încălzire electrică

În acest caz, la fel ca și în cel precedent, pentru a transmite energia termică este utilizată suprafața de transfer de căldură. Cu toate acestea, acest domeniu este un fel de atașament. Aceasta servește ca un mijloc de acumulare intermediar care se acumulează căldură. În general, întregul proces poate fi împărțit în mai multe etape. În prima etapă duza are o anumită cantitate de căldură. Apoi, există o tranziție de la etapa a doua, iar lichidul de răcire este trecut de-a lungul suprafeței duzei. Acest lucru se întâmplă atunci când schimbă fluxurile de lichid de răcire. În această etapă, duza se răcește treptat, iar căldura este acumulată în mediu care urmează să fie încălzită, care poate fi camera ta.

Regeneratoarele sunt unități non-staționare. Duza este adesea fixat și procese termice - sincronă repetitive. Dispozitivele de acest tip sunt adesea numite skruberrami sau turnuri de răcire.

Esența schimbătoarelor de căldură încălzite electric, este că, ca sursă primară de energie termică folosind electricitate. Pentru conversia energiei electrice în energie termică, folosind instalații cu arc electric. Ele pot fi atât de încălzire directă și indirectă. Cele mai frecvente industrie schimbatoare de caldura - inducție si rezistenta de incalzire. După cum puteți vedea, schimbătoarele de căldură pot fi diferite, acum luăm în considerare în detaliu fiecare specie, domeniul de aplicare și caracteristicile sale de design.

schimbătoare de căldură în spirală

Dispozitivul constă dintr-o pereche de canale în spirală. De obicei, acestea sunt înfășurate în jurul deflectorul centrale. Pentru aceasta ele sunt realizate din material web. Trebuie remarcat faptul că schimbătoare de căldură în spirală sunt potrivite pentru încălzirea și fluidele de răcire având un înalt coeficient de vâscozitate.

Prin și de suprafață mare de încălzire este format din două foi de metal care sunt unite printr-o sudură pentru miezuri. Unitatea în sine constă din numai 2 canale, în general, secțiune transversală dreptunghiulară, în formă de spirală. Capătul spiralei (intern) are un perete despărțitor și fixat prin intermediul știfturilor. schimbătoare de căldură poate produce atât pe verticală și orizontală. Dacă este imposibil să se stabilească un tip din cauza spațiului insuficient sau spațiu complex de configurare, atunci al doilea este folosit, o mai preferată. De asemenea, este interesant faptul că consumatorul poate selecta un schimbătoare de căldură în spirală cu diferite lățimi în spirală, de la 20 la 150 de centimetri. În acest caz, suprafața de încălzire poate varia de la 3,2 la 100 de metri pătrați, cu o presiune de sistem maximă de 1 MPa.

Trebuie remarcat faptul că echipamentul de transfer de căldură are o serie de avantaje semnificative. În primul rând, această rezistență redusă la curgere. În al doilea rând, compactitatea și eficiență ridicată, iar intensitatea căldurii. Dar, toate acestea au contribuit la faptul că au existat defecte în formă de construcție și reparații complexe.

Pe schimbătoarelor de căldură plăci

fabricate în prezent schimbătoare de căldură separabile și non-placă. Firește, primul tip este mai de preferat, având în vedere o varietate de motive. În primul rând, este ușor de întreținere. Un astfel de echipament este asamblat foarte rapid și demontat, astfel încât orice defecțiune este eliminată într-un timp scurt. Modelele sigilate nu sunt, de obicei reparate, iar dacă acest lucru se face, atunci mult mai mult.

De fapt, numele sugerează că echipamentul este format dintr-o stivă de plăci prefabricate. Ele pot fi realizate din materiale diferite, cum ar fi cupru, titan, grafit, și așa mai departe. N. Aproape întotdeauna pentru îmbunătățirea proprietăților operaționale sunt făcute plăci ondulate. Schimbătoarele de căldură cu plăci curge de straturi de curgere a lichidului de răcire la rece și la cald.

În sine, echipamentul este bun în faptul că acesta are un aspect competent. Este posibil să se mărească suprafața de schimb de căldură, și toate acestea se unesc într-o dimensiune relativ mică. În orice caz, înainte de cumpărare se efectuează calculul schimbătoarelor de căldură, care vă permite să obțineți date despre modul în care este necesar, dispozitivul de alimentare într-un caz particular. Trebuie să se înțeleagă că toate plăcile care sunt strânse în pachet datorită aceleași canale de formă formă între ele. Prin ele, lichidul curge. Și acum ne vom uita la câteva detalii interesante care se referă la echipamentul.

Utilizarea garniturilor

După cum sa menționat mai sus, se utilizează elementul principal al plăcilor de schimb de căldură. Acestea sunt realizate cu ștanțare la rece. În acest scop, la coroziune aliaje rezistente, care pot îmbunătăți în mod semnificativ durabilitatea și eficiența unității. Grosimea plăcilor în funcție de modelele pot varia 0.4-1.0 mm. În poziția de lucru plăcile sunt presate strâns între ele. Acest lucru produce un mic canale crestate. Pe partea frontală există o canelură special în garnitura de cauciuc (sigiliu) pentru a seta. În plus, există găuri în tampoane, care sunt necesare pentru furnizarea și îndepărtarea lichidului. În cazul în care una dintre deschiderile descoperire prevăzut un sistem de canale de drenaj, eliminând amestecarea mediilor calde și reci.

Prin crearea unui contracurent între cele două medii a fost realizat nu numai a îmbunătăți setul de temperatură, dar, de asemenea, transferul de căldură mai rapidă la o rezistență hidraulică relativ scăzută. Nu fi rău să spun că principiul de bază al funcționării se bazează pe tejghea, adică, mișcarea de încălzire și fluidul de încălzire în direcții diferite. Pentru a exclude amestecarea set garnitură de cauciuc dublă sau o placă metalică. Numărul de plăci și canale pot varia în funcție de cerințele de funcționare pentru echipamentele. Înainte de a crea un design termic a avut loc de schimbătoare de căldură, care permite determinarea modului optim de funcționare. Uneori folosesc aliaje scumpe, care nu se tem de utilizarea pe termen lung în medii dure.

schimbătoare de căldură cu placă fin

ORT este utilizat pentru a transfera căldura către mediu coroziv și gazoase într-un interval larg de temperaturi, -270-200 grade Celsius. Presiunea din sistem poate ajunge la 100 de atmosfere și să înceapă cu un vid. Design-ul este ideea de a aplica o suprafață striată pe ambele părți ale plăcii. Dispozitivul se compune din mai multe coaste și prin care transferul de căldură se realizează între mass-media. Este demn de remarcat faptul că acesta este înotătoare schimbător de căldură plăci are o mare varietate de forme de coaste. Acest lucru vă permite să schimbați numărul de caracteristici operaționale și tehnice. Cel mai adesea, puteți vedea o marginile continue și ondulate. Dar, în afară de acestea, există, de asemenea, mai exotice, cum ar fi perforat și solzos. Ca un material utilizat în mod obișnuit pentru foi de metal. Grosimea acestora este reglată în funcție de presiunea din sistem și fluidul utilizat.

Adesea , aceste tipuri de schimbătoare de căldură realizate cu diferite tipuri de trafic fluxuri. Cele mai frecvent utilizate contra, dar, de asemenea, țineți schema echicurent și transversală. În cazul în care, cu toate acestea, o scurtă discuție despre punctele forte ale acestor echipamente, lotul lor. În primul rând, este caracteristici de performanță, cum ar fi căldura rapidă și intensă. În al doilea rând, este de dimensiuni mici. Astăzi, mulți oameni spun că este schimbătoare de căldură cu aripioare sunt cele mai perfecte. ORT cel mai frecvent utilizate în sectoare cum ar fi energia, rafinarea petrolului, industria chimică și de aviație. Toate acestea se datorează unui număr mare de avantaje, precum și o gamă largă de fluid și presiunea în sistem.

Shell și căldură design tub schimbător & caracteristici

Echipament de transfer de căldură tip de suprafață, pe care le-am discutat deja, nu este la fel de popular ca un unități de coajă și tub. Acestea sunt dispozitive, care sunt menționate la început, în cea mai simplă versiune - un sistem „țeavă în țeavă“. Schimbătorul de căldură de acest tip este un sistem (fascicul) tuburi care sunt plasate în carcasă. tub Zavaltsovyvayut și sudate la corpul produsului. În unele cazuri, opărire suplimentare. Acest lucru este de a asigura 100% etanșeitate. Carcasa este prevăzută cu duze suplimentare. Unele au nevoie pentru a furniza abur, altele - pentru îndepărtarea condensului. În plus, în cazul în care există cross-zăbrele, care sunt folosite pentru a sprijini tuburile de schimb de căldură pe întreaga lungime a unității. Interesant, coajă și tub schimbătoarele de căldură sunt utilizate la temperaturi de 190 grade Celsius sau o presiune a vaporilor saturate mai mare de 15 bari.

Orice sistem, implicând deplasarea fluidului poate fi expus loviturii de berbec. Acest fenomen capabil să se retragă parțial sau complet echipamentul de serviciu. Pentru a evita acest lucru, utilizați diferite tipuri de elemente de stocare, așa-numitul rezervor de expansiune. Dar, în cazul nostru nu este necesar, deoarece coajă și căldură tub schimbătoarele la ele foarte stabil. În plus, nu a pus cerințe înainte stricte pentru puritatea mediului. Un dezavantaj important al acestui echipament este că toate tipurile de schimbătoare de căldură de acest tip sunt foarte metal intensiv, care afectează costul și dimensiunea finală.

schimbătoare de căldură pentru echipament de gaz

Nu este nici un secret faptul că orice combustibil sau gaz cazan solid este schimbătorul de căldură în designul său, acestea sunt numite și încălzitoare. Principalele tipuri care le-am discutat cu tine. După cum probabil ați observat, anumite tipuri sunt utilizate în diverse industrii. Unele dispozitive au găsit utilizarea pe scară largă, altele sunt utilizate în industrii și nu se potrivesc celuilalt. În cazul nostru, există utilizarea de schimbătoare de căldură tubulare și plăci. În primul caz, avem de-a face cu un sistem de tuburi, în al doilea - plăcile. În principiu, indiferent de tipul de schimbător de căldură pentru o coloană de gaz trebuie să îndeplinească mai multe cerințe. În primul rând, au un coeficient de transfer termic ridicat, și în al doilea rând, să fie durabile și rezistente la temperaturi ridicate. Cele mai populare materiale sunt cupru, aluminiu și oțel. Ultima opțiune este mai puțin preferat, deoarece un astfel de metal are o greutate mare, care scade eficiența. În orice caz, un schimbător de căldură pentru o coloană de gaz trebuie să fie de cel puțin 5 ani.

concluzie

Așa că am analizat cu tine principalele tipuri de schimbătoare de căldură. Fără o atenție au fost specii, cum ar fi kozhuhoplastinchatye. În principiu, acestea nu diferă în mod semnificativ de la placa clasica sau inotatoare. Dar, de multe ori este posibil pentru a găsi cuptor pentru baie cu schimbătorul de căldură având o carcasă. Cu toate acestea, caracteristica cheie este faptul că echipamentul este rezistent la temperaturi ridicate și presiuni de lucru. În care carcasa poate fi realizată din materiale, cum ar fi titan, oțel inoxidabil sau oțel carbon. Este interesant faptul că cuptorul pentru o baie cu un schimbător de căldură kozhuhoplastinchatym bine reglată de o pereche sau condens, care , fără îndoială , este un avantaj semnificativ. În principiu, este posibil să se termine povestea, pentru că acum știi despre schimbătoarelor de căldură este tot ce ai nevoie.