Otazky

ANALYTICKÝ PŘEHLED A STUDIE VÝMĚNÍKŮ TEPLA – Studentské vědecké fórum

Výměníky tepla jsou technická zařízení určená k přenosu tepla mezi vytápěným a studeným prostředím. Nejčastěji se výměna tepla provádí prostřednictvím konstrukčních prvků zařízení, i když existují jednotky, jejichž princip fungování je založen na míchání dvou médií.

Výměníky tepla jsou široce používány v různých průmyslových odvětvích: topné systémy, hutnictví, energetika, teplárenské stanice, chemický a potravinářský průmysl, klimatizační a ventilační systémy, veřejné služby, jaderný a chladicí průmysl atd.

Provoz výměníků tepla je založen na interakci topného a vytápěného prostředí s různými teplotami. Existují zařízení, ve kterých současně s výměnou tepla dochází ke změně skupenství látky, například ke kondenzaci, odpařování, míchání. Pro oddělení komplexních směsí se u obou médií vymění fáze.

Technologický účel výměníků tepla je různorodý. Obvykle se rozlišuje mezi vlastními výměníky tepla, ve kterých je přenos tepla hlavním procesem, a reaktory, ve kterých hraje tepelný proces podpůrnou roli.

Výměníky tepla jsou rozděleny do několika skupin v závislosti na typu interakce médií (povrchové a směšovací), typu přenosu tepla (rekuperační a regenerační), typu konstrukce a také směru pohybu chladicí kapaliny a spotřebiče tepla (jednoprůchodové a víceprůchodové).

Podle hlavního účelu se dělí na ohřívače, výparníky, chladničky a kondenzátory.

Cílem práce je vybrat optimální typ výměníku tepla, který lze použít v zařízení na separaci vzduchu dusík-kyslík. Článek zkoumá teoretické základy výměníků tepla, jejich klasifikaci a typy.

Teoretická východiska pro vývoj výměníků tepla.

Revize a srovnávací analýza stávajících výměníků tepla.

Analýza praktického použití výměníků tepla.

2 Teoretické základy procesu výměny tepla

Tepelné procesy jsou technologické procesy, které probíhají rychlostí určenou zákony přenosu tepla.

Výměníky tepla jsou zařízení určená k provádění tepelných procesů.

Nosiče tepla jsou tělesa (prostředí), která se účastní výměny tepla. Nejpoužívanějšími nosiči tepla v průmyslu jsou nasycená vodní pára, voda a spaliny a nejpoužívanějšími chladivy jsou čpavek, freony, chlorid vápenatý solanka, vzduch a dusík. Volba typu chladiva nebo chladiva závisí na jejich účelu, procesních teplotách a ceně.

Určení kinetických charakteristik tepelného procesu – průměrného teplotního rozdílu a součinitele prostupu tepla – je úkolem přenosu tepla jako vědy o procesech distribuce tepla z jedné části prostoru do druhé.

Existují tři způsoby přenosu tepla: vedení, přenos tepla konvekcí a tepelné záření.

Tepelná vodivost je jev přenosu tepelné energie přímým kontaktem mezi částicemi tělesa.

Konvekční přenos tepla je proces šíření v důsledku pohybu kapaliny nebo plynu.

Přirozená (volná) konvekce je způsobena rozdílem hustoty v různých bodech objemu chladiva, ke kterému dochází v důsledku rozdílu teplot v těchto bodech.

Nucená konvekce je způsobena nuceným pohybem celého objemu chladicí kapaliny.

Tepelné záření je proces přenosu tepla z jednoho tělesa na druhé šířením elektromagnetických vln v prostoru mezi těmito tělesy.

V praxi je ve většině případů teplo distribuováno současně dvěma nebo třemi z výše uvedených způsobů prostřednictvím složitého mechanismu výměny tepla.

Rozlišuje se také mezi pojmy „přenos tepla“ a „emise tepla“.

Přenos tepla je proces přenosu tepla ze stěny do chladicí kapaliny nebo v opačném směru.

Přenos tepla je proces přenosu tepla z teplejšího do chladnějšího chladiva přes povrch nebo pevnou stěnu, která je odděluje.

Při návrhu výměníků se tepelné výpočty redukují na určení požadované teplosměnné plochy F, m2 podle základní rovnice prostupu tepla:

Q – tepelné zatížení výměníku, W;

tženatý – průměrný teplotní rozdíl, °C);

K – součinitel prostupu tepla, W/(m2 °C).

Koeficient prostupu tepla ukazuje, kolik tepla se přenese z horkého chladiva do studeného za 1 s přes 1 m2 stěny s rozdílem mezi chladivem rovným 1 stupni.

Tepelné zatížení výměníku se určí z rovnice tepelné bilance. Pokud zanedbáme tepelné ztráty do okolí, které většinou nepřesahují 5 %, pak rovnice tepelné bilance bude vypadat takto:

Přečtěte si více
Ceník služeb veterinární kliniky Khvostik

kde: Q1 a Q2 jsou množství tepla vydaného horkým chladivem a přeneseného do studeného chladiva, v tomto pořadí, W.

Při výměně tepla mezi nosiči tepla se entalpie (tepelný obsah) horkého nosiče tepla snižuje a entalpie studeného nosiče tepla se zvyšuje.

Entalpie a měrné kondenzační teplo topné páry jsou stanoveny z příruček. Součinitel prostupu tepla K pro rovnou teplosměnnou plochu:

1, 2 – součinitele prostupu tepla pro teplou a studenou chladicí kapalinu;

– tloušťka teplosměnné stěny, m;

– součinitel tepelné vodivosti materiálu stěny.

3 Teoretické základy výměníků tepla

Zařízení pro výměnu tepla (výměníky tepla) se používají k provádění výměny tepla mezi dvěma nosiči tepla za účelem ohřátí nebo chlazení jednoho z nich. V závislosti na tom se zařízení pro výměnu tepla nazývají ohřívače nebo chladničky.

Podle způsobu přenosu tepla se rozlišují následující typy teplosměnných zařízení:

– povrch, ve kterém jsou oba tepelné nosiče odděleny stěnou a teplo je přenášeno povrchem stěny;

– regenerační, při kterém je proces přenosu tepla z horkého chladiva do studeného časově rozdělen do dvou období a probíhá při střídavém ohřevu a chlazení ucpávky výměníku tepla;

– míchání, při kterém dochází k výměně tepla přímým kontaktem nosičů tepla.

Plošné výměníky tepla předávají teplo přes dělící plné stěny. Tepelné výměníky se smíšeným prouděním předávají teplo přímým kontaktem studeného a horkého média (tj. mícháním).

Výměníky tepla se používají v technologických procesech v rafinérském, petrochemickém, chemickém, jaderném, chladírenském, plynárenském a dalším průmyslu, v energetice a veřejných službách. Konstrukce výměníku závisí na podmínkách použití. Existují zařízení, ve kterých současně s výměnou tepla probíhají také související procesy, jako jsou fázové přeměny, například kondenzace, vypařování, míchání. Taková zařízení mají svá vlastní jména: kondenzátory, výparníky, chladicí věže, směšovací kondenzátory. Podle směru pohybu nosičů tepla mohou být rekuperační výměníky přímé s paralelním pohybem v jednom směru, protiproudé s paralelním protipohybem a také se vzájemně příčným pohybem dvou interagujících médií.

Podle principu činnosti se tepelné výměníky dělí na rekuperátory a regenerátory. Rekuperační výměníky předávají teplo dělicí stěnou se speciální teplosměnnou plochou (nebo topnou plochou). Regenerační výměníky jsou také vybaveny vyhřívanou stěnou, ale proces přenosu tepla je odlišný od rekuperačního výměníku. U zařízení tohoto typu se oba tepelné nosiče střídavě dotýkají stejné stěny, která při průchodu horkého proudu akumuluje teplo a při průchodu studeného proudu teplo uvolňuje. Regenerátory jsou schopny fungovat pouze v periodickém režimu. Rekuperátory jsou schopny pracovat v obou režimech: kontinuálním i periodickém.

Podle svého funkčního účelu jsou výměníky tepla následujících typů:

Podle typu konstrukce jsou výměníky tepla následujících typů:

– topné/chladící pláště vybavené míchadlem;

– trubkové (včetně pláště a trubky);

– výměníky tepla typu „trubka v potrubí“;

– vzduchové chladiče s žebrovanými trubkami;

V chemickém průmyslu jsou plošné výměníky tepla nejrozšířenější a vyznačují se různými konstrukcemi, z nichž hlavní skupinu tvoří trubkové výměníky tepla, jako jsou: trubkové, sprejové, ponořené a „potrubí v potrubí“.

4 faktory ovlivňující účinnost přenosu tepla

Proces výměny tepla mezi kapalinou a stěnou, kterou tato kapalina omývá, se nazývá konvekční výměna tepla nebo proces přenosu tepla. Proces přenosu tepla předpokládá, že teplo je přenášeno současně vedením a prouděním, a proto je tento typ výměny tepla složitým procesem, který závisí na větším počtu faktorů ve srovnání s procesem čistého vedení tepla.

Konvekční výměna tepla je typická pro většinu procesů tepelného zpracování stavebních materiálů a výrobků spojených s průchodem plynů vrstvou materiálu, náplní výrobků, nad hladinou kapalin při sušení atd.

Faktory ovlivňující proces přenosu tepla lze podmíněně rozdělit do následujících skupin:

Přečtěte si více
Nejpřítulnější a nejmilejší kočičí plemena - TOP krotká plemena

1) Povaha výskytu pohybu kapaliny podél stěny. V závislosti na příčině pohybu tekutiny existují dva typy pohybu: volný a nucený. Volný pohyb, jinak nazývaný přirozená konvekce, je způsoben zvedací silou způsobenou rozdílem v hustotách studených a zahřátých částic kapaliny. Intenzita volného pohybu závisí na druhu kapaliny, rozdílu teplot mezi jejími jednotlivými částicemi a objemu prostoru, ve kterém proces probíhá.

Nucený pohyb kapaliny neboli nucená konvekce je způsobena provozem externích jednotek (čerpadlo, ventilátor atd.). Hnací síla tohoto typu pohybu vzniká jako výsledek rozdílu tlaku vytvořeného na vstupu a výstupu z kanálu, kterým se kapalina pohybuje. Pokud je rychlost nuceného pohybu malá a existuje teplotní rozdíl mezi jednotlivými částicemi kapaliny, lze spolu s nuceným pohybem pozorovat i pohyb volný.

2) Způsob pohybu kapaliny. Pohyb kapaliny může být laminární nebo turbulentní. V prvním případě částice kapaliny ve formě samostatných nemísitelných paprsků sledují obrysy kanálu nebo stěny a rychlostní profil v dostatečné vzdálenosti od začátku potrubí má tvar pravidelné paraboly. Toto rozložení rychlostí v ustáleném stavu je způsobeno přítomností vnitřních třecích sil (viskozita) mezi částicemi kapaliny. V tomto případě je maximální rychlost pohybu částic kapaliny pohybujících se podél osy potrubí 2krát větší než průměrná rychlost jejich pohybu, získaná vydělením druhého objemu kapaliny plochou průřezu trubky.

5 Praktické použití výměníků tepla

Uvažujme výměníky tepla pro zařízení na výrobu dusíku a kyslíku.

Princip činnosti tepelného výměníku je založen na snižování teploty proudu vzduchu čerpaného kompresorem do rektifikační kolony nebo kolony separace vzduchu.

Separační jednotka je část kyslíkové stanice, jejíž součástí je nízkoteplotní výměník tepla, rektifikační a další zařízení s příslušnými armaturami, umístěná v plášti s tepelnou izolací.

Výměníky tepla pro chlazení vzduchu a ohřev produktů separace v kyslíkových zařízeních jsou většinou trubkové. Volba výměníku tepla tohoto typu pro kyslíkové instalace je způsobena tím, že k výměně tepla dochází za podmínek, kdy tlak jednoho z proudů je mnohem vyšší než tlak druhého (vzduch 2-20 MN/m2 nebo 20-200 atm a dusík a kyslík 0,01-0,04 MN/m2 nebo 0,1-0,4 atm). Vzhledem k tomu, že tepelný výměník je navržen pro provoz při teplotách až -195 °C, musí být trubky vyrobeny z kovu, který si zachovává rázovou houževnatost při nízkých teplotách a je odolný vůči korozi. Pro trubkové výměníky tepla se obvykle používají pevné tažené měděné nebo hliníkové trubky. Plášť výměníků je vyroben z mosazného plechu nebo mědi, kolektory jsou z mosazi a u hliníkových zařízení z hliníku.

V posledních letech se v kyslíkových instalacích začaly používat speciální výměníky tepla, které kombinují dva typy výměny tepla: jedna část tepla se přenáší přes teplosměnnou plochu z jedné sekce do druhé, jako u konvenčního výměníku tepla, druhá část tepla se přenáší z ucpávky do plynu nebo z plynu do ucpávky, jako u regenerátorů. Taková zařízení se nazývají regenerátory-rekuperátory a slouží také k čištění vzduchu od H 2 O a CO 2 jejich zmrazením a následným odstraněním zpětným tokem. V těchto výměnících tepla je možné vytvořit teplotní režim, který zajišťuje nepřetržitý provoz bez zanášení pevnými částicemi oxidu uhličitého nebo vodního ledu.

Návrh teplosměnného zařízení minimální hmotnosti je samostatný úkol s širokým praktickým uplatněním. Úkol vytvoření výměníku tepla o minimální hmotnosti je důležitý pro všechna dopravní zařízení namontovaná na lodích, letadlech, lokomotivách, mobilních technologických zařízeních: kyslík, chlazení, plyn-benzín atd. Někdy je snížení hmotnosti nutné, aby se zlepšily dynamické vlastnosti výměníku tepla. Cílem vynálezu je zvýšit kompaktnost výměníku tepla a zintenzivnit výměnu tepla.

Donedávna se v nízkokapacitních kyslíkárnách používaly jako reverzibilní výměníky pouze výměníky tepla z koncentrických trubek s ucpávkou Collinsova typu. V dnešní době se k tomuto účelu začala používat deskoplutová zařízení, která dokážou zajistit výrazně vyšší průtoky.

Přečtěte si více
Krmení selat od 1 do 6 měsíců - výkrm na maso doma, vitamíny pro růst, jakou trávu lze podávat, video

V jednotkách pro separaci vzduchu se používají výměníky tepla různého účelu a různých konstrukčních forem. Výměníky tepla se podle účelu dělí na předřazené a hlavní výměníky tepla pro chlazení zpracovávaného vzduchu a ohřev produktů separace; Podchlazovače pro chlazení toků kapalin; zkapalňovače, ve kterých částečně kondenzuje vzduch; Používají se i další pomocné výměníky tepla.

Konstrukčně lze tepelné výměníky rozdělit na dva hlavní typy: s kroucenými trubkami a přímé (plášťové a trubkové).

Trubkové výměníky tepla se obvykle používají pro vysokotlaké nebo středotlaké chlazení vzduchem a pro podchlazování kapalin.

Pro chlazení vysokotlakých proudů plynů se stejným stavem agregátu se častěji používají výměníky tepla s přímými trubkami.

Výměníky tepla obou typů mohou být vyrobeny jako jednosekční nebo složené z několika sekcí, určené pro ohřev různých produktů separace vzduchu. Vinutý výměník středotlaké jednotky o výkonu 130 m30/h (kyslík) je vybaven dvěma sekcemi – dusíkovou a kyslíkovou. Vzduch pod přetlakem 50-10 kg/cm prochází trubičkami o průměru 1 x XNUMX mm a do mezitrubkového prostoru se dostává kyslík a odpadní dusík s přetlakem. Ze středu výměníku je část vzduchu odváděna do expandéru a zbývající vzduch prochází trubkami výměníku dále k následnému chlazení.

Kroucené výměníky tepla, široce používané v kryogenních systémech, mají tedy mnoho pozitivních vlastností – vysokou kompaktnost, jednoduchou technologii výroby, absenci teplotních deformací. Poskytují vysoký koeficient prostupu tepla a účinnost. Twisted zařízení mají mnoho konstrukčních úprav. Hlavní konstrukční rozdíly spočívají v použití různých typů trubek (hladké, žebrované) a různých způsobů jejich navíjení.

Příspěvek představuje stručnou studii teorie výměníků tepla v zařízení na výrobu dusíku a kyslíku a zkoumá teoretické předpoklady pro vývoj výměníků tepla a jejich praktické využití pro chlazení v zařízení na dělení vzduchu.

Současně byla provedena revize a srovnávací analýza stávajících výměníků tepla pro tuto instalaci.

Při analytické analýze výměníků tepla pro dusík-kyslíkový závod budou v budoucnu vybrány trubkové výměníky tepla, protože jsou nejkompaktnější, mají jednoduchou technologii výroby a vyznačují se také absencí teplotních deformací.

Seznam literatury

Brodyansky V.M., Meerson F.I. Produkce kyslíku. –M: Hutnictví, 1970. – 384 s.

Gersh S.Ya. Hluboké chlazení. – M.: Tiskárna Gosenergoizdat, 1960 – 42 s.

Gelperin N.I. Základní procesy a stroje chemické technologie. – M.: Chemie, 1981.

Sovětský encyklopedický slovník. Ch. vyd. DOPOLEDNE. Prochorov. – 3. vyd. – M.: Sov.Encyklopedie, 1984.

Chertov A.G. Fyzikální veličiny: Referenční příručka. – M.: Vyšší škola, 1990. –335s.

Na jakýkoli předmět a jev lze nahlížet z různých úhlů pohledu, jmenujme alespoň tři:
• Jak se to dělá? Tvar, materiál.
K čemu to je? Úkoly k plnění a specifické podmínky použití výměníku tepla.
Jak to funguje? Výměník tepla a fyzikální principy jeho funkčnosti
Začněme třetím bodem – Jak to funguje?
Nádoba obsahuje velmi horký nápoj, čaj, který je potřeba vychladit. Všimněte si, že existují tři dostupné metody –

Kontaktní výměníky tepla

1. Foukáním na horkou kapalinu získáme kontaktní výměnu tepla. Vzduch je plynné médium, které přichází do přímého kontaktu s kapalným médiem nápoje. Existuje výměna tepla, ale ještě ne výměník tepla. Chladicí věže jsou plnohodnotné kontaktní výměníky tepla. Obrovské „trubky“ ve tvaru neobvyklých sudů, které jsou k vidění na území tepelných elektráren, jsou obří kontaktní výměníky tepla. Rozstřikují horkou vodu vycházející z kondenzátoru turbíny a chlazení je zajištěno atmosférickým vzduchem.

Regenerační výměník tepla

2. Do šálku můžete umístit několik vychlazených lžic – to způsobí regenerační výměnu tepla. Docela neobvyklé, ale názorné. Regenerační výměník tepla je teplosměnné zařízení, jehož povrchem střídavě prochází topná a ohřívaná média.
Dalším nápadným každodenním příkladem jsou saunová kamna. Nejprve horké plyny z kamen ohřívají speciální kameny a následně se v nich uložené teplo regeneruje při odpařování vody, která byla do ohřívače přidána, a dochází k regeneraci se změnou stavu agregace (voda se mění v páru) nebo podle jiné terminologie s fázovým přechodem.

Přečtěte si více
Elektrický ohřívač vody neohřívá nebo ohřívá vodu špatně (indikátor svítí) - příčiny a způsoby odstraňování problémů

Rekuperační výměník tepla

3. Pokud dáte šálek čaje do misky se studenou vodou, získáte chladič rekuperačního výměníku. „Vodní lázeň“, kdy jednu tekutinu nelze přivést k varu a ohřívá se v malé nádobě, která je umístěna ve větší nádobě, je fenoménem stejného řádu.

Typy výměníků tepla podle pohybu chladiva a média

Přejdeme k bodu 2 (K čemu to je?), označujeme média procházející výměníkem tepla:

• výměník tepla voda-voda – trubkové a deskové výměníky tepla pro systémy zásobování teplou vodou a ústředního vytápění, chladiče oleje ve spalovacích motorech, chladiče nápojů a mnoho dalšího;

• výměník tepla pára-voda – různé trubkové ohřívače (pára v plášti a kapalina ve svazku trubek). Někdy mohou být i kontaktní, například odvzdušňovač parního kotle je zároveň výměníkem tepla, kde pára napájecí vodu nejen odplyňuje, ale i ohřívá. (Viz obr. 1);

• výměník pára-pára – slouží k získávání nízkopotenciální páry jejím ohřevem z vysokopotenciální páry, např. ve sterilizátorech. (Viz obr. 2);

• paroplynový výměník tepla; využití odpadního tepla z plynových turbín. (Viz obr. 3);

• výměník tepla plyn-plyn; kondenzace plynných médií do kapalné fáze nebo naopak vypařování (viz obr. 4);

• výměník tepla plyn-voda se používá v odpadních výměnících tepla.

První bod je – Jak se to dělá? — vyžaduje podrobnější popis.
Výměníky tepla se liší stavem agregace topného a ohřívaného média.
Média procházející výměníkem mají také své vlastnosti (viskozita, obsah mechanických částic, schopnost připalovat se na stěnách, nutnost sterilizace atd.).
O organizaci pohybu nosičů tepla v jednotce viz obrázek níže:

Schéma pohybu nosičů tepla (médií)

Dopředný tok – pohyb dvou chladicích kapalin paralelně k sobě ve stejném směru.
Protiproud – pohyb dvou chladicích kapalin paralelně k sobě v opačných směrech.
Křížový proud – pohyb dvou chladicích kapalin ve vzájemně kolmých směrech.
Smíšený proud – jeden nebo více nosičů tepla provede několik průchodů v zařízení, přičemž část povrchu omývá podle schématu přímého proudění a druhá část podle schématu protiproudu nebo křížového proudění.

Podle dynamiky agregovaných (fázových) stavů teplonosných médií se tepelné výměníky dělí na zařízení:
• bez fázových přechodů (ohřívače, chladiče);

• se změnou stavu agregace jednoho z nosičů tepla (výparníky, kondenzátory);

• se změnou stavu obou teplosměnných médií (jednotky se zvýšenou intenzitou výměny tepla včetně mrazniček, usměrňovačů apod.).

Forma a obsah

Protože kompetence naší společnosti zahrnují mytí a čištění všech typů výměníků tepla, budeme se této klasifikaci věnovat samostatně.
Podle konstrukčních vlastností se výměníky tepla dělí na: trubkové, deskové, žebrované trubkové, spirálové, elementární (sekční), „trubka v trubce“ a další. Podívejme se na ty hlavní:

Plášťový a trubkový výměník tepla

Vlastnosti a princip činnosti plášťových a trubkových výměníků

Plášťový výměník tepla se skládá ze svazku trubek, trubkovnice, pláště, krytů a trubek přivádějících média. Konce trubek jsou upevněny v trubkovnicích rozšiřováním, svařováním a pájením. Trubky se připevňují na dva trubkovnice válcováním nebo svařováním. Kryty jsou odnímatelné a jsou určeny pro vstup a výstup chladicí kapaliny, která protéká potrubím. Mezitrubkové a trubkové prostory jsou odděleny. Druhá chladicí kapalina je umístěna v mezitrubkovém prostoru, který má také vstupní a výstupní potrubí. Poměrně často protékají potrubím látky s pevnými vměstky.
Plášťové a trubkové výměníky tepla mohou být vertikální nebo horizontální.
Funkčně se mohou lišit stejným způsobem, jakým se vertikální liší od horizontálních, například chladicí výparník, kde se freon odpařuje v trubkách. ochlazuje cirkulující vodunebo výměník TUV, kde topné médium sítě ohřívá přívod teplé vody.

Přečtěte si více
Lánek 47. Minimální vzdálenosti od hranic pozemků za účelem určení míst přípustného umístění budov, staveb, zařízení, za nimiž je výstavba budov, staveb, zařízení zakázána, od hranic pozemků, od červených čar, od objektů různých funkčních účelů týkajících se všech územních zón. Usnesení Dumy městské části letoviska Yessentuki, Stavropol Krai ze dne 16.10.2019 N 92 O schválení Pravidel pro využívání území a rozvoj obce městské části rekreačního města Yessentuki, Stavropol Krai (se změnami a doplňky) (dokument již není platný) | ZÁRUKA

Nevýhody a výhody plášťových a trubkových výměníků tepla

Existuje názor, že trubkové výměníky tepla jsou odolnější a spolehlivější než deskové výměníky, ale srovnání konstrukčních typů je tématem jiného článku. Vezměte prosím na vědomí, že z hlediska údržby (proplachování, čištění a běžné opravy) Trubková zařízení vyžadují větší kvalifikaci, ale jejich životnost je také mnohem delší.

Deskový výměník tepla

Demontovatelný deskový výměník tepla

Princip činnosti rozebíratelného výměníku tepla

Deskové výměníky tepla mají intenzivní výměnu tepla (s včasným čištěním), jsou snadno vyrobitelné, kompaktní, mají nízký hydraulický odpor a snadno se instalují. Tyto výměníky tepla se skládají z jednotlivých desek oddělených těsněním, dvou koncových komor, rámu a spojovacích šroubů. Desky jsou vylisovány z tenkého ocelového plechu (tloušťka 0,7 mm). Pro zvýšení teplosměnné plochy a turbulence proudění chladicí kapaliny je průtoková část desek vyrobena zvlněná nebo žebrovaná a žebrování může být horizontální nebo „rybí kosti“ (rozteč zvlnění 11,5; 22,5; 30 mm; výška 4–7 mm). Těsnění speciálního tvaru jsou přilepena k deskám nebo vložena do drážek pro utěsnění konstrukce; Chladivo je vedeno buď podél desky nebo otvorem do dalšího kanálu.

Pohyb nosičů tepla v deskových výměnících tepla může být prováděn přímým, protiproudým nebo smíšeným způsobem. Teplosměnná plocha jednoho zařízení se může lišit od 1 do 160 m2, počet desek – od 7 do 303. V deskových výměnících tepla je teplota chladicí kapaliny omezena na 150 ° C (s přihlédnutím k vlastnostem těsnění), tlak by neměl překročit 10 kgf / cm2.

Výhody a nevýhody rozebíratelných deskových výměníků tepla

Mezi výhody tohoto typu zařízení patří intenzita procesu výměny tepla, kompaktnost a možnost úplného rozebrání jednotky pro čištění.

Mezi nevýhody patří nutnost pečlivé montáže pro zachování těsnosti. Kromě toho je nevýhodou tohoto provedení tendence k degradaci materiálů, ze kterých jsou těsnění vyrobena, a relativně nízký tepelný odpor.

Pájené výměníky tepla

Aplikace pájeného deskového výměníku tepla (neoddělitelného).

Deskové výměníky tepla lze nerozebíratelně pájet a jsou žádané tam, kde tlak a teplota přesahují limity domácích „civilních“ – sušičky plynů a technických kapalin, kondenzátory, chladiče atd.

Trubkové výměníky tepla

Konstrukce, účel a použití žebrových výměníků tepla

Stačí otevřít kapotu vozu, abyste viděli chladič – výměník tepla vyrobený z žebrovaných trubek, ve vnějších a vnitřních jednotkách klimatizace tyto výměníky tepla také dělají totéž, ale plní různé funkce, ve vnitřní jednotce dochází k odpařování chladiva a ve vnější jednotce – jeho kondenzaci, jednoduše řečeno, vypouštění do atmosféry.

Mnoho zařízení generuje velké množství sekundárního tepla, které není praktické regenerovat, tj. znovu použít v procesech. Toto teplo se uvolňuje do atmosféry. Pro tyto účely se používají různé typy chladičů. Konstrukce žebrovaných trubkových chladičů se skládá z řady trubek, uvnitř kterých proudí chlazená kapalina, a přítomnost lamelových žeber umožňuje velkou plochu pro odvod tepla.

Žebra a chladicí trubky jsou ofukovány ventilátory. Tento typ chladiče se používá v případech, kdy není možnost odběru vody pro účely chlazení: například v místě instalace chemických zařízení. Žebrové výměníky tepla se používají v zařízeních pro chlazení vzduchu. A teď, když se zdá, že je vše v pořádku s formou, pojďme se blíže podívat na obsah.

Většina chladičů, kondenzátorů, topných a chladicích sekcí ventilačních jednotek, jedním slovem výměníky z žebrovaných trubek, má měděné trubky žebrované hliníkovými lamelami, ale není žádným tajemstvím, že dvojice „MĚĎ a HLINÍK“ je galvanicky agresivní:

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Back to top button