Toplotni izmenjevalci: vrste, naprava in načelo delovanja. Toplotni izmenjevalci za kotle

Toplotni izmenjevalci, tipi naprav in načelo delovanja, ki bodo opisani v izdelku, so posebni pripomočki za prenos toplotne energije iz ogrevane hladilne tekočine na hladno. Slednji je lahko plinasta ali tekoča snov.

Obseg uporabe

Proces izmenjave toplote je pomemben v številnih panogah, in sicer na področju kemične, živilske, metalurške in energetike. Oprema za izmenjavo toplote omogoča prenos energije med nosilci skozi ločilno steno med njimi. Proces se lahko imenuje zelo zapleten, razdeljen je po splošno sprejetih kanonih za toplotno prevodnost, toplotno sevanje in konvekcijo. V praksi ti procesi potekajo istočasno v določenih razmerjih. Za prenos toplote je najpomembnejši konvektivni proces, ki je skupno delovanje toplotne prevodnosti in konvekcije.

Vrste toplotnih izmenjevalcev

Toplotni izmenjevalniki, vrste naprav in načelo delovanja katerih mora potrošnik vedeti pred nakupom naprave, so lahko različni glede na obliko. Če so agregati razvrščeni po metodi prenosa toplote, jih lahko razdelimo na mešanje in površino ter rekuperativno in regenerativno. Prva vrsta vključuje prenos toplote z mešanjem obeh delovnih medijev. Takšne naprave imajo enostavnejšo obliko v primerjavi s površinskimi izmenjevalniki toplote. V njih toplotna energija se uporablja bolj v celoti. Vendar pa je mogoče izločiti pomanjkljivost, ki je izražena v možnosti uporabe naprave samo pri mešanju nosilcev toplote.

Toplotni izmenjevalci, tipi naprav in načelo delovanja, ki so opisani v izdelku, so lahko površni, v njih delujoče hladilne tekočine izmenjujejo energijo skozi stene separatorja. Takšni agregati so lahko regenerativni in rekuperativni.

Vrste površinskih izmenjevalcev toplote

Glede na značilnosti obnovljivih toplotnih izmenjevalcev boste opazili, da njihovo delo temelji na prenosu toplote skozi ločilno steno. V tem primeru voda v vsaki smeri na steni trpi v eni smeri. Drugi tip površinskega izmenjevalnika toplote je regenerativna enota, ima značilno lastnost, ki je izražena v tem, da voda, ki se dotika določene površine za ogrevanje, občasno spremeni smer toka.

Načrtovanje in delovanje toplotnih izmenjevalcev cevi in ​​cevi

Najbolj priljubljena v industriji danes so rekuperativni toplotni izmenjevalci. Če jih razdelimo glede na njihove konstrukcijske značilnosti, potem lahko izločimo lupine in cevne agregate. Te naprave so predstavljene s svežnji cevi, ki so varjene do ohišja. Cevi so nato pritrjene na cevne mreže, zaprto s pokrovi na vijakih ali tesnilih. Prvi nosilec toplote, ki presega duljo, ki se nahaja na telesu, teče skozi cevni prostor. Še ena hladilna tekočina teče skozi cevi.

To izmenjevalnik toplote in cevi ima veliko potez, na pokrovu in njegovem telesu so pregrade. Za povečanje prenosa toplote se cevi proizvajajo s finim rezkanjem po traku ali s pletenjem. Izmenjevalnik toplote in cevi ima lahko precej preprost dizajn, medtem ko se naprava imenuje elementarno in nima nobenih predelnih sten. Tovrstne enote lahko prenašajo visok tlak, vendar pa bo njihov dizajn težji in težji.

Načelo delovanja in postavitev ploščnega toplotnega izmenjevalca za opremo kotla

Plinski izmenjevalniki toplote, tipi, razporeditev in delovanje katerih so opisani v tem članku, sodijo v razred rekuperativnih naprav. Te naprave imajo površino za izmenjavo toplote, ki jo sestavlja celoten niz žigosanih tankih jeklenih plošč z valovito podlago. Ti toplotni izmenjevalci za kotle so sestavljeni iz elementov, ki so sestavljeni v en paket, ki tvori kanale med seboj, pri zadnjem prehodu pa medija za prenos toplote, ki zamenja toplotno energijo.

Načelo delovanja takih naprav ne moremo imenovati kot najpreprostejše, pri čemer so plošče medsebojno nameščene z vrtenjem 180 stopinj. To vam omogoča, da sestavite 4 elementa, od katerih sta dve povezani z zbiralnim obrisom pipe, drugi pa s hladilno tekočino.

Dva ekstremna elementa ne bosta sodelovali v procesu izmenjave toplotne energije. Takšni toplotni izmenjevalci za kotle imajo lahko drugačno načelo delovanja glede na ureditev, ki je lahko večkratna ali enosmerna. V zadnjem primeru je hladilno sredstvo razdeljeno na vzporedne tokove, prehaja skozi vse kanale in prečka vrata. Večstranski dogovor vključuje uporabo bolj zapletenega vezja, saj se prenosnik toplote v tem primeru premika vzdolž istega števila kanalov. To se doseže nekoliko drugače, kar se izraža v prisotnosti dodatnih plošč. Vključujejo gluhe pristanišča. Med drugim je servisiranje te vrste ploščatega toplotnega izmenjevalnika nekoliko bolj zapleteno.

Značilnosti oljnih toplotnih izmenjevalcev

Oljni toplotni izmenjevalec se uporablja za izključitev povečanja temperature hladilne tekočine do kritične meje močnih motorjev. Če dovolite pregrevanje motornega olja, lahko to povzroči resne težave, ki se lahko izrazijo s spreminjanjem viskoznosti goriva in povečanjem intenzivnosti njegovega izgorevanja. Če se snov pregreje, mazanje delov za drgnjenje ni dovolj kakovostno, lahko to oteži hlajenje motorja.

Pros oljnih toplotnih izmenjevalcev

Uporaba takšne naprave vam omogoča veliko koristi. Prvič, to odpravlja možnost, da bo temperatura olja nižja od temperature hladila. To kaže, da bo v delih motorja, ki pridejo v stik z oljem, manj stresa. Drugič, namestitev toplotnega izmenjevalnika lahko izvedemo na katerem koli priročnem mestu na motorju, medtem ko lahko enostavno zavržete številne povezave in dolge cevovode.

Toplotni izmenjevalci za kopel: karakteristike

Toplotni izmenjevalec za kopel se lahko razvrsti glede na lokacijo glede na grelec. Tako je lahko naprava nameščena neposredno v telesu peči, v bližini cevi za dimnike ali blizu ohišja grelnika. Takšne enote so zasnovane za izvajanje istih funkcij. Z metodo stika z ogrevano površino dimnika ali peči segrevajo tekočino v embalaži z impresivno velikostjo, pri čemer se uporablja princip konvekcije. Njihova uporaba omogoča lastnikom, da rezervoar za vodo ne postavijo v seznanjeni prostor, temveč v naslednji sobi. To napravo lahko izdelate sami, z uporabo jeklenih plošč in cevi. Samo delo ne bo delovalo, če nimate varilnega stroja in tudi ne veste, kako delati z njim.