Levylämmönvaihdin on eräänlainen rekuperatiivinen lämmönvaihdin, jonka periaate perustuu lämpöenergian muuntamiseen ja siirtämiseen väliaineesta toiseen kosketuslevyjen avulla. Yhdessä nipussa kerätyt ne muodostavat eräänlaiset kanavat, joiden läpi jäähdytysneste liikkuu. Laitteen parametrit ja mitat ilmoitetaan standardin GOST 15518-83 mukaan.
Lämmönvaihtimien tyypit
Lämmönvaihtimet on jaettu useisiin tyyppeihin huollon ja tarkastusten saatavuuden mukaan:
- kokoontaitettava,
- juotettu,
- hitsattu,
- puol hitsattu.
Kokoontaitettava
Tämän tyyppiset laitteet kootaan ja puretaan säännöllistä huoltoa, tarkastusta ja korjausta varten. Lämmönsiirtoprosessi suoritetaan levyjen avulla, jotka vuorottelevat keskenään ja muodostavat kaksi liikepiiriä. Tämä eliminoi lämpöenergian sekoittumisen kahden virran välillä. Kaikki levyt erotetaan kumivälikkeillä.
Juotettu
Tämän tyyppisiä laitteita ei pureta, toisin kuin aiemmin tarkasteltu tyyppi, ja kaikki levyt juotetaan yhteen. Tällaisten laitteiden etuja pidetään kohtuuhintaisina ja pieninä. Tärkein käyttöalue on kotitalouksien kaasukattilat ja muut lämmitysjärjestelmät.
Hitsattu
Tämän luokan yksiköt koostuvat levyistä, jotka on hitsattu yhteen ilman kumitiivisteitä. Lämpövirta liikkuu kahden kanavan kautta: yksi pitkin aallotettua, toinen putkimaista. Haittoja ovat laitteen korkeat kustannukset ja koko. Tämän luokan lämmönsiirtimiä käytetään teollisessa mittakaavassa.
Puolihitsaus
Rakenne, joka koostuu yhdistetyllä tavalla asennetuista levyistä. Tiivisteet sijaitsevat hitsattujen levyjen ulkopuolella pareittain. Tällaiset laitteet mahdollistavat sen käytön erittäin aggressiivisissa ympäristöissä tai jäähdytysjärjestelmissä.
Hyödyt ja haitat
Tällaisten yksiköiden käytön positiivisia puolia ovat:
- suurten tuotanto- ja investointikustannusten puute;
- lämmöntuotannon tehokkuus;
- pieni koko;
- itsepuhdistuskyky korkean turbulentin virtauksen vuoksi;
- levyjen määrän lisääntymisen vuoksi on mahdollista saavuttaa tehokkuuden kasvu;
- luotettavuus;
- helppo huolto ja huuhtelu;
- kevyt;
- helppo asennus;
- minimaalinen pintakontaminaatio;
- erityyppisten jäähdytysnesteiden sekoittumisen täydellinen poisto erityisen tiivistysjärjestelmän ansiosta;
- korroosionkestävyys;
- korkea hyötysuhde tarjoaa minimaalisen lämmönvaihtopinnan;
- kyky vähentää painehäviöt minimiin käyttämällä erityyppisiä profiileja sisältäviä levyjä;
- lämpötilan säätö.
Levylämmönvaihtimien haittoja ovat:
- maadoituksen tarve;
- jäähdytysnesteen laadun tarkkuus.
Lukuisat edut mahdollistavat lämmönvaihtimien käytön kotitalouksissa ja teollisuudessa.Jäähdytysnesteen vaatiminen ei todennäköisesti ole haittapuoli, vaan välttämättömyys, jotta estetään käyttökelvottomaksi tulleiden levyjen vaihtotiheys.
Levylämmönvaihdinlaite
Levylämmönvaihdinta käytetään laajalti höyryjen tai nesteiden lämmönvaihtoon ja se toimii jäähdyttimenä, esilämmittimenä tai lauhduttimena. Se koostuu useista komponenteista:
- siirrettävä levy;
- kiinteä levy;
- haaraputket kierteisellä laipalla ja hitsatulla liitännällä;
- joukko levyjä kiinnitetty toisiinsa;
- ala- ja yläohjaimet;
- kierteinen jalusta kiinnitystä varten ja nastat.
Kumitiivisteet sijaitsevat levyjen välissä. Lämpöenergian liike tapahtuu useiden kaavioiden mukaisesti:
- suora virtaus,
- vastavirta,
- sekoitettu.
Lämmitysjärjestelmään asennettavien laitteiden valinta ja laskenta suoritetaan erityistä ohjelmistoa varten, joka on kehitetty nimenomaan tätä tarkoitusta varten.
Liitäntäkaavio
Levyn TO liittämiseen käytetään klassista mallia, jossa etupaneelissa olevat jäähdytysnesteen tulo- ja poistoputket ovat mukana. Useimmiten nämä reiät on sijoitettu siten, että ne tuottavat lämpöenergian vastavirtauksen ja estävät kuumien ja kylmien virtausten sekoittumisen.
Toinen vaihtoehto lämmönvaihtimen liittämiseksi käyttää samoja tulo- ja poistosuuttimia, jotka voivat sijaita paitsi etupaneelissa myös takana.
Lämpöenergian sisään- ja ulostulovirtausten yhteys tapahtuu suuttimien avulla, laippa-, kierre- tai hitsattu liitäntä.
Joissakin tapauksissa ei käytetä haaroitusputkia. Sitten liitäntä tapahtuu poraamalla lisäreiät sisäkierteellä nastojen asentamista varten, jotka toimivat jäähdytysnesteen kiinnityksenä putkijohtoon. Tiivisteenä voit ottaa kuumuutta kestävän kumin tai kumitiivisteen.
Valintasäännöt
Laitevalinta riippuu useista parametreista, joista kukin lasketaan erikseen, lämmönvaihtimen asennuspaikan mukaan.
Kun valitset mallia, sinun on määritettävä seuraavat kohdat:
- väliaineen tyyppi (höyry, vesi jne.);
- lämpötilan osoittimet jäähdytysnesteen tulo- ja poistoaukossa;
- sallittu painehäviö;
- enimmäislämpötilan osoittimet;
- suurin paine laitteen sisällä;
- laitteiden lämpökuormitus.
Saatuaan tietoja näistä parametreista on tarpeen laskea lämmönvaihtojärjestelmän indikaattorit. Sen jälkeen voit alkaa valita malli käytettävissä olevien tehoindikaattoreiden, veden virtausnopeuden, halkaisijan ja lämmönvaihtopinta-alan perusteella.
Toimintaperiaate
Levylämmönvaihtimen toimintaperiaatetta ei voida kutsua yksinkertaiseksi. Levyt asennetaan 180 asteen kulmaan toistensa suhteen. Yleensä tämä on kahden levyparin juottaminen, jotka tuottavat ja tuottavat lämpöenergiaa. Äärimmäinen pari ei osallistu lämmönsiirtoprosessiin.
Suunnitteluominaisuuksista riippuen lämmönvaihtimet jaetaan yleensä kolmeen tyyppiin:
- yhden piirin,
- monipiiri,
- kaksisuuntainen.
Lämpöenergian kierto yksipiirilaitteessa tapahtuu pysyvästi koko piiriä pitkin ja yhteen suuntaan jäähdytysnesteen samanaikaisen vastavirran kanssa.
Lämmönsiirtimen liike monipiirilaitteistossa tapahtuu eri suuntiin. Tällaisia laitteita käytetään vain, jos paluu- ja tulovirtauksessa on pieni lämpötilaero.
Lämpöenergian liike kaksisuuntaisissa laitteissa tapahtuu kahta itsenäistä piiriä pitkin, kun lämmönsyöttöä valvotaan jatkuvasti.
On olemassa toinen tyyppinen laite - höyrylevylämmönvaihdin, joka vastaa veden tai muun nesteen lämmittämisestä lämmitysjärjestelmässä. Tämän laitteen toimintaperiaate ei poikkea levymateriaalien vakiomalleista.
Levyt lämmönvaihtimelle
Levyjen materiaalina käytetään terästä, paksuus 1 mm. Jäähdytysnestevirran turbulisoimiseksi ja lämmönvaihtopinta-alan lisäämiseksi levyjen virtausosa on uurrettu tai aallotettu.
Aaltopinnalla on poikkileikkaukseltaan tasasivuinen kolmion profiili. Vastus ja virtausnopeus riippuvat aallotuksen kulman asteesta. Mitä terävämpi se on, sitä pienempi vastus ja sitä suurempi jäähdytysnesteen nopeus.
Teräksen lisäksi lämmönvaihtolevyjen valmistuksessa käytetään myös muita seoksia sen mukaan, missä laite toimii.
Sovellukset
Jokaisella lämmönvaihtimen tyypillä on oma käyttöalue.
Tiivistettyjä lämmönvaihtimia käytetään yleensä:
- lämmitysverkkojen asentamiseen;
- jäähdytyskammioissa;
- uima-altaissa jne.
Juotettuja laitteita käytetään:
- pakastimissa;
- ilmastointijärjestelmissä;
- ilmanvaihtojärjestelmissä;
- kompressoriasennuksissa.
Hitsatut ja osittain hitsatut laitteet ovat löytäneet sovelluksensa:
- ilmastointijärjestelmissä;
- lääketeollisuudessa;
- elintarviketeollisuudessa;
- lämmitysjärjestelmissä ja käyttöveden saannissa;
- kiertopumpuissa jne.
Kotitalouskäytössä esiintyy useimmiten juotettua lämmönvaihdinta. Se vastaa lämpöenergian jäähdyttämisestä tai lämmittämisestä.
Lämmönvaihdin on järjestelmäelementti, jota käytetään yleishyödyllisissä palveluissa, elintarvike-, metallurgia-, öljy- ja kaasuteollisuudessa sekä laivanrakennuksessa. Etujen yleisyys haittoihin nähden osoittaa sen tehokkaan käytön. Kun laitteen tekniset ominaisuudet ja tehtävät on tunnistettu oikein, voit asentaa lämmitysjärjestelmän kotiin käyttämällä Internetissä yleisesti saatavilla olevia lämmönvaihtimen piirustuksia ja kytkentäkaavioita.
