Varmeveksler. Typer varmevekslere. Klassifisering av varmevekslere

Hver av oss står overfor de enkleste varmevekslere. Et slående eksempel er byggingen av "rør i rør" eller noe sånt. Det ville være vanskelig å forestille seg livet vårt, om han ikke hadde oppfunnet varmeveksleren. Til dags dato er det et stort antall varmevekslere. Mellom seg, skiller de seg ikke bare i spesifikasjonene, men omfanget, design, og så videre. N. La oss diskutere nærmere om emnet, og undersøke interessante øyeblikk.

Litt generell informasjon

Varmeveksleren - en innretning som brukes til å overføre varme fra et miljø til en annen. Det bør bli forstått at selve varmeveksleren, uten oppvarming utstyr, er helt ubrukelig, men i komplekset kan fås gode resultater og vellykket varme selv svært store og kalde rom. I tillegg er forskere stadig prøver å minimere varmetapet når den overføres til et annet miljø. I dag kan ikke skryte av en 100% effektivitet, men effektiviteten av 90-95% kan snakke frimodig. Driftsmessige og tekniske egenskaper av produktet forbedret ved bruk av spesielt fremstilte materialer, så vel som kjølemiddel. Selvfølgelig, det øker svakt prisen på utstyret, men det er verdt det.

Ved utforming ingeniører blir stadig møtt med motstridende krav som må settes sammen til et enkelt hetteglass. For eksempel, er det nødvendig å redusere strømningsmotstanden og dermed forbedre varmeoverføringskoeffisienten. Varmeveksler må være motstandsdyktig mot korrosjon, men det er ikke så vanskelig for tjenesten. Alt dette har ført til det faktum at det er mange typer varmevekslere. Avhengig av situasjonen, kan du bruke den som passer best.

Klassifisering av varmevekslere

Som nevnt ovenfor, er det i dag et stort antall varmevekslere. Fremfor alt må de skilles ved hjelp av fremgangsvarmeoverføringsmedium. Her varmevekslerne er delt inn i følgende grupper:

• recuperative;
• regenerative;
• blanding;
• elektrisk oppvarmet.

La oss ta en nærmere titt Rekuperative varmevekslere. Produkt utforming innebærer tilstedeværelse av en enkeltlags eller flerlags vegg gjennom hvilken varme blir overført. Vanligvis oppstår i en jevn bevegelse. Det er interessant at det i denne type varmeoverføringsapparat blir utført ved tvungen bevegelse uten å endre fasetilstanden. Men dette gjelder kun for permanente varmevekslere. Hvis vi snakker av aggregater med den periodiske driftsmodus, og for en viss tid blir det utført oppvarming, fordampning og avkjøling, alt i en sekvensiell modus. Slike anordninger er varmevekslere med ujevn termisk bevegelse. Dette er fordi temperaturen på kjølemidlet ved innløpet og ved utløpet skiller seg vesentlig. Ofte er slike enheter finnes i form av spoler og er plate, ribbet, og andre former. Litt senere skal vi se på flere typer. Men denne klassifiseringen av varmevekslere slutter ikke der.

Regenerative enheter og elektrisk oppvarming

I dette tilfelle, på samme måte som i det foregående, for overføring av termisk energi blir brukt varmeoverføringsflaten. Imidlertid er dette området et slags vedlegg. Det fungerer som et mellomprodukt for akkumulering middel som akkumulerer varme. Av og store, kan hele prosessen deles inn i flere etapper. I det første trinn dysen tar en viss mengde varme. Deretter er det en overgang til det andre trinnet, og kjølemidlet føres langs dysen overflate. Dette skjer ved endring av kjølemiddelstrømmer. På dette stadium er munnstykket gradvis avkjølt, og varmen akkumuleres i mediet som skal oppvarmes, noe som kan være ingen.

Regeneratorer er ikke-stasjonære enheter. Dysen er ofte fast, og termiske prosesser - synkront repeterende. Anordninger av denne type blir ofte kalt skruberrami eller kjøletårn.

Essensen av de elektrisk oppvarmede varmevekslere er at etter hvert som den primære kilde til varme ved hjelp av elektrisitet. For omdannelse av elektrisk energi til termisk energi ved hjelp av elektrisk lysbue installasjon. De kan være både direkte og indirekte oppvarming. Den mest vanlige varmevekslere industri - induksjons og motstandsvarmeelementer. Som du kan se, kan varmevekslerne være annerledes, vi vurderer nå i detalj hver art, omfang og design.

spiralvarmevekslere

Anordningen består av et par spiralkanaler. Vanligvis de vikles rundt midtplaten. For dette de er laget av banematerialet. Det bør bemerkes at spiralvarmevekslere er godt egnet for varme- og kjølevæsker som har en høy viskositet koeffisient.

I det store heteflate er dannet av to metallplater som er sammenføyd med en sveis på kjernene. Enhet i seg selv består av bare to kanaler, i hovedsaken rektangulært tverrsnitt og er laget i form av en spiral. Den ende av spiralen (indre) har en skillevegg og festet ved hjelp av tapper. Varmevekslere kan produsere både vertikalt og horisontalt. Hvis det er umulig å etablere en type på grunn av plassmangel eller kompleks konfigurasjon plass, da den andre brukes, en mer foretrukket. Det er også interessant at forbrukeren kan velge en spiralvarmevekslere med forskjellige bredder spiral, fra 20 til 150 cm. I dette tilfellet kan varmeflaten kan varieres fra 3,2 til 100 kvadratmeter med et maksimalt systemtrykk på 1 MPa.

Det bør bemerkes at varmeoverføring utstyr har en rekke betydelige fordeler. For det første er dette redusert strømningsmotstand. For det andre, kompakthet og høy effektivitet, og intensiteten av varmen. Men alt dette har bidratt til det faktum at det var feil i form av komplekse bygging og reparasjon.

På platevarmevekslere

Foreløpig produseres separable og ikke-platevarmevekslere. Naturligvis er den første typen mer å foretrekke i betraktning av en rekke årsaker. For det første er det enkelt vedlikehold. Slikt utstyr er svært raskt monteres og demonteres, slik at eventuelle feil blir eliminert i løpet av kort tid. Forseglede modeller er vanligvis ikke reparert, og hvis dette er gjort, så mye lenger.

Egentlig er navnet antyder at utstyret består av en stabel av prefabrikerte plater. De kan være laget av forskjellig materiale, såsom kobber, titan, grafitt, og så videre. N. nesten alltid for forbedring av driftsegenskapene korrugerte plater er laget. De platevarmevekslere strømmer av kald og varm kjølemiddelstrømnings lag.

I seg selv, er utstyret godt i at den har en kompetent layout. Det er mulig å øke varmeveksling areal, og det hele kommer sammen i en relativt liten størrelse. I alle fall, før kjøpet er gjennomført beregning av varmevekslere, noe som gjør det mulig å få data om hvordan kraften enheten er nødvendig i det enkelte tilfelle. Det skal forstås at alle de platene som er strammet i pakningen på grunn av den samme formen danner kanaler mellom dem. Gjennom dem, renner væsken. Og nå skal vi se på noen mer interessante detaljer som er knyttet til utstyret.

Bruken av pakninger

Som nevnt ovenfor, er hovedelementet i varmevekslerplatene anvendes. De er laget med kaldt stempling. For dette formål korrosjonsbestandige legeringer som i betydelig grad kan forbedre holdbarhet og effektivitet av enheten. Tykkelsen på platene, avhengig av modellene kan intervall fra 0,4 1,0 mm. I arbeidsstilling platene er presset tett mot hverandre. Dette gir en liten slissede kanaler. På forsiden er det et spesielt spor i gummipakningen (tetning) for å stille inn. I tillegg er det hull i elektrodene, som er nødvendige for tilførsel og fjerning av væske. I tilfelle en av de banebrytende åpninger tilveiebrakt et system av dreneringsspor, noe som eliminerer blanding av varme og kalde omgivelser.

Ved å skape en motstrøm mellom de to miljøer er oppnådd ikke bare øke den innstilte temperaturen, men også mer rask varmeoverføring ved relativt lav hydraulisk motstand. Ikke være galt å si at det grunnleggende prinsippet for operasjonen er basert på telleren, det vil si bevegelsen av oppvarming og den varme væsken i forskjellige retninger. For å utelukke blandingen sette dobbelt gummibelegg eller metallplate. Antallet plater og kanaler kan variere avhengig av driftskravene til utstyret. Før oppretting holdt termisk utforming av varmevekslere, noe som gjør det mulig å bestemme den optimale driftsmodus. Noen ganger bruker dyre legeringer som ikke er redd for langsiktig bruk i tøffe miljøer.

Ribbeplatevarmevekslere

ORT brukes til å overføre varme til den ikke-korroderende, og gassformede medier i et bredt temperaturområde, -270 til 200 grader Celsius. Trykket i systemet kan nå 100 atmosfærer og begynne med et vakuum. Utformingen er ideen om å bruke en riflet overflate på begge sider av platen. Innretningen i seg selv består av flere ribber, og gjennom hvilke varmeoverføring foregår mellom mediene. Det er verdt å merke seg at det er ribberør platevarmeveksleren har et stort utvalg av former for ribber. Dette gjør det mulig å endre antall operative og tekniske egenskaper. Oftest kan du se en kontinuerlig og bølgete kanter. Men bortsett fra disse, er det også mer eksotiske, eksempelvis perforert og skjellete. Som et materiale som vanligvis anvendes for metallplate. Deres tykkelse reguleres avhengig av trykket i systemet og det fluidum som brukes.

Ofte disse typer varmevekslere laget med ulike typer trafikkstrømmer. Den mest brukte teller, men også holde uniFLOW og kryss ordningen. Hvis imidlertid en kort prat om styrken av slikt utstyr, mange av dem. For det første er det ytelse egenskaper, som for eksempel rask og intens varme. For det andre, er det liten størrelse. I dag er mange folk sier at det er finnevarmevekslere er den mest perfekte. Den mest brukte ORT i sektorer som energi, olje raffinering, kjemisk og flyindustrien. Alt dette er på grunn av et stort antall fordeler, så vel som et bredt spekter av fluidum og trykket i systemet.

Skall og rørvarmeveksler design og funksjoner

Varmeoverføring utstyr overflatetypen, som vi allerede har diskutert, er ikke så populær som et skall og rørenheter. Disse er de innretninger som er nevnt i begynnelsen, i den enkleste versjonen - et system "rør-i-rør". Varmeveksleren av denne type er et system (bjelke) rør som er plassert i foringsrøret. Zavaltsovyvayut rør og sveiset til kroppen av produktet. I noen tilfeller ekstra skålde. Dette er for å sikre 100% tetthet. Huset er forsynt med flere dyser. Noen må levere damp, andre - for å fjerne kondensat. I tillegg, i tilfelle det er kryss-gitter, som blir brukt til å understøtte varmevekslerrørene langs hele lengden av enheten. Interessant nok er de med mantel og rør-varmevekslere som brukes ved temperaturer på 190 ° C eller mettet damptrykk høyere enn 15 bar.

Ethvert system, noe som tyder på bevegelsen av fluidet kan bli utsatt for trykkstøt. Dette fenomenet kan helt eller delvis trekke tilbake utstyret ut av drift. For å unngå dette ved å bruke forskjellige typer lagringselementer, såkalte stigetanken. Men i vårt tilfelle er det ikke nødvendig, fordi skallet og tube varmevekslere til dem svært stabil. I tillegg er ikke fremmet strenge krav for renheten av miljøet. En vesentlig ulempe med dette utstyret er at alle typer varmevekslere av denne typen er svært metall krevende, noe som påvirker den endelige kostnaden og størrelse.

Varmevekslere til gass utstyr

Det er ingen hemmelighet at enhver fast brensel eller gass-kjele er varmeveksleren i sin utforming, er de også kalles varmeovner. De viktigste typene vi har diskutert med deg. Som du kanskje har lagt merke til, visse typer brukt i ulike bransjer. Noen enheter har funnet større bruk, andre er brukt i bransjer og passer ikke den andre. I vårt tilfelle, det er bruken av rørformede og platevarmevekslere. I det første tilfelle dreier det seg om et system av rør i den andre - platene. I prinsippet må uansett den type varmevekslere for gass kolonne oppfylle flere krav. For det første, har en høy varmeoverførings-koeffisient, og for det andre, for å være holdbar og motstandsdyktig mot høye temperaturer. De mest populære materialer er kobber, aluminium og stål. Det sistnevnte alternativ er mindre å foretrekke, da et slikt metall har en stor vekt, noe som senker virkningsgraden. I alle fall en varmeveksler for et gass kolonnen må være minst 5 år.

konklusjon

Så vi gjennomgått med deg de viktigste typer varmevekslere. Uten oppmerksomhet var slike arter som kozhuhoplastinchatye. I prinsippet har de ikke vesentlig forskjellig fra det klassiske plate eller finned. Men ofte mulig å finne ovnen for bad med varmeveksleren med et foringsrør. Imidlertid er det viktig funksjon at utstyret er motstandsdyktig mot høye temperaturer og arbeidstrykket. Karakterisert ved at huset kan være laget av materialer som titan, rustfritt stål eller karbonstål. Det er interessant at ovnen i et bad med en varmeveksler kozhuhoplastinchatym godt regulert av et par, eller kondensat, noe som utvilsomt er en betydelig fordel. I prinsippet er det mulig å fullføre historien, fordi nå vet du om varmevekslerne er alt du trenger.