Danes bomo govorili o izmenjevalnikih toplote, vrstah, napravah in principu teh agregatov.Iz imena postane jasno, da delo teh naprav temelji na izmenjavi toplote med konturama.V notranjosti je tekoče okolje drugačne temperature, ki se razlikujejo med seboj.
Načelo delovanja
Delovanje naprave, imenovane toplotni izmenjevalnik, lahko temelji na treh načelih:
- Konvekcija;
- toplotna prevodnost;
- Toplotno sevanje.
Običajno jih je treba razvrstiti glede na metode prenosa toplote, zato se razlikujejo mešanje in izmenjava toplote.Da bi lahko pravilno izračunali toplotni izmenjevalnik, se morate med seboj razlikovati, kaj morate vedeti o določitvi, zasnovi in učinkovitosti vsake od naprav, ki sodelujejo pri delu.
Toplotni izmenjevalniki imajo v svoji konstrukciji dve napravi:
V rekuperacijski napravi sta dva ločena medija, prednostno tekočine, v stiku.V tem primeru pretok tekočine ne spremeni smeri gibanja.Naprava regenerativnega tipa temelji na dejstvu, da delovna površina tukaj služi kot baterijska enota in vir toplote.Obratovalne tekočine segajo skozi delovni cikel, v katerem se izvaja prenos toplote.OsnovnoRazlika je v tem, da toplotni tokovi v tem primeru spreminjajo smer.
Opozoriti je treba tudi, da gre za mešalne ali kontaktne toplotne izmenjevalce.
Rekuperativni
Lamelarne naprave so prav tako vključene v to kategorijo izmenjevalnikov toplote. Načelo delovanja temelji na dejstvu, da delovna tekočina v toplotnih izmenjevalnikih opere stene vezij na obeh straneh. Hkrati poteka postopek izmenjave toplote. Postopek je stalen. Razdeljeni so v več podvrst, odvisno od smeri toka delovne tekočine.
- Prosta naprava. Tu govorimo o vzporednem gibanju hladilne tekočine glede na dva kroga z upoštevanjem ene same smeri;
- Reproduktivno. Gibanje je prav tako vzporedno, nasprotno le smeri;
- Prehodi. Pretok se premika navpično;
Če upoštevate vrste modelov, se toplotni izmenjevalci iz lupinskega in cevnega tipa plošče nanašajo na rekuperacijske naprave.
Pogosto je rekuperativni tip toplotnih izmenjevalnikov nameščen na opremo za plinovod, ki je zasnovana za izkoriščanje toplote. Takšne naprave se imenujejo regeneratorji. Če se namestitev izvede za odvajanje proizvedene toplote, je to že radiator.
Regenerativno
Za razliko od zgoraj navedenega tipa toplotnega izmenjevalnika je za regenerativni tip značilno, da sledi naknadno omočenje kontur tople in hladne delovne tekočine.
Da bi naprava delovala, je treba upoštevati obvezen pogoj - vzporedno sta povezana dva delovna delamed seboj.
Mešanje
Ime toplotnega izmenjevalnika pravi, da delovanje te vrste opreme temelji na mešanju različnih delovnih medijev. To pomeni, da je v notranjosti naprave mešanje medijev, neposreden stik med njimi.
Zato so mešalni prenosniki toplote pomembni le za nekatere vrste opreme, kjer je mogoče uporabiti medije, ki jih je mogoče enostavno ločiti. Dober primer takšnega okolja je para in voda.
modeli
Če upoštevamo konstrukcijske značilnosti izmenjevalcev toplote, jih lahko razdelimo na več vrst:
- plošča;
- spirala;
- Viti;
- potopno;
- Dvocevni;
- cevne obloge;
- elementarna;
- Grafit.
Zdaj pa jih poglejmo podrobneje.
Plošča. Takšni toplotni izmenjevalci so danes zelo povpraševani, saj so majhni v gradbeništvu, hidravlični upor pa je minimalen. Poleg tega čiščenje in popravljanje toplotnih izmenjevalnikov z lamelnim tipom ni težko. Konstrukcija naprave vključuje delovne plošče, okvir, končne kamere, vijačne vijake in druge komponente. Za izdelavo plošč se uporablja pločevina, gumijaste obloge med ploščami pa so med seboj povezane z jeklenimi elementi in zagotavljajo tesnost predelnih sten. Diagram pretoka delovne tekočine je lahko mešan, protitočen ali enakomeren.
Viti. Njihova zasnova vključuje uporabo koncentriranih tuljav, ki se montirajo na glave in dodatno ščitijoposebna ohišja. En tok delovne tekočine mora biti znotraj cevi, drugi pa v medkatnem prostoru. Za take toplotne izmenjevalnike je značilna sposobnost, da vzdržijo visok tlak in napetost pri nižjih temperaturah, vendar brez izgube učinkovitosti. Takšnega izmenjevalnika toplote ni težko namestiti z lastnimi rokami.
Spirala. Konstrukcija temelji na kovinskih ploščah, ki se v posebni spirali zavijajo okoli jedra. Popravila tovrstnih izmenjevalcev toplote se ne izvajajo pogosto, ker so ohišja varno zatesnjena z varjenjem gluhih ali tesnil z visoko gostoto in elastičnostjo. Slaba stran je, da je montaža težavna, vzdrževanje in popravilo lahko povzroči veliko težav zaradi svoje kompleksnosti. Če je delovni tlak v sistemu 10 kgf /cm2, potem tega tipa izmenjevalnika toplote ni mogoče uporabiti. Zahteva po spiralni napravi je posledica majhnih dimenzij, nizkega hidravličnega upora in učinkovite izmenjave toplote.
Cevne obloge. Glavni sestavni deli takšnih toplotnih izmenjevalnikov so ohišje, mrežne cevi, nape, cevi, cevni svežnji in napetostni kompenzatorji. Razdeljeni so na nagnjeni, vertikalni in horizontalni.
Dvocevni. Zasnova takšnih prenosnikov toplote vključuje prisotnost povezav, ki so sestavljene iz cevi različnih premerov. Delovno okolje v njih je tekoče in plinsko. Glavna prednost te naprave je sposobnost učinkovitega in zanesljivega delovanja v pogojih visokega tlaka in prenosa toplote. Plus je naprava preprostadelovanje in namestitev. Edina, a pomembna za mnoge minus je visoka cena. Glede na kazalnike uspešnosti lahko stroški znašajo 500-1000 dolarjev.
Elemental. Zagotavlja prisotnost ločenih odsekov, ki povezujejo in ustvarjajo popolno zasnovo. Njihov princip dela je blizu lupine in cevastih dvojnikov, ker se pri tem uporablja protitočni diagram gibanja delovnih tekočin in več cevi.
Potopno plovilo. Njihovo delovno telo spominja na cilindrično obliko tuljave. Nahaja se v posodi, napolnjeni s tekočino. Takšna shema prispeva k dejstvu, da se hitrost prenosa toplote bistveno zmanjša, s tem pa tudi trpljenje in učinkovitost. Potopni izmenjevalnik toplote se redko uporablja zaradi svojih konstrukcijskih značilnosti in kazalnikov učinkovitosti.
Grafit. Za take naprave je značilna visoka odpornost proti korozijskim procesom, ki kažejo odlično toplotno prevodnost. Zasnova je sestavljena iz valjastih ali pravokotnih blokov. Gibanje delovne tekočine poteka v navzkrižni smeri. Sistem vključuje mrežo cevi, cevi, pokrovov in glavnega telesa iz kovine.
Vsak tip prenosnika toplote ima svoje značilnosti, prednosti in slabosti. Razdeljeni so tudi glede na področje uporabe. Toda pri izbiri se osredotočite na drug pomemben dejavnik - kakovost.
