Un schimbător de căldură pentru încălzire este un dispozitiv tehnic care transferă căldura între medii calde și reci. Dispozitivele de acest tip utilizate pentru sistemele de încălzire sunt împărțite în mai multe categorii în funcție de principiul de funcționare, interacțiunea mediilor, metoda de transfer de căldură, precum și direcția de mișcare a purtătorului și a consumatorului de căldură. Atunci când alegeți un schimbător de căldură pentru o casă sau o baie, sunt luate în considerare caracteristicile unui anumit sistem de încălzire, avantajele și dezavantajele dispozitivului, designul său și funcționalitatea suplimentară.
Dispozitivul și principiul de funcționare al schimbătorului de căldură
Proiectarea schimbătorului de căldură depinde direct de tipul acestuia. Dispozitivele moderne de încălzire constau din două plăci de presiune cu găuri, la care sunt conectate elemente suplimentare ale conductei. Purtătorul și consumatorul de căldură intră, de asemenea, în interiorul dispozitivului datorită prezenței găurilor. Principiul de funcționare al unui schimbător de căldură este destul de simplu; poate fi luat în considerare pe exemplul unei unități cu plăci. Fluxul de căldură într-un astfel de dispozitiv afectează stratul ondulat din acesta, care crește treptat viteza în timpul funcționării.
După începerea primei etape, mass-media începe să se deplaseze unul către celălalt de ambele părți pentru a evita amestecarea. Canalele de lucru sunt formate pe plăcile situate în paralel; în timpul mișcării de-a lungul lor, schimbul de căldură are loc în fiecare mediu, ca urmare a cărei căldură părăsește unitatea. În unitățile de acasă sau cu plăci de scăldat, fluxurile interne pot merge în funcție de un singur sens sau de mai multe tipuri, luând în considerare caracteristicile tehnice și condițiile specifice.
Înainte de a alege un dispozitiv, este util să citiți informații despre ce este un schimbător de căldură, să aflați despre tipurile de unitate, regulile de instalare și funcționare a acestuia.
Tipuri după principiul muncii
Conform modului de interacțiune a mediilor, schimbătoarele de căldură pot fi de suprafață și amestecate. Diagrama de conectare pentru schimbătorul de căldură de amestecare este considerată mai complexă.
Amestecarea
Funcționarea unităților de amestecare se bazează pe contactul a două substanțe și pe amestecarea consumatorului și a purtătorului de căldură. Schimbătorul de căldură mixt pentru încălzire este împărțit în mai multe categorii, aceasta include turnuri de răcire a coșului de fum, bule de abur, precum și condensatoare barometrice și încălzitoare de duze.
Suprafaţă
Un schimbător de căldură de suprafață funcționează într-o cameră a cazanului prin transferarea căldurii prin suprafața de contact. Acestea pot fi plăci sau țevi, în funcție de tipul dispozitivului. Mediile din interiorul acestor unități nu se amestecă între ele, ceea ce este diferența lor principală față de amestecarea analogilor.
Conform principiului transferului de căldură, schimbătoarele de căldură de suprafață sunt împărțite în două tipuri: regenerative și recuperative.
- Principiul de funcționare al schimbătorului de căldură recuperator se bazează pe transferul continuu de căldură prin suprafața de contact. Așa funcționează multe dispozitive de tip placă.
- Unitatea regenerativă standard sau secundară este proiectată pentru a răci și încălzi aerul. În aceste dispozitive, mișcarea purtătorului și a consumatorului de căldură are loc într-un mod periodic. Astfel de instalații sunt adesea utilizate în clădirile de birouri cu mai multe etaje.
Aparatele de recuperare sunt împărțite în două categorii, în funcție de suprafață. Poate fi realizată din țevi, această opțiune este concepută pentru a funcționa în condiții de căderi de presiune ridicate. Dispozitivele cu suprafață de tablă sunt mai compacte și mai ușoare, astfel încât instalarea acestui tip de schimbător de căldură nu este aproape o problemă.
Carcasă și tub
Dispozitivul înveliș și tub este realizat din tuburi cu aripioare care măresc suprafața care transferă căldura. Poate avea o structură care include foi tubulare, cu un cuplaj rigid al tuturor pieselor și elementelor. Grile într-un astfel de dispozitiv sunt sudate de pereții corpului, țevile sunt atașate la acesta pe cuplaj. Designul capului plutitor este considerat a fi mai avansat, dispozitivele de acest tip sunt mai scumpe, dar sunt considerate mai practice.
Submersibil
Dispozitivele de acest tip sunt adesea instalate în clădiri înalte. Au o bobină în formă de cilindru plasată într-un vas cu lichid. Datorită designului simplu, timpul de degajare a căldurii este redus considerabil.
Spirală
Tubulatura unui astfel de schimbător de căldură constă din foi metalice răsucite într-o spirală și fixate pe o rolă. Agregatele de acest tip necesită o etanșare bună. De asemenea, trebuie să luați în considerare faptul că instalarea unui schimbător de căldură în spirală necesită abilități speciale. Dispozitivele spiralate nu sunt utilizate în sistemele cu o presiune mai mare de 10 kgf / cm2.
Lamelar
Dispozitivele cu plăci sunt considerate meritat cele mai avansate și sunt ideale atât pentru case private, cât și pentru spații industriale. Acestea nu cauzează probleme în timpul asamblării și curățării și au un grad minim de rezistență la hidraulică. Schema de furnizare a mediului de lucru pentru acestea poate fi realizată în trei moduri: flux direct, mixt și contra-flux.
Avantaje și dezavantaje
Unitățile moderne sunt ușor de întreținut și nu cauzează probleme în timpul demontării și spălării dispozitivului. Schimbătoarele de căldură cu plăci, care sunt instalate cel mai adesea, se murdăresc mai lent din cauza turbulenței crescute și a lustruirii de înaltă calitate.
Unitățile de încălzire de la producători de vârf durează mai mult decât cazanele de apă caldă, cazanele de apă caldă și sobele pentru case și garaje. Durata medie de viață a unității este de aproximativ 10-20 de ani. Majoritatea dispozitivelor nu au practic defecte, cu excepția necesității de a curăța dispozitivul, deoarece se murdărește. Pentru a reduce acumularea de murdărie în interiorul dispozitivului, trebuie să utilizați întotdeauna un fluid de transfer de căldură de bună calitate.
Reguli de selecție
Lista principalelor criterii pe care trebuie să le acordați atenție atunci când alegeți include:
- tipul și calitatea purtătorului de căldură utilizat;
- ușurința demontării și asamblării;
- tipul de transfer de căldură;
- capacitatea de a crește cantitatea de putere în timpul funcționării.
Schimbătoarele cu plăci sunt mai des utilizate pentru sistemele de răcire și încălzire pentru frigidere și piscine, schimbătoarele în spirală sunt utilizate în diverse industrii, schimbătoarele orizontale sunt mai potrivite ca dispozitive de încălzire.
Operare și îngrijire
Inspecția, prevenirea și înlocuirea la timp a pieselor va ajuta la economisirea reparațiilor și la cumpărarea unui dispozitiv nou. Funcționarea unității este afectată negativ de procesele de coroziune și eroziune a pieselor, uzura prin frecare în timpul vibrațiilor crescute, precum și expunerea la temperaturi ridicate.
Dacă problemele nu sunt eliminate în timp, structura poate eșua. Puteți curăța singur dispozitivul sau îl puteți încredința unui specialist.
Producători populari
Schimbătoarele de căldură pliabile și brazate de la mărcile RIDAN și ASTERA, care se disting printr-un nivel ridicat de calitate și disponibilitatea pieselor de schimb necesare, s-au dovedit pe piața rusă.
De la mărci străine, cumpărătorii aleg deseori motorină și dispozitive standard de la ALFA LAVAL, DANFOSS și SONDEX.
Atunci când alegeți o unitate, este necesar să luați în considerare caracteristicile sistemului în ansamblu, estimarea, dacă este un proiect, cerințele pentru numărul de kW, precum și alți parametri necesari.
