(495) 766-86-01603-971-803
Мы работаем по выходным - тел. 8-926-197-21-13
 

Как работает теплообменник в отоплении


Устройство и принцип работы теплообменника для систем отопления

Особенности подключения к системе горячего водоснабжения

Если для сушилки полотенец используется отдельный отвод (последовательное подключение к системе горячего водоснабжения), а вода из него выводится через источники внутри квартиры, то установка полотенцесушителя на горячую воду проводится без дополнительных работ. Но при таком подключении сушки для полотенец снижается температура горячей воды. Его обычно используют в небольших домах.

Цены на сушилки разного типа в магазине

Чаще устройство подключается к водопроводу, заменяя часть стояка, такое можно увидеть в ванной в панельном доме. При установке полотенцесушителя на стояк горячего водоснабжения необходима дополнительная страховка в виде байпаса.

Пластинчатые теплообменники области применения

Пластинчатые теплообменники применяются в системе отопления дома, горячего водоснабжения, в системах кондиционирования в больших коттеджах, школах, садах, бассейнах, в целых микрорайонах, а также в системе отопления домов сельской местности. Широкое применение пластинчатые теплообменники нашли в пищевой промышленности.

Теплообменники для отопления имеют ряд неоспоримых преимуществ по сравнению с остальными устройствами, используемыми для создания подходящего микроклимата.

Подобные отопительные приборы обладают рядом преимуществ над другими видами.

Положительные качества

Среди основных положительных качеств устройства, обеспечивающего отопление, можно отметить следующие:

  • высокий уровень компактности;
  • пластинчатые теплообменники имеют высокий коэффициент теплопередачи;
  • коэффициент тепловых потерь максимально низкий;
  • потери давления находятся на минимальном уровне;
  • выполнение монтажно-наладочных, ремонтных и изоляционных работ требует низких финансовых затрат;
  • при возможном засорении это устройство может быть разобрано, очищено и собрано обратно всего двумя рабочими уже через 4-6 часов;
  • имеется возможность добавить мощность пластинам.

https://youtube.com/watch?v=pOTVV58Rj3U

Кроме того, благодаря своей простоте подключение теплообменника к системе отопления может быть осуществлено просто на полу в тепловом пункте или на обычной несущей конструкции блочного теплового пункта. Отдельно стоит отметить низкий уровень загрязняемости поверхности теплообменника, что вызвано высокой турбулентностью потока жидкости, а также благодаря качественной полировке используемых теплообменных пластин. На сегодняшний срок эксплуатации уплотнительной прокладки у ведущих европейских производителей составляет не менее 10 лет. Срок же службы пластин составляет 20-25 лет. Стоимость замены уплотнительной прокладки может составлять 15-25% от общей стоимости всего агрегата.

Очень важно, что после проведения детального расчета конструкцию современного пластинчатого теплообменника можно изменить под необходимые и указанные в техническом задании характеристики (вариативность конструкции и изменяемость задачи). Абсолютно все пластинчатые теплообменники устойчивы к высокому уровню вибрации

У современных аппаратов системы отопления последствия возможных гидроударов сведены практически к нулю.

Из чего состоит современный теплообменник

Теплообменник современного типа состоит из нескольких частей, каждая из которых играет свою важную роль:

  • неподвижной плиты, к которой присоединяются все подводимые патрубки;
  • прижимной плиты;
  • теплообменных пластин со вставленными прокладками уплотнительного типа;
  • верхней и нижней направляющих;
  • задней стойки;
  • шпилек с резьбой.

На данном изображении представлен кожухотрубный теплообменник.

Благодаря такой уникальной конструкции теплообменник способен обеспечивать наиболее эффективную компоновку всей поверхности используемого теплообменника, что дает возможность создавать небольшой по габаритам аппарат отопления. Абсолютно все пластины в собранном пакете одинаковы, только часть из них развернута к другой под углом в 180 градусов. Именно поэтому во время необходимого стягивания всего пакета должны образовываться каналы. Именно через них во время процесса нагрева и протекает рабочая жидкость, принимающая участие в теплообмене. Благодаря такой компоновке элементов системы достигается правильное чередование каналов.

На сегодняшний день можно смело утверждать, что теплообменники пластинчатого типа из-за своих технических характеристик являются более популярными. Ключевой элемент любого современного теплообменника — это теплопередающие пластины, которые изготавливаются из стали, не подверженной коррозии, толщина пластин находится в диапазоне от 0,4 до 1 мм. Для изготовления используется высокотехнологичный метод штамповки.

Во время работы пластины прижимаются друг к другу, образуя тем самым щелевые каналы. Лицевая сторона каждой из таких пластин имеет специальные канавки, куда специально устанавливается резиновая контурная прокладка, которая обеспечивает полную герметичность каналов. Всего имеется четыре отверстия, два из них необходимы для обеспечения подвода и отвода нагреваемой среды к каналу, а два другие отвечают за предотвращение случаев перемешивания греющей и нагреваемой сред. На случай прорыва одного из малых контуров пластинчатые теплообменники защищены дренажными пазами.

Если имеет место большая разница в расходе сред и совсем небольшое отличие в конечных температурах, то есть возможность многократно использовать теплообменный процесс, который будет происходить через петлеобразное направление потоков.

Двухступенчатая последовательная схема.

Сетевая
вода разветвляется на два потока: один
проходит через регулятор расхода РР, а
второй через подогреватель второй
ступени, затем эти потоки смешиваются
и поступают в систему отопления.

При
максимальной температуре обратной воды
после отопления 70ºС
и
средней нагрузке горячего водоснабжения
водопроводная вода практически
догревается до нормы в первой ступени,
и вторая ступень полностью разгружается,
т.к. регулятор температуры РТ закрывает
клапан на подогреватель, и вся сетевая
вода поступает через регулятор расхода
РР в систему отопления, и система
отопления получает теплоты больше
расчетного значения.

Если
обратная вода имеет после системы
отопления температуру 30-40ºС
, например, при плюсовой температуре
наружного воздуха, то подогрева воды в
первой ступени недостаточно, и она
догревается во второй ступени. Другой
особенностью схемы является принцип
связанного регулирования. Сущность его
состоит в настройке регулятора расхода
на поддержание постоянного расхода
сетевой воды на абонентский ввод в
целом, независимо от нагрузки горячего
водоснабжения и положения регулятора
температуры. Если нагрузка на горячее
водоснабжение возрастает, то регулятор
температуры открывается и пропускает
через подогреватель больше сетевой
воды или всю сетевую воду, при этом
уменьшается расход воды через регулятор
расхода, в результате температура
сетевой воды на входе в элеватор
уменьшается, хотя расход теплоносителя
остается постоянным. Теплота, недоданная
в период большой нагрузки горячего
водоснабжения, компенсируется в периоды
малой нагрузки, когда в элеватор поступает
поток повышенной температуры. Снижение
температуры воздуха в помещениях не
происходит, т.к. используется
теплоаккумулирующая способность
ограждающих конструкций зданий. Это и
называется связанным регулированием,
которое служит для выравнивания суточной
неравномерности нагрузки горячего
водоснабжения. В летний период, когда
отопление отключено, подогреватели
включаются в работу последовательно с
помощью специальной перемычки. Эта
схема применяется в жилых, общественных
и промышленных зданиях при соотношении
нагрузок
Выбор схемы зависит от графика центрального
регулирования отпуска теплоты: повышенный
или отопительный.

Преимуществом
последовательной
схемы по сравнению с двухступенчатой
смешанной является выравнивание
суточного графика тепловой нагрузки,
лучшее использование теплоносителя,
что приводит к уменьшению расхода воды
в сети. Возврат сетевой воды с низкой
температурой улучшает эффект теплофикации,
т.к. для подогрева воды можно использовать
отборы пара пониженного давления.
Сокращение расхода сетевой воды по этой
схеме составляет (на тепловой пункт)
40% по сравнению с параллельной и 25% — по
сравнению со смешанной.

Недостаток
– отсутствие возможности полного
автоматического регулирования теплового
пункта.

Зависимая схема с трёхходовым клапаном и циркуляционными насосами

Зависимая схема подключения теплового пункта системы отопления к источнику тепла с трёхходовым клапаном регулятора теплового потока и циркуляционно-смесительными насосами в подающем трубопроводе системы отопления.

Данную схему в ИТП применяют при соблюдении условий:

1 Температурный график работы источника тепла (котельной) превышает либо равен температурному графику системы отопления. Тепловой пункт подключённый по данной принципиальной схеме может работать как с подмесом к подаче потока из обратного трубопровода, так и без него, то есть пустить теплоноситель из подающего трубопровода тепловой сети напрямую в систему отопления.

Например расчётный температурный график системы отопления 90/70°C, равен температурному графику источника, но источник независимо от внешних факторов всё время работает с температурой на выходе 90°C, а для системы отопления подавать теплоноситель с температурой в 90°C нужно лишь при расчётной температуре наружного воздуха (для Киева -22°C). Таким образом в тепловом пункте к воде, поступающей от источника будет подмешиваться остывший теплоноситель из обратного трубопровода пока температура наружного воздуха не опустится до расчётного значения.

2 Подключение теплового пункта выполнено к безнапорному коллектору, гидравлической стрелке или теплотрассе с разницей давлений между подающим и обратным трубопроводом не более 3м.вод.ст..

3 Давление в обратном трубопроводе источника тепла в статическом и динамическом режимах превышает как минимум на 5м.вод.ст высоту от места подключения теплового пункта до верхней точки системы отопления (статику здания).

4 Давление в подающем и обратном трубопроводе источника тепла, а также статическое давление в тепловых сетях не превышают максимально допустимого давления для системы отопления здания подключённой к данному ИТП.

5 Схема подключения теплового пункта должна обеспечивать автоматическое качественное регулирование системой отопления по температурному или временному графику.

Описание работы схемы ИТП с трёхходовым клапаном

Принцип работы данной схемы схож с работой первой схемы за исключением того, что трёхходовым клапаном может быть полностью перекрыт отбор из обратного трубопровода, при котором весь теплоноситель, поступающий от источника тепла без подмеса будет подан в систему отопления.

В случае полного перекрытия подающего трубопровода источника тепла, как и в первой схеме, в систему отопления будет подаваться только вышедший из неё теплоноситель, отбираемый из обрата.

Зависимая схема с трёхходовым клапаном, циркуляционными насосами и регулятором перепада давления.

Применяется при перепаде давления в месте подключения ИТП к тепловой сети превышающем 3м.вод.ст.. Регулятор перепада давления в данном случае подбирается для дросселирования и стабилизации располагаемого напора на вводе.

Принцип работы пластинчатого теплообменника, Принцип работы пластинчатого теплообменника

Сразу заметно, что путь, по которому проходят жидкости, хаотичен, фактически, поперечное сечение постоянно меняется.

Основным недостатком этих теплообменников является то, что они не снимаются, поэтому техническое обслуживание и очистка невозможны или, по крайней мере, трудны, и нет никакой гибкости, поскольку количество пластин не может быть изменено.

Поверхность пластин гофрирована для увеличения турбулентности жидкости во время потока в каналы.

На рисунке показаны основные геометрические параметры гофры:

Шаг гофры p ; высота гофра b и угол шеврона β по сравнению с основным направлением потока.

Наклон гофров пластины оказывает определяющее влияние на теплообмен и потери нагрузки. Фактически, пара пластин с большим углом β (> 45 °) дает турбулентность и, следовательно, высокий теплообмен с более высоким перепадом давления.

Меньший угол (β <45 °) вызывает меньшую турбулентность потока и более низкие коэффициенты теплообмена, но также меньшие перепады давления.

Поэтому очень важен поиск компромиссного угла β между высокими коэффициентами обмена и приемлемыми потерями нагрузки.

Высота гофра b имеет важное влияние на коэффициенты обмена, поскольку большая глубина вызывает большую турбулентность.

Высота и шаг гофров увеличивают площадь обменной поверхности пластины: коэффициент увеличения поверхности φ определяется как:

Φ = фактическая площадь гофрированной поверхности / площадь выступа гофрированной поверхности

Фактическую площадь трудно вычислить, поэтому для сравнения различных теплообменников ссылка делается на предполагаемую площадь.


Следует иметь в виду, что теплообменники с одинаковой площадью проекции (т. Е. Пластины одинакового размера) могут иметь разную эффективную площадь в зависимости от значения коэффициента увеличения поверхности φ.

Соотношение между длиной пластины L и шириной пластины W также влияет на производительность, но в меньшей степени, чем другие переменные. Как правило, высокое соотношение между длиной и шириной пластины обеспечивает высокую скорость обмена, но более высокие потери нагрузки.

Если вы хотите загрузить файлы, щелкните здесь:

Если вы хотите понять работу ППТО в однофазном , испарении и конденсации , щелкните ссылку ниже:

Энрико Голин, R&D Onda S.П.А.

.

типов теплообменников в нефтегазовой отрасли - применение и принцип работы

  • Дом
  • О нас
  • Рынки
  • Услуги
  • Проектов / Новости
    • IFS Blog

      • Возобновляемый природный газ (ГСЧ) - что это такое, откуда он берется и преимущества 24 августа 2020 г. - Недавняя тенденция в энергетической отрасли - усиление… ...
      • Эффективный контроль и удаление NOX Технологии 28 июля 2020 г. - Сегодня большая часть промышленного технологического оборудования использует ископаемое топливо…...
      • Технология контроля выбросов и загрязнения на электростанциях 22 июня 2020 г. - С момента открытия до настоящего времени крупномасштабное производство электроэнергии… ...
      • Что такое заводские приемочные испытания? - Цель FAT 19 мая 2020 г. - Процесс запуска промышленного оборудования для самого… ...
      • Нефть и газ по-прежнему страдают от коронавируса и перепроизводства «Один-два удара» 28 апреля 2020 г.- 11 марта, В 2020 году началась ценовая война на нефть… ...
      • Важность линейных нагревателей в нефтегазовой отрасли 24 марта 2020 года - для обеспечения удовлетворительного уровня добычи нефти…...
      • Эффекты черного пороха в нефтегазовой отрасли и способы их предотвращения 10 марта 2020 г.- Одна из наиболее серьезных проблем, с которыми сталкивается нефть и… ...
      • Что такое закачка химикатов - Процесс в нефтегазовой отрасли IFS 27 февраля 2020 г.- Как и во всех других промышленных и обрабатывающих отраслях, компании в… ...
      • Руководство по изготовлению технологических модулей FPSO 25 февраля 2020 г. - Морские подводные нефтяные и газовые скважины являются высокопродуктивными в… ...
      • [ВИДЕО] Модульные корпуса насосов со стальным каркасом от IFS 28 января 2020 г.- В 2019 г. компания Crestwood Midstream заключила контракт с IFS на проектирование…...
      • Процесс и оборудование для подготовки топливного газа 14 января 2020 г. - Подготовка газа является важной частью нескольких промышленных применений… ...
      • 2020 Профиль компании IFS 18 декабря 2019 г. - Integrated Flow Solutions (IFS) - это глобальная промышленная компания. технологический процесс… ...
      • Meter Prover - Как работает система Flow Meter Prover 5 декабря 2019 г. - Поток углеводородной жидкости по трубопроводам нуждается в постоянном мониторинге, чтобы гарантировать… ...
      • Что такое компрессорная станция и как она работает? 3 декабря 2019 г. - Природный газ должен перемещаться на большие расстояния от нефти и…...
      • Что такое очиститель нагревателя в нефтегазовой отрасли и как он работает? 19 ноября 2019 г. - Разделение жидкости и газа является важным аспектом при переработке нефти и… ...
      • Различия между двухфазным сепаратором и трехфазным сепаратором 5 ноября 2019 г. - Операторы природного газа используют несколько устройств для очистки скважинных потоков… .. .
      • Особенности и преимущества трубопроводного транспорта - зачем нужны трубопроводы 22 октября 2019 г.- Нефтепроводы представляют собой стальные или полиэтиленовые трубы, через которые проходят большие…...
      • Типы теплообменников в нефтегазовой отрасли - применение и принцип работы 8 октября 2019 г. - Заметным побочным продуктом многих промышленных и производственных процессов является… ...
      • Кто является крупнейшей нефтедобывающей страной в мире Мир? 17 сентября 2019 г. - Несмотря на очень постепенный переход на возобновляемые источники энергии, такие как солнечная,… ...
      • Что такое гидравлический разрыв пласта? - Этапы процесса гидроразрыва 3 сентября 2019 г. - Гидравлический разрыв пласта - один из наиболее эффективных методов для… ...
      • Факторы, влияющие на производительность Закачка твердых тел 20 августа 2019 г. - Механические и гидравлические характеристики центробежного насоса…...
      • Чистая высота всасывания для центробежных насосов 13 августа 2019 г. - Что такое NPSH в центробежных насосах? Чистый положительный напор на всасывании… ...
      • Методы повышения нефтеотдачи (ПНП) ​​и полезные технологии 6 августа 2019 г. - Добыча нефти при добыче углеводородов - это серия усилий… ...
      • Измерение и измерение нефти и газа и способы Он работает 30 июля 2019 г. - Учет или измерение нефти и газа - это этап… ...
      • Процедуры и графики профилактического обслуживания центробежных насосов 16 июля 2019 г. - Центробежный насос - это тип промышленного насоса, который…...
      • Типы насосов в нефтегазовой промышленности - добыча, переработка, переработка 25 июня 2019 г. - Промышленные насосы - важные устройства, необходимые на каждом этапе ... ...
      • Что такое поточное смешивание? - Системы и преимущества процессов 11 июня 2019 г. - Поточное смешивание является жизнеспособной альтернативой традиционному внутриконтурному смешиванию… ...
      • Промышленные системы регенерации растворителей, часто используемые в нефтедобывающей промышленности 28 мая 2019 г. конкурентоспособная отрасль должна…...
      • Использование паровой дистилляции в нефтегазовой промышленности 14 мая 2019 г. - Паровая дистилляция (также известная как паровая отгонка) - это старая… ...
      • Система удаленного мониторинга насосов Predict-Plus - избегайте простоев сегодня! 23 апреля 2019 г. - PumpWorks, компания DXP, только что запустила обновленную версию… ...
      • Методы масштабирования опытных заводов в нефтегазовой и электроэнергетической отраслях 9 апреля 2019 г. - Опытные установки предлагают множество преимуществ для масло… ...
      • Что делает коалесцирующий фильтр и как работает коалесцирующий агент? 26 марта 2019 г. - При добыче нефти и газа разделение различных…...
      • Как откалибровать расходомер и процедуры калибровки 18 марта 2019 г.- Расходомер - это испытательное устройство, используемое для измерения… ...
      • Что такое закачка воды в нефтегазовой отрасли и как она работает? 12 марта 2019 г. - В течение жизненного цикла скважины существует три… ...
      • Что такое КИПиА? 5 марта 2019 г. - Контрольно-измерительные приборы относятся к анализу, измерению и контролю ... ...
      • Комплекты дозирования IFS Supplies 30, 20 и 16 дюймов для крупной компании среднего звена 5 марта 2019 года - крупная компания среднего звена утвердила строительство нового…...
      • Укрытие Здания из стекловолокна 14 февраля 2019 г.- Недавно Укрытие построило два… ...
      • Что такое баланс электростанции на электростанциях? 22 января 2019 г. - Баланс предприятий (BoP) - это термин в энергетике… ...
      • Что такое Midstream Oil & Gas? 8 января 2019 г. - Вся цепочка создания стоимости в нефтегазовой энергетике может быть… ...
      • Снижение выбросов NOx на электростанциях - SCR против технологии SNCR Что лучше? 20 декабря 2018 г. - Перед лицом строгого мирового законодательства таких организаций, как…...
      • Технологии осушки природного газа TEG Гликоль, мембрана, адсорбенты 18 декабря 2018 г. - Огромное количество природного газа, полученного в результате добычи углеводородов… ...
      • IFS получает сертификат ISO 9001: 2015 4 декабря 2018 г. - IFS получает сертификат ISO Сертификация 9001: 2015 в ноябре 2018 года. ISO… ...
      • Регулирующий клапан
      • против регуляторов для снижения давления газа? - Как решить 27 ноября 2018 г. - Регуляторы давления и предохранительные или регулирующие клапаны важны…...
      • Что такое сжиженный газ? - Методы измерения 20 ноября 2018 г. - После сланцевого бума в США страна превратилась в… ...
      • Что такое расходомер Кориолиса в нефтегазовой отрасли и как он работает? 30 октября 2018 г. - В нефтегазовой отрасли существует ряд… ...
      • Типов расходомеров, используемых в нефтегазовой отрасли 25 октября 2018 г. - С тех пор, как существует коммерческая нефть и… ...
      • Что такое скруббер топливного газа? 1 октября 2018 г. - установка скруббера для природного газа Если вы регулярно работаете с природным газом…...
      • Для чего используется деминерализованная вода на морских платформах? 27 сентября 2018 г. - Невозможность удаления минералов из воды может привести к разрушению некоторых O&G… ...
      • Операционные улучшения IFS 2018 26 сентября 2018 г. - IFS ПРЕДОСТАВЛЯЕТ ЗНАЧИТЕЛЬНЫЕ УЛУЧШЕНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА, ХРАНЕНИЯ И ИЗМЕРЕНИЙ…
      • IFS объявляет Выпуск блоков управления потоком аммиака серии AFCU 2020 5 сентября 2018 г. - В ответ на потребности рынка в экономически эффективном аммиаке… ...
      • IFS Supplies Модули кондиционирования топливного газа для когенерационных электростанций 30 августа 2018 г. - IFS недавно завершила проектирование, изготовление, испытания и поставка…...
      • IFS объявляет о программе подразделения «Автоматизированный коммерческий перевод в аренду» 28 августа 2018 г. - IFS недавно объявила о новой программе для акций 2 »и… ...
      • IFS приветствует Ларри Далримпла, менеджера послепродажного обслуживания 21 августа 2018 г. - IFS рада сообщить, что Ларри Далримпл присоединяется к… ...
      • IFS Экспонаты на ISHM SHOW 2018 6 июля 2018 - IFS недавно представила 3-дюймовый блок LACT и Pumpworks Progressive… ...
      • IFS 3-дюймовый блок LACT успешно успешно Установлен в Южном Техасе 6 июля 2018 г. - IFS недавно ввела в эксплуатацию первый из (6) 3-дюймовых блоков LACT…...
      • IFS ПРИНИМАЕТ МЕЖДУНАРОДНЫХ ГОСТЕЙ ВО ВРЕМЯ ОТК 2018 5 июня 2018 - Менеджер по продажам IFS в Индии и Юго-Восточной Азии Хемант Чандра встретился с… ...
      • ДЕЛЕГАЦИЯ ПОКУПАТЕЛЕЙ ИЗ САУДОВСКОЙ АРАВИИ ПОСЕЩАЕТ ОТК 2018 ХЬЮСТОН 22 мая 2018 г.- Каждый год, морская техническая конференция (OTC) проводится… ...
      • AECOM Сепаратор топливного газа 8 мая 2018 г. - IFS недавно завершила строительство
.

Как они работают и зачем они нужны

Теплообменники - одно из наиболее важных и широко используемых элементов технологического оборудования на промышленных объектах. Независимо от конкретной отрасли, в которой идет речь, вероятно, потребуется какой-то тип регулирования температуры, и для этого, вероятно, пригодятся теплообменники. Теплообменники могут использоваться либо для нагрева, либо для охлаждения, однако в промышленном секторе, особенно на заводах и нефтеперерабатывающих заводах, они в подавляющем большинстве используются для охлаждения.Давайте углубимся в то, что они собой представляют, зачем они нужны, как они работают и как классифицируются.

Что такое промышленные теплообменники?

Как следует из их названия, промышленные теплообменники - это части промышленного оборудования, которые предназначены для обмена или передачи тепла от одной среды к другой. Теплообмен может быть в первую очередь для нагрева элементов или их охлаждения. В промышленном секторе охлаждение, как правило, является более распространенной функцией, чтобы предотвратить перегрев оборудования или летучих веществ.Существует множество различных типов теплообменников, каждый со своими преимуществами и недостатками, но адаптированных для различных целей и отраслей.

Зачем нужны теплообменники?

Теплообменники имеют очень широкий спектр промышленного применения. Они используются в качестве компонентов систем кондиционирования и охлаждения или систем отопления. Многие производственные процессы требуют для работы определенного количества тепла; однако, как правило, следует проявлять большую осторожность, чтобы эти процессы не стали слишком горячими.На промышленных предприятиях и фабриках теплообменники необходимы для поддержания безопасной рабочей температуры оборудования, химикатов, воды, газа и других веществ. Теплообменники также могут использоваться для улавливания и передачи пара или тепла, выделяемого в качестве побочного продукта процесса или операции, чтобы пар или тепло можно было лучше использовать в другом месте, тем самым повышая эффективность и экономя деньги завода.

Как работают теплообменники?

Различные типы теплообменников работают по-разному, используют разные схемы потока, оборудование и конструктивные особенности.Все теплообменники объединяет то, что все они функционируют для прямого или косвенного воздействия на более теплую среду более холодной среды, следовательно, на обмен теплом. Обычно это достигается с помощью набора трубок, помещенных в кожух определенного типа. Вентиляторы теплообменника, конденсаторы, ремни, охлаждающие жидкости, дополнительные трубы и трубопроводы, а также другие компоненты и оборудование работают над повышением эффективности нагрева и охлаждения или улучшением потока.

Классификация теплообменников

Теплообменники обычно классифицируются по одному из следующих четырех показателей:

  • Сущность процесса теплообмена
  • Физическое состояние жидкостей
  • Устройство потока теплообменника
  • Устройство и конструкция теплообменника

Природа процесса теплообмена

Этот первый метод классификации теплообменников относится к тому, вступают ли вещества, между которыми происходит обмен теплом, в прямой контакт друг с другом или нет, или разделены ли они физическим барьером, например стенками их труб.

Теплообменники с прямым контактом - Теплообменники с прямым контактом обеспечивают прямой контакт горячих и холодных жидкостей друг с другом внутри трубок, а не полагаются на лучистое тепло или конвекцию. Прямой контакт является чрезвычайно эффективным средством передачи тепла, поскольку контакт прямой, но, естественно, для использования прямого контакта он должен быть безопасным или даже желательным, чтобы жидкости контактировали друг с другом. Теплообменники с прямым контактом могут быть хорошим выбором, если горячая и холодная текучие среды представляют собой просто разные вариации температуры одной и той же текучей среды, или если смесь текучих сред является желательной или несущественной частью промышленного процесса.

Непрямые контактные теплообменники - Непрямые контактные теплообменники обеспечивают физическое разделение горячих и холодных жидкостей друг от друга. Обычно теплообменники с непрямым контактом удерживают горячие и холодные жидкости в разных наборах труб и вместо этого полагаются на лучистую энергию и конвекцию для обмена тепла. Обычно это делается для предотвращения загрязнения одной жидкости другой.

Физическое состояние жидкостей

Теплообменники также могут быть классифицированы на основе физического состояния горячих и холодных жидкостей.Например:

  • Жидкость - газ
  • Жидкость - твердое вещество
  • Газ - твердое вещество

Если в теплообменнике используется прямой контакт, то классификация «несмешивающаяся жидкость - жидкость» также может существовать для обозначения жидкостей, которые не будут смешиваться вместе. Например, масло и вода не смешиваются.

Схема потока теплообменника

Расположение потоков горячей и холодной жидкости внутри теплообменника - еще один важный способ их классификации.Три основные категории, основанные на расположении потока: параллельный поток, противоток и перекрестный поток.

Parallel-Flow - В теплообменниках с параллельным потоком горячие и холодные жидкости входят в теплообменник с одного конца и текут параллельно друг другу.

Противоток - В противоточных теплообменниках горячие и холодные жидкости входят в теплообменник с противоположных сторон и текут навстречу друг другу.

Cross-Flow - В теплообменниках с перекрестным потоком горячие и холодные жидкости входят в теплообменник в разных точках и, проходя через теплообменник, пересекаются друг с другом, часто под прямым углом.

Важно помнить о техобслуживании и обслуживании теплообменников. Техническое и сервисное обслуживание будет зависеть от конкретного типа рассматриваемых теплообменников, а также их конструкции и конструкции. Поддержание теплообменников в хорошем состоянии имеет решающее значение для оптимальной производительности.

:

.

Конструкция теплообменника и типы теплообменников

Конструкция теплообменника и типы теплообменников. Статья Учебники по альтернативной энергии 03.10.2014 08.02.2020 Учебники по альтернативной энергии

Поделитесь / добавьте в закладки с:

Конструкция теплообменника

Мы используем теплообменник каждый день в наших домах, на рабочих местах и ​​в транспортных средствах, даже не подозревая об этом. Теплообменник - это устройство для теплопередачи, которое обменивает (отсюда и название) тепловую энергию от одного источника и передает ее другому при разных температурах.В большинстве конструкций теплообменников жидкости или газы, используемые для передачи тепла, разделены и не смешиваются.

Теплообменники существуют уже много лет и обычно используются в традиционных системах теплового отопления, а также в системах кондиционирования воздуха, холодильном оборудовании, транспортных средствах, а теперь и в системах рекуперации тепла от возобновляемых источников энергии, таких как солнечные тепловые панели, геотермальные и другие типы оборудования. применения солнечной тепловой энергии.

Типовая конструкция теплообменника

Но наиболее распространенные типы теплообменников, которые мы видим и используем ежедневно, включают домашние радиаторы центрального отопления, автомобильные радиаторы, конденсаторы и испарители HVAC, задние ящики для печей, маслоохладители и т. Д.Использование теплообменников в нашей повседневной жизни, больших или малых, безгранично. Если вы когда-нибудь использовали грелку в постели ночью, чтобы согреть ноги, то вы слишком хорошо знаете, какие преимущества могут принести теплообменники.

Итак, , как работает теплообменник . Теплообменник представляет собой пассивную гофрированную массу металла, которая передает тепло от одной рабочей жидкости к другой. Первичный теплоноситель поглощает тепло от источника тепла, будь то горелка, бойлер или другой вид нагревательного устройства, а затем циркулирует через теплообменник, где тепло отводится от жидкости (воды или газа) и передается вторичному жидкость, опять же вода или газ, который циркулирует и рассеивает тепло (радиатор) в дом или атмосферу.

Солнечные водонагревательные системы используют технологию теплообменника для передачи тепла от солнца в циркулирующую воду, а многие косвенные системы используют теплообменник, который отделен от солнечных коллекторов. Эти типы теплообменников широко известны как теплообменники вода-вода, поскольку и первичная, и вторичная жидкости представляют собой воду, возможно, смешанную с антикоррозийным средством.

Теплообменники с воздушным охлаждением - это еще один тип конструкции теплообменников, применяемый в автомобилях для охлаждения двигателя.Первичная жидкость - это вода, а вторичная жидкость - воздух, продуваемый вентиляторами через ребра теплообменника. Обычно в теплообменнике нет движущихся частей, только внешние вентиляторы для циркуляции воздуха.

На выбор предлагается множество конструкций теплообменников: трубчатые, двухтрубные, плоские, спиральные и змеевики. Выбор одного типа конструкции теплообменника зависит от многих факторов. Большинство теплообменников классифицируются по их конструкции, способу передачи тепла и компактности поверхности.Это величина площади поверхности, от которой тепло может рассеиваться или передаваться, по сравнению с физическим размером.

Некоторые из наиболее распространенных конструкций теплообменников и типов включают:

Типы конструкции теплообменников

  • 1. Конструкция кожухотрубного теплообменника
  • 2. Конструкция теплообменника с двойной трубкой или шпилькой
  • 3. Плоско-пластинчатый теплообменник
  • 4. Радиаторы и солнечные теплообменники
  • 5. Спиральные теплообменники
  • 6.Воздухоохладители, чиллеры и конденсаторы
  • 7. Мокрые градирни

Конструкция трубчатого теплообменника

Трубчатый теплообменник - самая простая конструкция. Первичная жидкость циркулирует по прямым или концентрическим трубам в форме U-образной трубы. Эти первичные трубки заключены во внешнюю герметичную трубку, по которой циркулирует вторичная жидкость. Обычно они применяются в небольших системах передачи тепла вода-вода. Преимуществом этого типа конструкции является гибкость, поскольку трубчатые теплообменники могут быть добавлены или удалены по мере необходимости.Также любое количество теплообменников может быть соединено вместе последовательно или параллельно.

Конструкция трубчатого теплообменника - двойной поток

Несмотря на то, что конструкция однопроходного теплообменника очень проста и проста, эффективность этого типа конструкции однопроходного теплообменника может быть увеличена за счет направления потока вторичной жидкости в направлении, противоположном первичному потоку, для улучшения поглощения тепла и эффективности. Если и первичная, и вторичная жидкости текут в одном и том же направлении, это называется «параллельным потоком».Если первичная и вторичная жидкости текут в противоположном направлении, это называется «противотоком». Также внутренняя тепловая трубка может быть либо одной голой трубкой, снабженной ребрами для увеличения площади поверхности, либо многотрубной конструкцией, как показано.

Конструкция плоского пластинчатого теплообменника

Плоские пластинчатые теплообменники - еще один распространенный тип конструкции, обеспечивающий повышенную эффективность для своего размера по сравнению с трубчатыми конструкциями. Плоские пластинчатые теплообменники обеспечивают относительно большую поверхность теплообмена в небольшом пространстве, а также могут работать при более высоких давлениях жидкости.

Плоские пластинчатые теплообменники состоят из множества тонких металлических пластин, соединенных или «уложенных друг на друга», с небольшим пространством между каждой пластиной, чтобы позволить теплоносителю циркулировать, отводя тепло от пластин по мере его прохождения. Эти отдельные пластины обычно соединяются с помощью резиновых прокладок и уплотнений для предотвращения утечки и направления теплоносителей через альтернативные проточные каналы. Другие типы плоских пластинчатых теплообменников включают паяные или сварные теплообменники.

Поскольку плоские пластинчатые теплообменники имеют большую площадь поверхности, это обеспечивает максимальный контакт между двумя теплоносителями, что обеспечивает эффективную и действенную теплопередачу. Так же, как и в трубчатой ​​конструкции, поток жидкости двух теплоносителей может быть либо параллельным, либо противотоком, при этом каждая пластина имеет четыре отверстия, служащих впускным и выпускным отверстиями.

Пластинчато-ребристые и трубчато-ребристые теплообменники - еще один более распространенный тип теплообменников, относящихся к категории «компактных теплообменников».Они состоят из плоских, гофрированных или решетчатых металлических пластин, которые приклеиваются, припаиваются или привариваются к серии плоских, круглых или прямоугольных труб. Этот тип конструкции теплообменника используется в течение многих лет либо с отдельными ребрами, либо с пластинчатыми ребрами в самых разных областях применения.

Теплообменники

Compact получили свое название от того факта, что их конструкция обеспечивает очень большую тепловую поверхность при небольшом физическом размере. Компактность теплообменника обычно выражается в нескольких м. 2 / м 3 физических размеров с плотностью поверхности более 1000 м. 2 / м 3 в настоящее время является обычным явлением.

Компактные теплообменники обычно используются в качестве автомобильных радиаторов охлаждения воды и масла, в системах кондиционирования воздуха, в системах рекуперации технологического и отходящего тепла, преобразования тепловой энергии океана, в геотермальных и солнечных тепловых системах. Фактически везде, где есть потребность в небольшом, компактном, легком, компактном и экономичном теплообменнике.

Мы видели, что Heat Exchanger - это механическое устройство, которое используется для передачи тепловой энергии между двумя или более циркулирующими жидкостями при разных температурах.Эти жидкости обычно разделены некоторой формой поверхности теплопередачи, будь то трубчатая, плоская или оребренная конструкция. Теплообменники обычно классифицируются по их конструкции, компактности и способу передачи тепла от первичной жидкости к вторичной.

Теплообменники обычно используются на транспорте, в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, в технологических процессах, в энергетике, рекуперации тепла, возобновляемых источниках энергии и в других подобных областях. Типы теплообменников, обычно используемых в нашей повседневной жизни, включают автомобильные радиаторы и охладители, кондиционеры, геотермальные испарители и конденсаторы.

Технология и конструкция теплообменников прошли долгий путь за прошедшие годы, и наблюдается неуклонный прогресс в уменьшении размеров и компактности радиаторов, чиллеров, испарителей и конденсаторов для повышения эффективности преобразования.

Компактные теплообменники в настоящее время становятся все более стандартными и имеют большую удельную поверхность теплообмена на единицу объема более 800 м 2 / м 3 . В компактных теплообменниках две жидкости обычно движутся перпендикулярно друг другу, при этом первичная жидкость является жидкостью, а вторичная жидкость - нагнетаемым воздухом.Конечно, тепловые характеристики любого теплообменника со временем будут ухудшаться в результате накопления грязи и отложений на теплопередающих поверхностях, поскольку слой отложений представляет собой дополнительное сопротивление передаче тепла.

.

Смотрите также