المبادل الحراري للتدفئة هو جهاز تقني ينقل الحرارة بين البيئات الساخنة والباردة. تنقسم الأجهزة من هذا النوع المستخدمة لأنظمة التدفئة إلى عدة فئات حسب مبدأ التشغيل وتفاعل الوسائط وطريقة نقل الحرارة وكذلك اتجاه حركة الناقل ومستهلك الحرارة. عند اختيار مبادل حراري لمنزل أو حمام ، يتم أخذ ميزات نظام تدفئة معين وإيجابيات وسلبيات الجهاز وتصميمه ووظائفه الإضافية في الاعتبار.
الجهاز ومبدأ تشغيل المبادل الحراري
يعتمد تصميم المبادل الحراري بشكل مباشر على نوعه. تتكون أجهزة التسخين الحديثة من لوحين ضغط بهما فتحات تتصل بهما عناصر خطوط أنابيب إضافية. يدخل حامل ومستهلك الحرارة أيضًا داخل الجهاز نظرًا لوجود ثقوب. مبدأ تشغيل المبادل الحراري بسيط للغاية ؛ يمكن اعتباره في مثال وحدة اللوحة. يؤثر تدفق الحرارة في مثل هذا الجهاز على الطبقة المموجة الموجودة فيه ، والتي تزداد سرعتها تدريجياً أثناء التشغيل.
بعد بدء المرحلة الأولى ، تبدأ الوسائط بالتحرك تجاه بعضها البعض على كلا الجانبين لتجنب الاختلاط. تتشكل قنوات العمل على الألواح الموجودة على التوازي ؛ أثناء الحركة على طولها ، يحدث التبادل الحراري في كل وسيط ، مما يؤدي إلى خروج الحرارة من الوحدة. في وحدات المنزل أو ألواح الاستحمام ، يمكن أن تسير التدفقات الداخلية وفقًا لنوع أحادي الاتجاه أو متعدد الاتجاهات ، مع مراعاة الخصائص التقنية والظروف المحددة.
قبل اختيار الجهاز ، من المفيد قراءة المعلومات حول الغرض من المبادل الحراري ، والتعرف على أنواع الوحدة ، وقواعد تركيبها وتشغيلها.
أنواع مبدأ العمل
وفقًا لطريقة تفاعل الوسائط ، يمكن أن تكون المبادلات الحرارية سطحية ومختلطة. يعتبر مخطط التوصيل لمبادل الحرارة المختلط أكثر تعقيدًا.
خلط
يعتمد تشغيل وحدات الخلط على ملامسة مادتين وخلط المستهلك والحامل الحراري. ينقسم المبادل الحراري المختلط للتدفئة إلى عدة فئات ، ويشمل ذلك أبراج تبريد المداخن ، فقاعات البخار ، وكذلك المكثفات البارومترية وسخانات الفوهة.
سطح - المظهر الخارجي
يعمل المبادل الحراري السطحي في غرفة المرجل عن طريق نقل الحرارة عبر سطح التلامس. يمكن أن تكون هذه لوحات أو أنابيب ، حسب نوع الجهاز. لا تختلط الوسائط الموجودة داخل هذه الوحدات مع بعضها البعض ، وهذا هو الفرق الرئيسي بينها وبين نظائرها المختلطة.
وفقًا لمبدأ نقل الحرارة ، يتم تقسيم المبادلات الحرارية السطحية إلى نوعين: متجدد واسترداد.
- يعتمد مبدأ تشغيل المبادل الحراري التعافي على النقل المستمر للحرارة عبر سطح التلامس. هذا هو عدد الأجهزة من نوع اللوحة التي تعمل.
- تم تصميم وحدة التجديد القياسية أو الثانوية لتبريد الهواء وتسخينه. في هذه الأجهزة ، تحدث حركة الناقل ومستهلك الحرارة في وضع دوري. غالبًا ما تستخدم هذه التركيبات في مباني المكاتب متعددة الطوابق.
تنقسم أجهزة الاسترداد إلى فئتين حسب السطح. يمكن أن تكون مصنوعة من الأنابيب ، وهذا الخيار مصمم للعمل في ظروف انخفاض الضغط العالي. الأجهزة ذات السطح الصفيحي أكثر إحكاما وخفة الوزن ، لذا فإن تركيب هذا النوع من المبادلات الحرارية لا يمثل مشكلة تقريبًا.
شل وأنبوب
يتكون جهاز الغلاف والأنبوب من أنابيب ذات زعانف تزيد من مساحة السطح التي تنقل الحرارة. يمكن أن يكون لها هيكل يتضمن صفائح أنبوبية ، مع اقتران صلب لجميع الأجزاء والعناصر. يتم لحام المشابك الموجودة في مثل هذا الجهاز بجدران الجسم ، ويتم توصيل الأنابيب بها على الوصلة. يعتبر تصميم الرأس العائم أكثر تقدمًا ، فالأجهزة من هذا النوع أغلى ثمناً ، لكنها تعتبر أكثر عملية.
غاطسة
غالبًا ما يتم تثبيت الأجهزة من هذا النوع في المباني الشاهقة. لديهم ملف اسطواني الشكل يوضع في وعاء به سائل. نظرًا للتصميم البسيط ، يتم تقليل وقت إطلاق الحرارة بشكل ملحوظ.
حلزوني
تتكون أنابيب هذا المبادل الحراري من صفائح معدنية ملتوية في لولب ومثبتة على لفافة. يتطلب الركام من هذا النوع إحكامًا جيدًا. تحتاج أيضًا إلى مراعاة أن تركيب المبادل الحراري الحلزوني يتطلب مهارات خاصة. لا تستخدم الأجهزة الحلزونية في الأنظمة التي يزيد ضغطها عن 10 كجم / سم 2.
لاميلار
تعتبر الأجهزة اللوحية بجدارة هي الأكثر تقدمًا وهي مثالية لكل من المنازل الخاصة والمباني الصناعية. فهي لا تسبب مشاكل أثناء التجميع والتنظيف ولديها حد أدنى من المقاومة للمكونات الهيدروليكية. يمكن تنفيذ مخطط توفير وسيط العمل لهم بثلاث طرق: التدفق المباشر والمختلط والتدفق المضاد.
المميزات والعيوب
الوحدات الحديثة سهلة الصيانة ولا تسبب مشاكل أثناء تفكيك الجهاز وغسله. المبادلات الحرارية للألواح ، التي غالبًا ما يتم تركيبها ، تتسبب في حدوث ضرر أبطأ بسبب الاضطرابات المتزايدة والتلميع عالي الجودة.
تدوم وحدات التدفئة من أبرز الشركات المصنعة لفترة أطول من غلايات الماء الساخن وغلايات الماء الساخن ومواقد المنازل والجراجات. متوسط عمر الخدمة للوحدة حوالي 10-20 سنة. معظم الأجهزة ليس بها أي عيوب باستثناء الحاجة إلى تنظيف الجهاز لأنه يتسخ. لتقليل تراكم الأوساخ داخل الجهاز ، يجب عليك دائمًا استخدام سائل نقل حرارة عالي الجودة.
قواعد الاختيار
قائمة المعايير الرئيسية التي يجب الانتباه إليها عند الاختيار تشمل:
- نوع ونوعية المبرد الحراري المستخدم ؛
- سهولة التفكيك والتجميع ؛
- نوع نقل الحرارة
- القدرة على زيادة كمية الطاقة أثناء التشغيل.
غالبًا ما تستخدم مبادلات الألواح في أنظمة التبريد والتدفئة للثلاجات وأحواض السباحة ، وتستخدم المبادلات الحلزونية في العديد من الصناعات ، والمبادلات الأفقية مناسبة بشكل أفضل كأجهزة تسخين.
العملية والرعاية
سيساعد الفحص والوقاية واستبدال الأجزاء في الوقت المناسب على توفير عمليات الإصلاح وشراء جهاز جديد. يتأثر تشغيل الوحدة سلبًا بعمليات التآكل وتآكل الأجزاء ، والتآكل الاحتكاكي أثناء زيادة الاهتزاز ، فضلاً عن التعرض لدرجات حرارة عالية.
إذا لم يتم التخلص من المشاكل في الوقت المناسب ، فقد يفشل الهيكل. يمكنك تنظيف الجهاز بنفسك أو تكليفه بأخصائي.
الشركات المصنعة الشعبية
المبادلات الحرارية القابلة للطي والنحاس من العلامات التجارية RIDAN و ASTERA ، والتي تتميز بمستوى عالٍ من الجودة وتوافر قطع الغيار اللازمة ، أثبتت نفسها في السوق الروسية.
من العلامات التجارية الأجنبية ، غالبًا ما يختار المشترون الديزل والأجهزة القياسية من ALFA LAVAL و DANFOSS و SONDEX.
عند اختيار وحدة ، من الضروري مراعاة ميزات النظام ككل ، والتقدير ، إذا كان مشروعًا ، ومتطلبات عدد كيلوواط ، بالإضافة إلى المعلمات الضرورية الأخرى.
