Scambiatore di calore. Tipi di scambiatori di calore. Classificazione degli scambiatori di calore

Ognuno di noi deve affrontare il più semplici scambiatori di calore. Un esempio lampante è la costruzione di "tubo in tubo" o qualcosa del genere. Sarebbe difficile immaginare la nostra vita, se non si fosse inventato lo scambiatore di calore. Ad oggi, ci sono un numero enorme di scambiatori di calore. Tra di loro, non si differenziano solo per le specifiche, ma il campo di applicazione, disegno, e così via. N. proviamo ad esaminare più in dettaglio su questo argomento ed esaminare momenti interessanti.

Alcune informazioni generali

Lo scambiatore di calore – un dispositivo utilizzato per trasferire calore da un ambiente ad un altro. Si deve comprendere che lo scambiatore di calore stesso, mezzi di riscaldamento, è completamente inutile, ma nel complesso può essere ottenuta ottimi risultati e calore successo anche le camere molto grandi e freddi. Inoltre, gli scienziati sono costantemente cercando di minimizzare la perdita di calore quando viene trasferito in un ambiente diverso. Oggi non può vantare un rendimento al 100%, ma l'efficienza del 90-95% può parlare francamente. caratteristiche funzionali e tecniche del prodotto sono migliorate mediante l'uso di materiali appositamente preparati, così come refrigerante. Naturalmente, aumenta leggermente il prezzo delle apparecchiature, ma ne vale la pena.

Quando gli ingegneri progettano sono costantemente di fronte a esigenze contrastanti che devono essere combinati in un singolo flaconcino. Ad esempio, è necessario ridurre la resistenza al flusso e migliorare il coefficiente di trasferimento di calore così. scambiatore di calore deve essere resistente alla corrosione, ma non è troppo difficile per il servizio. Tutto questo ha portato al fatto che ci sono molti tipi di scambiatori di calore. A seconda della situazione, utilizzare quello che meglio si adatta.

Classificazione degli scambiatori di calore

Come notato sopra, ci sono un gran numero di scambiatori di calore. Soprattutto, essi devono essere separati dal processo di fluido termovettore. Qui gli scambiatori di calore sono suddivise nei seguenti gruppi:

• recupero;
• rigenerativa;
• miscelazione;
• riscaldati elettricamente.

Diamo uno sguardo più attento scambiatori di calore di recupero. progettazione del prodotto implica la presenza di un singolo strato o parete multistrato attraverso il quale il calore viene trasferito. Solitamente questo avviene in un movimento continuo. È interessante notare che in questo tipo di dispositivo di trasferimento di calore è realizzato da movimento forzato senza modificare lo stato di fase. Ma questo vale solo per gli scambiatori di calore permanenti. Se parliamo di aggregati con modalità funzionamento periodico, quindi per un certo periodo di tempo viene effettuato il riscaldamento, l'evaporazione e raffreddamento, il tutto in un modo sequenziale. Tali dispositivi sono scambiatori di calore con moto termico instabile. Questo perché la temperatura del refrigerante all'ingresso ed all'uscita differisce significativamente. Spesso tali unità si trovano sotto forma di bobine e sono piastra, coste, e altre forme. Un po 'più tardi vedremo diversi tipi. Ma questa classificazione degli scambiatori di calore non finisce qui.

Sistemi rigenerativi e riscaldamento elettrico

In questo caso, come nel precedente, per trasmettere l' energia termica viene utilizzata la superficie di scambio termico. Tuttavia, questa area è un tipo di attacco. Serve come un mezzo di accumulo intermedio che si accumula calore. In generale, l'intero processo può essere suddivisa in varie fasi. Nella prima fase ugello richiede una certa quantità di calore. Poi v'è una transizione alla seconda fase, ed il refrigerante viene fatto passare lungo la superficie dell'ugello. Ciò accade quando si cambia il liquido refrigerante. In questa fase, l'ugello viene gradualmente raffreddato, e il calore viene accumulato nel mezzo da riscaldare, che può essere la camera.

Rigeneratori sono unità non stazionari. L'ugello viene spesso fissato, e processi termici – sincrono ripetitivo. Dispositivi di questo tipo sono spesso chiamati skruberrami o raffreddamento torri.

L'essenza degli scambiatori di calore riscaldati elettricamente è che come fonte primaria di calore usando l'elettricità. Per convertire energia elettrica in energia termica mediante installazione arco elettrico. Possono essere sia di riscaldamento diretto e indiretto. Il più comune scambiatori di calore industria – induzione e resistenza di riscaldamento. Come si può vedere, gli scambiatori di calore possono essere diverse, consideriamo ora in dettaglio ogni specie, le sue caratteristiche di portata e di design.

scambiatori spiroidali

Il dispositivo è costituito da una coppia di canali a spirale. Di solito sono avvolti intorno al deflettore centrale. Per questo essi sono costituiti da materiale web. Va notato che gli scambiatori di calore a spirale sono adatti per il riscaldamento e raffreddamento di fluidi ad elevata coefficiente di viscosità.

In generale superficie di riscaldamento è formato da due fogli metallici che sono uniti mediante una saldatura alle anime. Unità si compone di soli 2 canali, generalmente sezione trasversale rettangolare che a forma di spirale. L'estremità della spirale (interna) ha una parete divisoria e fissata mediante perni. Scambiatori di calore possono produrre sia verticale che orizzontale. Se non è possibile stabilire un tipo per mancanza di spazio o spazio di configurazione complessa, quindi il secondo viene utilizzato, una più preferita. È anche interessante che il consumatore può selezionare una spirale scambiatori di calore con diverse larghezze spirale, da 20 a 150 centimetri. In questo caso la superficie di riscaldamento può variare da 3,2 a 100 metri quadrati con una pressione massima di sistema 1 MPa.

Va notato che il trasferimento di calore ha una serie di vantaggi significativi. In primo luogo, questo riduce la resistenza al flusso. In secondo luogo, compattezza ed alta efficienza, e l'intensità del calore. Ma tutto questo ha contribuito al fatto che ci sono stati difetti nella forma di costruzione e riparazione complessa.

Sugli scambiatori di calore a piastre

Attualmente fabbricati scambiatori separabili e non-piastra. Naturalmente, il primo tipo è più preferibile in vista di una varietà di ragioni. In primo luogo, è facile manutenzione. Tale attrezzatura è molto rapidamente montato e smontato, così qualsiasi guasto viene eliminato in breve tempo. modelli sigillati di solito non sono riparati, e se questo è fatto, quindi molto più a lungo.

In realtà, il nome suggerisce che l'apparecchiatura è costituita da una pila di lastre prefabbricate. Essi possono essere realizzati in vari materiali come rame, titanio, grafite, ecc. N. Quasi sempre per migliorare le proprietà operative lastre ondulate sono fatti. Gli scambiatori di calore a piastre flussi di strati di circolazione del refrigerante caldi e freddi.

Di per sé, l'attrezzatura è buona in quanto ha un layout competente. È possibile aumentare la superficie di scambio termico, e tutto viene insieme in una dimensione relativamente piccola. In ogni caso, prima che l'acquisto viene effettuato il calcolo degli scambiatori di calore, che permette di ottenere dati su come il dispositivo di potenza è necessario in un caso particolare. Si deve comprendere che tutte le piastre che vengono ulteriormente nel pacchetto dovuto agli stessi canali formano forma tra loro. Attraverso di loro, il liquido fluisce. E ora vedremo alcuni dettagli più interessanti che riguardano l'attrezzatura.

L'impiego di guarnizioni

Come notato sopra, sono utilizzati l'elemento principale delle piastre di scambio termico. Essi sono realizzati con stampaggio a freddo. A questo scopo leghe resistenti alla corrosione che possono migliorare significativamente la durata e l'efficienza della macchina. Lo spessore delle piastre secondo i modelli possono compresa tra lo 0,4 a 1,0 mm. Nella posizione di lavoro le piastre vengono serrate l'una all'altra. Questo produce un piccolo canali a fessura. Sul lato anteriore v'è una scanalatura speciale nella guarnizione di gomma (guarnizione) per impostare. In aggiunta, ci sono buchi nelle pastiglie, necessari per la fornitura e la rimozione di fluido. In caso una delle aperture svolta fornito un sistema di scanalature di drenaggio, eliminando la miscelazione di ambienti caldi e freddi.

Creando una controcorrente tra i due ambienti è stato raggiunto non solo migliorare la temperatura impostata, ma anche il trasferimento di calore più rapida relativamente bassa resistenza idraulica. Non essere errato dire che il principio di base di funzionamento è basato sul bancone, cioè il movimento del riscaldamento e del fluido di riscaldamento in direzioni diverse. Per escludere miscelazione impostare guarnizione doppia o piastra metallica. Il numero di piastre e canali può variare a seconda delle esigenze operative per l'apparecchiatura. Prima di creare progettazione termica tenuta di scambiatori di calore, che permette di determinare la modalità ottimale di funzionamento. A volte utilizzare leghe costose che non hanno paura di impiego a lungo termine in ambienti difficili.

scambiatori a piastre-fin

ORT è utilizzato per trasferire calore al media non corrosivo e gassosa in un ampio intervallo di temperatura, da -270 a +200 gradi Celsius. La pressione nel sistema può raggiungere 100 atmosfere e iniziare con un vuoto. Il disegno è l'idea di applicare una superficie nervata su entrambi i lati della piastra. Il dispositivo si compone di diverse costole, e attraverso il quale il trasferimento di calore viene effettuato tra la media. Vale la pena notare che è alettato scambiatore di calore ha una grande varietà di forme di costole. Questo consente di modificare il numero di caratteristiche operative e tecniche. Molto spesso è possibile vedere una continua e ondulate bordi. Ma oltre a questi, ci sono anche più esotici, come perforato e squamosa. Come materiale comunemente utilizzato per lamiera. Il loro spessore è regolata in funzione della pressione nel sistema e il fluido utilizzato.

Spesso questi tipi di scambiatori di calore realizzati con diversi tipi di traffico flussi. Il più comunemente usato banco, ma anche tenere schema uniflow e trasversale. Se, tuttavia, un breve discorso sui punti di forza di tali apparecchiature, il sacco di loro. In primo luogo, è caratteristiche di prestazione, come calore rapido ed intenso. In secondo luogo, si tratta di piccole dimensioni. Oggi, molte persone dicono che si tratta di scambiatori di calore pinna sono la più perfetta. L'ORT più comunemente usato in settori quali l'energia, raffinazione del petrolio, industrie chimiche e aviazione. Tutto ciò è dovuto ad un gran numero di vantaggi, così come una vasta gamma di fluido e pressione nel sistema.

Fascio tubiero design & caratteristiche scambiatore

trasferimento di calore tipo di superficie, che abbiamo già discusso, non è così popolare come un fascio tubiero unità. Questi sono i dispositivi, che sono menzionati in principio, nella versione più semplice – un sistema "tubo nel tubo". Lo scambiatore di calore di questo tipo è un sistema (trave) tubi che sono disposti nell'involucro. tubo Zavaltsovyvayut e saldato al corpo del prodotto. In alcuni casi, scottature supplementare. Questo per garantire il 100% tenuta. L'alloggiamento è dotato di ugelli supplementari. Alcuni hanno bisogno per la fornitura di vapore, altri – per eliminare la condensa. Inoltre, nel caso in cui ci sono cross-reticolo, che vengono utilizzati per supportare i tubi di scambio termico lungo l'intera lunghezza della macchina. È interessante notare che i scambiatore a fascio tubiero e mantello sono utilizzati a temperature di 190 gradi Celsius o pressione di vapore saturo superiore a 15 bar.

Qualsiasi sistema, che implica il movimento del fluido può essere esposto ariete. Questo fenomeno capace di parzialmente o completamente ritirare l'attrezzatura fuori servizio. Per evitare questo, utilizzare vari tipi di elementi di memoria, il cosiddetto serbatoio di compensazione. Ma nel nostro caso non è necessario poiché le fascio tubiero scambiatori a loro molto stabile. Inoltre, non mettere i requisiti in avanti rigorose per la purezza dell'ambiente. Uno svantaggio significativo di questa apparecchiatura è che tutti i tipi di scambiatori di calore di questo tipo sono molto metallo intensiva, che influenza il costo e le dimensioni finali.

scambiatori di calore per impianti a gas

Non è un segreto che qualsiasi caldaia a combustibile o gas solido è lo scambiatore di calore nel suo design, sono anche chiamati riscaldatori. I principali tipi abbiamo discusso con voi. Come avrete notato, alcuni tipi sono utilizzati in vari settori industriali. Alcuni dispositivi hanno trovato un uso più ampio, altri sono utilizzati nelle industrie e non si adattano l'altra. Nel nostro caso, v'è l'uso di scambiatori di calore a piastre tubolari. Nel primo caso si tratta di un sistema di tubi nel secondo – le piastre. In linea di principio, indipendentemente dal tipo di scambiatore di calore per una colonna gas devono soddisfare diverse esigenze. In primo luogo, hanno un elevato coefficiente di trasmissione del calore, e in secondo luogo, per essere durevole e resistente alle alte temperature. I materiali più popolari sono il rame, alluminio e acciaio. Quest'ultima possibilità è meno preferibile, dal momento che tale metallo ha un grande peso, che riduce l'efficienza. In ogni caso, uno scambiatore di calore per una colonna gas deve essere di almeno 5 anni.

conclusione

Così abbiamo rivisto con voi i principali tipi di scambiatori di calore. Senza attenzione erano specie come kozhuhoplastinchatye. In linea di principio, non differiscono significativamente dalla piastra classico o alettato. Ma spesso possibile trovare il forno per il bagno con lo scambiatore di calore avente un involucro. Tuttavia, la caratteristica fondamentale è che l'apparecchiatura è resistente alle alte temperature e pressioni di lavoro. In cui l'alloggiamento può essere realizzato in materiali come il titanio, acciaio inossidabile o acciaio al carbonio. È interessante che il forno per un bagno con uno scambiatore di calore kozhuhoplastinchatym ben regolato da una coppia o condensato, che è indubbiamente un vantaggio significativo. In linea di principio, è possibile finire la storia, perché ora sai di scambiatori di calore è tutto ciò che serve.