Warmtewisselaar. Soorten warmtewisselaars. Classificatie van warmtewisselaars

Ieder van ons wordt geconfronteerd met de meest eenvoudige warmtewisselaars. Een treffend voorbeeld hiervan is de constructie van de "buis in buis" of iets dergelijks. Het zou moeilijk zijn om ons leven voor te stellen, als hij niet de warmtewisselaar had uitgevonden. Tot op heden zijn er een groot aantal warmtewisselaars. Onderling, ze verschillen niet alleen in de specificaties, maar de omvang, het ontwerp, en ga zo maar door. N. Laten we bespreken in meer detail over het onderwerp en onderzoeken interessante momenten.

Enkele algemene informatie

De warmtewisselaar - een apparaat om warmte van de ene omgeving naar de andere. Het moet duidelijk zijn dat de warmtewisselaar zelf, zonder verwarming, is volkomen nutteloos, maar in het complex kan worden verkregen uitstekende resultaten en succesvolle warmte zelfs zeer groot en koelcellen. Daarnaast zijn wetenschappers constant bezig om warmteverlies te minimaliseren wanneer het wordt overgedragen aan een andere omgeving. Vandaag de dag kan een rendement van 100% niet opscheppen, maar de efficiëntie van 90-95% kan vrijmoedig spreken. Operationele en technische kenmerken van het product worden verbeterd door het gebruik van speciaal bereide materialen, evenals de koelvloeistof. Natuurlijk, het licht verhoogt de prijs van de apparatuur, maar het is de moeite waard.

Bij het ontwerpen van ingenieurs voortdurend worden geconfronteerd met tegenstrijdige eisen die moeten worden gecombineerd tot een enkele flacon. Zo moet het verminderen van de stromingsweerstand en aldus de warmte-overdrachtscoëfficiënt. Warmtewisselaar moet bestand zijn tegen corrosie, maar het is niet moeilijk voor de dienst. Dit alles heeft geleid tot het feit dat er vele soorten warmtewisselaars. Afhankelijk van de situatie, gebruik maken van degene die het beste past.

Classificatie van warmtewisselaars

Zoals hierboven vermeld, zijn er momenteel een groot aantal warmtewisselaars. Bovenal, moeten ze worden gescheiden door het proces van warmte-overdracht medium. Hier de warmtewisselaars zijn onderverdeeld in de volgende groepen:

• recuperatieve;
• regeneratieve;
• mengen;
• elektrisch verwarmd.

Laten we eens een kijkje recuperatieve warmtewisselaars. Productontwerp impliceert de aanwezigheid van een enkellaags of meerlaags wand waardoor warmte wordt overgedragen. Meestal gebeurt dit in een stabiele beweging. Interessant is dat dit type inrichting warmteoverdracht door gedwongen beweging wordt uitgevoerd zonder de fasetoestand. Maar dit geldt alleen voor permanente warmtewisselaars. Als men over aggregaten met periodieke bedieningsstand vervolgens gedurende een bepaalde tijd wordt uitgevoerd verwarmen, verdampen en koeling, allemaal in een sequentiële modus. Dergelijke inrichtingen zijn warmtewisselaars met onvaste thermische beweging. Dit komt omdat de temperatuur van de koelvloeistof aan de ingang en aan de uitgang aanzienlijk verschilt. Vaak worden dergelijke eenheden in de vorm van spoelen en zijn platen, geribbeld, en andere vormen. Even later zullen we kijken naar verschillende soorten. Maar deze classificatie van warmtewisselaars niet ten einde.

Regeneratieve eenheden en elektrische verwarming

In dit geval, evenals in het voorgaande, voor het overbrengen van de thermische energie wordt gebruikt het warmteoverdrachtsoppervlak. Echter, dit gebied een soort bevestiging. Het dient als een intermediair accumulatiemiddel die warmte accumuleert. Over het algemeen, kan het gehele proces worden onderverdeeld in verschillende fasen. In de eerste fase mondstuk met een bepaalde hoeveelheid warmte. Dan is er een overgang naar de tweede fase en het koelmiddel wordt gevoerd langs het mondstukoppervlak. Dit gebeurt wanneer het veranderen van de koelvloeistof stroomt. In deze fase wordt het mondstuk geleidelijk afgekoeld en de warmte wordt geaccumuleerd in het medium te verwarmen, waarbij de kamer kan zijn.

Regeneratoren niet-stationaire eenheden. Het mondstuk wordt vaak vastgesteld en thermische processen - synchroon repetitief. Dergelijke inrichtingen worden vaak skruberrami of koeltorens.

De essentie van de elektrisch verwarmde warmtewisselaars is dat als de primaire warmtebron gebruik van elektriciteit. Voor het omzetten van elektrische energie in thermische energie die elektrische vlamboog installatie. Ze kunnen zowel directe als indirecte verhitting. De meest voorkomende warmtewisselaars industrie - inductie en weerstand kachels. Zoals u kunt zien, kunnen de warmtewisselaars anders zijn, beschouwen we in detail elke soort, de draagwijdte en design kenmerken.

spiraal warmtewisselaars

De inrichting bestaat uit een paar spiraalvormige kanalen. Meestal zijn ze gewikkeld rond de centrale baffle. Hiervoor ze zijn gemaakt van het web materiaal. Opgemerkt wordt dat spiraalvormige warmtewisselaars zijn geschikt voor het verwarmen en koelen van vloeistoffen met een hoge viscositeit coëfficiënt.

Over het algemeen verwarmingsoppervlak is gevormd uit twee platen die zijn verbonden door een las aan de kernen. Eenheid zelf bestaat uit slechts 2 kanalen, algemeen rechthoekige dwarsdoorsnede gevormd in de vorm van een spiraal. Het einde van de spiraal (interne) een scheidingswand en door middel van pennen bevestigd. Warmtewisselaars zowel verticale als horizontale produceren. Als het onmogelijk is om een soort vanwege onvoldoende ruimte of complexe configuratie ruimte te bepalen, moet de tweede wordt gebruikt, een grotere voorkeur. Het is ook interessant dat de consument een spiraal warmtewisselaars met verschillende breedtes spiraal kan, van 20 tot 150 centimeter. In dit geval kan het verwarmingsoppervlak worden gevarieerd 3,2-100 vierkante meter met een maximale systeemdruk van 1 MPa.

Opgemerkt dient te worden dat de warmte-overdracht apparatuur heeft een aantal belangrijke voordelen. Ten eerste is dit verminderde stromingsweerstand. Ten tweede, compactheid en hoge efficiency en de intensiteit van de warmte. Maar dit alles heeft bijgedragen aan het feit dat er fouten in de vorm van complexe constructie en reparatie.

Op de plaat warmtewisselaars

Momenteel geproduceerd te scheiden en niet-platenwarmtewisselaars. Uiteraard is de eerste type meer de voorkeur met het oog op een verscheidenheid van redenen. Ten eerste is het gemakkelijk onderhoud. Dergelijke apparatuur is zeer snel gemonteerd en gedemonteerd, zodat eventuele storing wordt geëlimineerd in een korte tijd. Sealed modellen zijn meestal niet gerepareerd, en als dit wordt gedaan, dan veel langer.

Eigenlijk is de naam suggereert dat de apparatuur bestaat uit een stapeling van geprefabriceerde platen. Ze kunnen worden gemaakt van verschillende materialen zoals koper, titanium, grafiet, enz. N. Bijna altijd ter verbetering werkeigenschappen golfplaten zijn vervaardigd. De platenwarmtewisselaars stromen van koude en warme koelmiddel lagen.

Op zich is de apparatuur is goed in dat het een bevoegde lay-out. Het is mogelijk om het oppervlak warmtewisseling te verhogen, en alles komt samen in een relatief kleine omvang. In ieder geval, voordat de aankoop plaatsvindt, worden de berekening van de warmtewisselaars, waarmee u gegevens over hoe u het apparaat noodzakelijk is in een bepaald geval te krijgen. Het zal duidelijk zijn dat alle platen die zijn vastgezet in de verpakking als gevolg van dezelfde vorm vorm kanalen daartussen. Via hen stroomt de vloeistof. En nu zullen we kijken naar wat meer interessante details die betrekking hebben op de apparatuur.

Het gebruik van pakkingen

Zoals hierboven opgemerkt, zijn het belangrijkste element van de warmtewisselaarplaten gebruikt. Ze zijn gemaakt met koud stampen. Hiertoe corrosiebestendige legeringen die op significante wijze de duurzaamheid en efficiëntie van het apparaat te verbeteren. De dikte van de platen afhankelijk van het model kunnen variëren 0,4-1,0 mm. In de werkstand zijn de platen stevig aangedrukt elkaar. Hierdoor ontstaat een kleine sleufgoten. Aan de voorzijde is een speciale groef in de rubberen afdichting (seal) instellen. Daarnaast zijn er gaten in de kussens, die noodzakelijk zijn voor de aan- en afvoer van vocht. Indien één van de doorbraak openingen een systeem van drainage groeven, waardoor het mengen van warme en koude omgevingen.

Door een tegenstroom tussen de twee omgevingen is bereikt niet alleen de ingestelde temperatuur, maar ook snellere warmteoverdracht bij relatief lage hydraulische weerstand. Niet verkeerd zeggen dat het basisprincipe van werking is gebaseerd op de teller, d.w.z. de beweging van de verwarming en de verwarmingsvloeistof in verschillende richtingen. Om uit te sluiten mengen set dubbel rubberverbinding of metaalplaat. Het aantal platen en de kanalen kunnen variëren naargelang de operationele vereisten voor de apparatuur. Voordat gehouden thermische ontwerp van warmtewisselaars, waardoor de optimale werkingsmodus bepalen. Soms gebruiken dure legeringen die niet bang zijn van langdurig gebruik in ruwe omgevingen.

Plate-fin warmtewisselaars

ORT wordt gebruikt om warmte aan de niet-corrosief en gasvormige media in een breed temperatuurbereik, van -270 tot +200 graden Celsius. De druk in het systeem 100 atmosfeer bereiken en beginnen met een vacuüm. Het ontwerp is het idee van het toepassen van een geribd oppervlak aan beide zijden van de plaat. De inrichting zelf bestaat uit een aantal ribben en waardoor warmteoverdracht tussen de media. Vermeldenswaard is dat deze vinnen platenwarmtewisselaar heeft een grote verscheidenheid aan vormen ribben. Hiermee kunt u het aantal operationele en technische kenmerken te wijzigen. Meestal kunt u een continue en golvende randen zien. Maar afgezien van deze zijn er ook meer exotische, zoals geperforeerde en schilferig. Als materiaal gebruikt voor plaatmetaal. De dikte is geregeld afhankelijk van de druk in het systeem en de gebruikte vloeistof.

Vaak zijn deze typen warmtewisselaars gemaakt met verschillende soorten verkeer stromen. De meest gebruikte teller, maar ook het bezit van uniFLOW en cross-regeling. Indien echter een kort gesprek over de sterke punten van dergelijke apparatuur, het lot van hen. Ten eerste is het prestatie-eigenschappen, zoals snelle en intense hitte. In de tweede plaats is het kleine formaat. Vandaag de dag, veel mensen zeggen dat het vin warmtewisselaars zijn de meest perfect. De meest gebruikte ORT in sectoren zoals energie, olieraffinaderijen, chemische en luchtvaartindustrie. Dit alles wordt veroorzaakt door een groot aantal voordelen, alsmede een breed terrein van en druk in het systeem.

Shell and tube warmtewisselaar ontwerp en kenmerken

Warmteoverdracht apparatuur oppervlaktegeleidingstype, die we reeds hebben besproken, is niet zo populair als shell and tube units. Dit zijn de apparaten, die in het begin worden genoemd, in de eenvoudigste versie - een systeem "pipe in pipe". De warmtewisselaar van dit type is een systeem (bundel) buizen die in de behuizing worden geplaatst. Zavaltsovyvayut buis gelast aan het lichaam van het artikel. In sommige gevallen extra verbranden. Dit is om 100% dichtheid te verzekeren. De behuizing is voorzien van additionele spuitmonden. Sommigen moeten stoom, anderen leveren - om condensaat te verwijderen. Bovendien, in het geval er dwars-rooster, die gebruikt worden om de warmtewisselaarbuizen ondersteuning over de gehele lengte van het apparaat. Interessant is dat de shell and tube warmtewisselaars bij temperaturen van 190 graden Celsius of verzadigde dampdruk hoger dan 15 bar.

Elk systeem, impliceert de beweging van fluïdum worden blootgesteld waterslag. Dit verschijnsel staat gedeeltelijk of volledig intrekken apparatuur buiten bedrijf. Om dit te voorkomen, gebruiken verschillende typen opslagelementen, de zogenaamde buffervat. Maar in ons geval is het niet noodzakelijk, omdat de shell and tube warmtewisselaars ze zeer stabiel. Bovendien, niet naar voren gebracht strengere voorwaarden voor de zuiverheid van het milieu. Een belangrijk nadeel van dit materiaal is dat allerlei warmtewisselaars van dit type zijn bijzonder metaal-intensieve, waarbij de uiteindelijke kosten en afmetingen beïnvloedt.

Warmtewisselaars voor gastoestellen

Het is geen geheim dat een vaste brandstof of met gas-ketel is de warmtewisselaar in het ontwerp, worden ze ook wel kachels. De belangrijkste soorten die we met u hebben besproken. Zoals je misschien al gemerkt, worden bepaalde soorten gebruikt in diverse industrieën. Sommige apparaten hebben een bredere toepassing gevonden, anderen worden gebruikt in de industrie en de ander niet past. In ons geval is het gebruik van buisvormige en plaat warmtewisselaars. In het eerste geval hebben we te maken met een systeem van buizen in de tweede - de platen. In principe moeten ongeacht het type warmtewisselaar een gas kolom aan een aantal eisen. Enerzijds een hoge warmteoverdrachtscoëfficiënt, en ten tweede duurzaam en bestand tegen hoge temperaturen. De meest populaire materialen zijn koper, aluminium en staal. Deze laatste optie is minder geschikt, aangezien een dergelijke metaal een groot gewicht, wat het rendement verlaagt. In elk geval een warmtewisselaar voor een gas kolom moet ten minste 5 jaar.

conclusie

Dus we beoordeeld met u de belangrijkste vormen van warmtewisselaars. Zonder aandacht waren soorten als kozhuhoplastinchatye. In principe hebben ze niet significant af van de klassieke plaat of vinnen. Maar vaak mogelijk om de oven voor het bad met de warmtewisselaar met een omhulsel te vinden. Echter, het belangrijkste kenmerk is dat de apparatuur bestand is tegen hoge temperaturen en werkdruk. Waarbij de behuizing kan zijn gemaakt van materialen zoals titanium, roestvrij staal of koolstofstaal. Het is interessant dat de oven een bad met een warmtewisselaar kozhuhoplastinchatym goed geregeld door twee of condensaat, die ongetwijfeld een belangrijk voordeel. In principe is het mogelijk om het verhaal af te maken, want nu weet je over de warmtewisselaars is alles wat je nodig hebt.