Хатні ўтульнасцьІнструменты і абсталяванне

Цеплаабменны апарат. Віды цеплаабменных апаратаў. Класіфікацыя цеплаабменных апаратаў

Кожны з нас сутыкаўся з найпростымі цеплаабменнікамі. Яскравым прыкладам служыць канструкцыя «труба ў трубе» ці нешта ў гэтым родзе. Складана было б прадставіць нашу жыццё, калі б не быў вынайдзены цеплаабменны апарат. На сённяшні дзень ёсць вялікая колькасць цеплаабменнікаў. Паміж сабой яны адрозніваюцца не толькі тэхнічнымі характарыстыкамі, але і сферай прымянення, дызайнам і т. П. Давайце больш падрабязна пагаворым на дадзеную тэму і разбярэмся з цікавымі момантамі.

Трохі агульнай інфармацыі

Цеплаабменны апарат - гэта прылада, якое выкарыстоўваецца для перадачы цяпла з адной асяроддзя ў іншую. Пры гэтым трэба разумець, што сам па сабе цеплаабменнік, без ацяпляльнага абсталявання, зусім бескарысны, а вось у комплексе можна атрымаць выдатныя вынікі і паспяхова абаграваць нават вельмі вялікія і халодныя памяшкання. Акрамя таго, навукоўцы стала спрабавалі максімальна скараціць страты цяпла пры яго перадачы ў іншае асяроддзе. На сённяшні дзень нельга пахваліцца 100% эфектыўнасцю, але аб ККД 90-95% можна гаварыць смела. Эксплуатацыйныя, а таксама тэхнічныя характарыстыкі вырабы павышаюцца за кошт выкарыстання спецыяльна падрыхтаваных матэрыялаў, а таксама цепланосбіта. Вядома, усё гэта некалькі павялічвае цану на абсталяванне, але яно таго варта.

Пры праектаванні інжынеры пастаянна сутыкаюцца з супярэчлівымі патрабаваннямі, якія неабходна аб'яднаць у адзін флакон. Да прыкладу, трэба знізіць гідраўлічны супраціў і пры гэтым павысіць каэфіцыент цеплаперадачы. Цеплаабменны апарат павінен быць устойлівым да карозіі, але пры гэтым не занадта складаным для абслугоўвання. Усё гэта прывяло да таго, што з'явілася шмат відаў цеплаабменнікаў. У залежнасці ад сітуацыі выкарыстоўваецца той, які лепш падыходзіць.

Класіфікацыя цеплаабменных апаратаў

Як было адзначана вышэй, у цяперашні час ёсць вялікая колькасць цеплаабменнікаў. Перш за ўсё, іх неабходна падзяляць па спосабе перадачы цяпла да асяроддзя. Тут цеплаабменнікі дзеляцца на наступныя групы:

  • рэкуперацыйныя;
  • рэгенератыўныя;
  • змешвальныя;
  • з электрычным падагрэвам.

Давайце бліжэй разгледзім рэкуперацыйныя цеплаабменнікі. Канструкцыя вырабы на ўвазе наяўнасць аднаслаёвай або шматслаёвай сценкі, праз якую перадаецца цёпла. Звычайна гэта адбываецца ўжо ў які ўсталяваўся руху. Цікава тое, што ў такога роду апаратах перадача цяпла ажыццяўляецца пры вымушаным руху без змены фазавага стану. Але гэта тычыцца толькі пастаянна дзеючых цеплаабменнікаў. Калі ж казаць аб агрэгатах з перыядычным рэжымам працы, то за пэўны адрэзак часу ажыццяўляецца нагрэў, выпарэнне, а таксама астуджэнне, і ўсё гэта ў паслядоўным рэжыме. Такія апараты ставяцца да цеплаабменніку з неўсталяванага цеплавым рухам. Гэта абумоўлена тым, што тэмпература цепланосбіта на ўваходзе і на выхадзе істотна адрозніваецца. Нярэдка такія агрэгаты сустракаюцца ў выглядзе змеявікоў і бываюць пласціністымі, рабрыстых і іншых формаў. Трохі пазней мы разгледзім некалькі відаў. Але на гэтым класіфікацыя цеплаабменных апаратаў не сканчаецца.

Рэгенератыўныя агрэгаты і электрычны падагрэў

У гэтым выпадку, сапраўды гэтак жа як і ў папярэднім, для перадачы цеплавой энергіі выкарыстоўваецца паверхню цеплаабмену. Аднак дадзеная паверхня з'яўляецца свайго роду асадкай. Яна выконвае ролю прамежкавага акумуляцыйныя сродкі, якое назапашвае цеплыню. Па вялікім рахунку ўвесь працэс можна падзяліць на некалькі стадый. На першым этапе насадка ўспрымае пэўную колькасць цяпла. Потым ідзе пераход да другой стадыі, і цепланосбіт перадаецца па паверхні асадкі. Гэта здараецца пры змене патокаў цепланосбітаў. На гэтым этапе насадка паступова астуджаецца, а назапашанае цяпло аддаецца ў нагреваемая сераду, якой можа з'яўляцца ваш пакой.

Рэгенератары ставяцца да нестацыянарнага агрэгатаў. Насадка часцяком нерухомая, а цеплавыя працэсы - сінхронна паўтараюцца. Прылады такога тыпу нярэдка называюцца скруберрами або градзірнямі.

Сутнасць цеплаабменнікаў з электрычным падагрэвам заключаецца ў тым, што ў якасці асноўнага крыніцы цяпла выкарыстоўваецца электраэнергія. Для пераўтварэння электрычнай энергіі ў цеплавую выкарыстоўваюцца электрадугавой ўстаноўкі. Яны могуць быць як прамога, так і ўскоснага нагрэву. Найбольш распаўсюджаныя цеплаабменнікі у прамысловасці - індукцыйныя і награвальны супраціву. Як вы бачыце, цеплаабменных абсталяванне можа быць розным, зараз мы падрабязна разгледзім кожны выгляд, сферу яго прымянення і канструкцыйныя асаблівасці.

спіральныя цеплаабменнікі

Апарат уяўляе сабой пару спіральных каналаў. Звычайна яны навіваюць вакол цэнтральнай перагародкі. Для гэтага іх вырабляюць з рулоннага матэрыялу. Варта адзначыць, што спіральныя цеплаабменнікі добра падыходзяць для нагрэву і астуджэнні вадкасцяў, якія маюць высокі каэфіцыент глейкасці.

Па вялікім рахунку паверхню нагрэву утвараецца двума лістамі з металу, якія з дапамогай зварнога шва далучаюцца да Керну. Сам агрэгат складаецца ўсяго з 2-х каналаў, звычайна прастакутнага перасеку, выкананых у выглядзе спіралі. Канец спіралі (ўнутраны) мае раздзяляльную перагародку і фіксуецца з дапамогай штыфтоў. Цеплаабменнікі могуць вырабляць як вертыкальнымі, так і гарызантальнымі. Калі не атрымліваецца ўсталяваць адзін від з прычыны недастатковай колькасці месца або складанай канфігурацыі памяшкання, то выкарыстоўваецца другі, больш пераважны. Цікава яшчэ і тое, што спажывец можа выбіраць спіральныя цеплаабменнікі з рознай шырынёй спіралі, ад 20 да 150 сантыметраў. Пры гэтым паверхня нагрэву можа змяняцца ад 3,2 да 100 метраў квадратных з максімальным ціскам сістэмы ў 1 Мпа.

Нельга не адзначыць, што дадзенае цеплаабменных абсталяванне валодае цэлым шэрагам істотных пераваг. Па-першае, гэта паніжаны гідраўлічны супраціў. Па-другое, кампактнасць і высокая эфектыўнасць і інтэнсіўнасць цеплаабмену. Але ўсё гэта спрыяла таму, што паўсталі недахопы ў выглядзе складанай канструкцыі і рамонту.

Аб пласціністых цеплаабменніках

У цяперашні час вырабляюцца разборныя і неразборные пласціністыя цеплаабменнікі. Натуральна, што першы выгляд больш пераважны з прычыны мноства прычын. Па-першае, гэта прастата абслугоўвання. Такое абсталяванне вельмі хутка разбіраецца і збіраецца, таму любая паломка ўстараняецца за невялікі час. Неразборные мадэлі звычайна не рамантуюць, а калі гэта і робіцца, то куды даўжэй.

Уласна, назва кажа пра тое, што дадзенае абсталяванне складаецца з пакета зборных пласцін. Яны могуць вырабляцца з рознага матэрыялу, такога як медзь, тытан, графіт і т. П. Практычна заўсёды для паляпшэння эксплуатацыйных уласцівасцяў пласціны вырабляюцца гафрыраванай. У пласціністых цеплаабменніках патокі халоднага і гарачага цепланосбіта праходзяць пластамі.

Само па сабе абсталяванне добра тым, што мае пісьменную кампаноўку. Гэта дазволіла павялічыць плошчу цеплаабменных паверхні і ўсё гэта змясціць у адносна невялікія габарыты. У любым выпадку, перш чым купіць праводзіцца разлік цеплаабменных апаратаў, які дазваляе атрымаць дадзеныя аб тым, якой магутнасці прылада неабходна ў канкрэтным выпадку. Трэба разумець, што ўсе пласціны, якія сцягнутыя ў пакет, за кошт аднолькавай формы ўтвараюць паміж сабой каналы. Праз іх працякае вадкасць. Ну а зараз мы разгледзім яшчэ некалькі цікавых дэталяў, якія тычацца дадзенага абсталявання.

Выкарыстанне ўшчыльняльных пракладак

Як ужо было адзначана вышэй, асноўным элементам цеплаабмену служаць пласціны. Яны вырабляюцца халодным штампованием. Для гэтага выкарыстоўваюцца каразійна ўстойлівыя сплавы, што дазваляе значна павысіць даўгавечнасць і эфектыўнасць агрэгата. Таўшчыня пласцін у залежнасці ад мадэлі можа вагацца ад 0,4 да 1,0 мм. У працоўным становішчы пласціны шчыльна прыціскаюцца адна да іншай. Пры гэтым ўтвараюцца невялікія шчылінныя каналы. На адным баку ёсць адмысловая канаўка, туды усталёўваецца гумовая пракладка (ўшчыльняльнік). Акрамя таго, у пракладках маюцца адтуліны, якія неабходныя для подвода і адводу вадкасці. На выпадак прарыву аднаго з адтулін прадугледжана сістэма дрэнажных паз, якая выключае змешванне халодных і гарачых асяроддзяў.

За кошт стварэння противотока паміж двума асяроддзямі атрымалася дамагчыся не толькі паляпшэнні тэмпературнага набору, але і больш хуткай цеплааддачы пры адносна невялікіх гідраўлічных супрацівах. Не лішнім будзе сказаць пра тое, што асноўны прынцып дзеяння заснаваны на противотоке, то ёсць руху грэе і награваюць вадкасці ў розныя бакі. Для выключэння змешвання усталёўваецца двайны гумовы ўшчыльняльнік ці ж металічная пласціна. Колькасць пласцін і каналаў можа адрознівацца ў залежнасці ад эксплуатацыйных патрабаванняў, што прад'яўляюцца да абсталявання. Перад стварэннем праводзіцца цеплавой разлік цеплаабменных апаратаў, што дазваляе вызначыць аптымальны рэжым працы. Часам выкарыстоўваюцца дарагія сплавы, якія не баяцца працяглай эксплуатацыі ў агрэсіўнай асяроддзі.

Пласціністы-рабрыстыя цеплаабменнікі

ПРТ выкарыстоўваюцца для перадачы цяпла ў неагрэсіўныя і газавых асяроддзях ў шырокім дыяпазоне тэмператур, ад -270 да +200 градусаў па Цэльсіі. Пры гэтым ціск у сістэме можа дасягаць 100 атмасфер і пачынацца з вакууму. У канструкцыі ляжыць ідэя аб нанясенні рабрыстай паверхні па абодва бакі пласцін. Само выраб складаецца з некалькіх рэбраў, дзякуючы якім і ажыццяўляецца цеплаперадача паміж асяроддзямі. Варта заўважыць, што менавіта рабрыстыя-пласціністы цеплаабменны апарат валодае вялікім разнастайнасцю формаў рэбраў. Гэта дазваляе некалькі змяняць эксплуатацыйныя і тэхнічныя характарыстыкі. Часцей за ўсё можна ўбачыць бесперапынныя і хвалістыя рэбры. Але акрамя гэтых, сустракаюцца і больш экзатычныя, такія як перфараваныя і лускаватыя. У якасці матэрыялу звычайна выкарыстоўваюць тонкаліставога металу. Іх таўшчыня рэгулюецца ў залежнасці ад ціску ў сістэме і выкарыстоўванай вадкасці.

Нярэдка такія тыпы цеплаабменных апаратаў вырабляюць з рознымі відамі руху патокаў. Часцей за ўсё выкарыстоўваецца противоток, але маюць месца і прямоточные, і крыжаваныя схемы. Калі ж сцісла казаць пра моцных баках такога абсталявання, то іх вельмі шмат. Па-першае, гэта эксплуатацыйныя ўласцівасці, такія як хуткі і інтэнсіўны цеплаабмен. Па-другое, гэта невялікія габарыты. Сёння шмат хто кажа пра тое, што менавіта рабрыстыя цеплаабменнікі з'яўляюцца найбольш дасканалымі. Найбольш часта ПРТ ўжываюць у такіх галінах, як энергетыка, нафтаперапрацоўчая, хімічная і авіяцыйная галіна прамысловасці. Усё гэта абумоўлена вялікай колькасцю добрых якасцяў, а таксама шырокім дыяпазонам выкарыстоўваюцца вадкасцяў і ціскаў ў сістэме.

Цеплаабменнік кожухотрубные: канструкцыя і асаблівасці

Цеплаабменных абсталяванне павярхоўнага тыпу, якое мы ўжо разгледзелі, з'яўляецца не такім папулярным, як кожухотрубные агрэгаты. Гэта як раз тыя апараты, аб якіх было сказана ў самым пачатку, у найпростым выкананні - гэта сістэма «труба ў трубе». Цеплаабменнік такога тыпу ўяўляе сабой сістэму (пучок) трубак, якія змяшчаюцца ў кажух. Трубкі завальцовывают і прыварваюць да корпуса вырабы. У некаторых выпадках іх дадаткова абварваюць. Гэта робіцца для забеспячэння 100% герметычнасці. Корпус забяспечваецца дадатковымі патрубкамі. Адны патрэбныя для подвода пара, іншыя - для адводу кандэнсату. Акрамя гэтага, у корпусе маюцца папярочныя рашоткі, якія выкарыстоўваюцца для падтрымкі цеплаабменных трубак па ўсёй даўжыні агрэгата. Цікава тое, што кожухотрубчатые цеплаабменныя апараты выкарыстоўваюцца пры тэмпературах ад 190 градусаў па Цэльсіі або цісках насычанай пары больш за 15 Бар.

Любая сістэма, якая разумее рух вадкасці, можа быць схільная гідраўдар. Гэта з'ява здольна часткова або цалкам вывесці абсталяванне з працоўнага стану. Каб гэтага не здарылася, выкарыстоўваюць рознага роду назапашвальныя элементы, так званыя пашыральныя бачкі. Але ў нашым выпадку гэтага не трэба, бо кожухотрубчатые цеплаабменнікі да іх вельмі ўстойлівыя. Акрамя гэтага, не высоўваецца жорсткіх патрабаванняў да чысціні асяроддзя. Істотны мінус такога абсталявання заключаецца ў тым, што ўсе віды цеплаабменных апаратаў дадзенага тыпу вельмі металаёмістасць, што ўплывае на канчатковы кошт і габарыты.

Цеплаабменнікі для газавага абсталявання

Не сакрэт, што любы цвёрдапаліўны або газавы кацёл мае ў сваёй канструкцыі цеплаабменнік, яны яшчэ называюцца каларыферамі. Асноўныя віды мы ўжо з вамі разгледзелі. Як вы напэўна заўважылі, тыя ці іншыя тыпы выкарыстоўваюцца ў розных галінах прамысловасці. Нейкія апараты знайшлі больш шырокае прымяненне, іншыя выкарыстоўваюцца ў асобных галінах і не падыходзяць пад іншыя. У нашым жа выпадку мае месца прымяненне трубчастых і пласціністых цеплаабменнікаў. У першым выпадку мы маем справу з сістэмай трубак, у другім - пласцін. У прынцыпе, незалежна ад выгляду, цеплаабменнік для газавай калонкі павінен адказваць шэрагу патрабаванняў. Па-першае, валодаць высокім каэфіцыентам цеплаперадачы, па-другое, быць даўгавечным і ўстойлівым да высокіх тэмператур. Найбольш папулярнымі матэрыяламі з'яўляюцца медзь, алюміній і сталь. Апошні варыянт менш пераважны, так як такой метал мае вялікую вагу, што паніжае ККД. Пры любым раскладзе цеплаабменнік для газавай калонкі павінен служыць не менш за 5 гадоў.

заключэнне

Вось мы і разгледзелі з вамі асноўныя тыпы цеплаабменнікаў. Па-за ўвагай засталіся такія віды, як кожухопластинчатые. У прынцыпе, яны нязначна адрозніваюцца ад класічных пласціністых ці рабрыстых. Але нярэдка можна знайсці печы для лазні з цеплаабменнікам, якія маюць кажух. Аднак ключавы асаблівасцю з'яўляецца тое, што абсталяванне устойліва да высокіх тэмператур і працоўных цісках. Корпус пры гэтым можа быць выраблены з такіх матэрыялаў, як тытан, нержавеючая або вугляродзістай сталі. Цікава тое, што печы для лазні з цеплаабменнікам кожухопластинчатым добра рэгулююцца па пару ці ж кандэнсату, што, бясспрэчна, з'яўляецца важкім годнасцю. У прынцыпе, на гэтым можна завяршаць аповяд, так як цяпер вы ведаеце пра цеплаабменніках усё, што трэба.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 be.delachieve.com. Theme powered by WordPress.