Bộ trao đổi nhiệt để sưởi ấm là một thiết bị kỹ thuật truyền nhiệt giữa môi trường nóng và lạnh. Các thiết bị loại này được sử dụng cho hệ thống sưởi ấm được chia thành nhiều loại tùy thuộc vào nguyên lý hoạt động, sự tương tác của môi chất, phương thức truyền nhiệt, cũng như hướng chuyển động của vật mang và vật tiêu thụ nhiệt. Khi chọn một bộ trao đổi nhiệt cho ngôi nhà hoặc nhà tắm, các tính năng của một hệ thống sưởi ấm cụ thể, ưu và nhược điểm của thiết bị, thiết kế và chức năng bổ sung của nó được tính đến.
Thiết bị và nguyên lý hoạt động của bộ trao đổi nhiệt
Thiết kế của bộ trao đổi nhiệt trực tiếp phụ thuộc vào loại của nó. Các thiết bị sưởi ấm hiện đại bao gồm hai tấm áp suất có lỗ, mà các phần tử đường ống bổ sung được kết nối với nhau. Chất mang và vật tiêu thụ nhiệt cũng xâm nhập vào bên trong thiết bị do sự hiện diện của các lỗ. Nguyên lý hoạt động của bộ trao đổi nhiệt khá đơn giản, có thể xem xét nó trên ví dụ về bộ phận tấm. Luồng nhiệt trong một thiết bị như vậy ảnh hưởng đến lớp tôn trong đó, lớp sóng này dần dần tăng tốc độ trong quá trình hoạt động.
Sau khi bắt đầu giai đoạn đầu tiên, các phương tiện truyền thông bắt đầu di chuyển về phía nhau ở cả hai phía để tránh trộn lẫn. Các kênh làm việc được hình thành trên các tấm nằm song song; trong quá trình chuyển động dọc theo chúng, sự trao đổi nhiệt diễn ra trong mỗi môi trường, do đó nhiệt sẽ rời khỏi thiết bị. Trong các thiết bị tấm gia đình hoặc nhà tắm, dòng chảy bên trong có thể đi theo kiểu một chiều hoặc nhiều chiều, có tính đến các đặc tính kỹ thuật và các điều kiện cụ thể.
Trước khi chọn một thiết bị, điều hữu ích là đọc thông tin về bộ trao đổi nhiệt dùng để làm gì, tìm hiểu về các loại thiết bị, quy tắc lắp đặt và vận hành thiết bị.
Các loại theo nguyên tắc làm việc
Theo cách thức tương tác của môi trường, thiết bị trao đổi nhiệt có thể là bề mặt và trộn lẫn. Sơ đồ kết nối cho bộ trao đổi nhiệt trộn được coi là phức tạp hơn.
Trộn
Hoạt động của bộ phận trộn dựa trên sự tiếp xúc của hai chất và sự trộn lẫn của vật tiêu thụ và vật mang nhiệt. Bộ trao đổi nhiệt hỗn hợp để sưởi ấm được chia thành nhiều loại, bao gồm tháp giải nhiệt ống khói, thiết bị tạo bọt hơi nước, cũng như bình ngưng khí áp và bộ gia nhiệt vòi phun.
Bề mặt
Bộ trao đổi nhiệt bề mặt hoạt động trong phòng lò hơi bằng cách truyền nhiệt qua bề mặt tiếp xúc. Đây có thể là tấm hoặc ống, tùy thuộc vào loại thiết bị. Phương tiện bên trong các đơn vị như vậy không trộn lẫn với nhau, đó là điểm khác biệt chính của chúng so với việc trộn các chất tương tự.
Theo nguyên lý truyền nhiệt, thiết bị trao đổi nhiệt bề mặt được chia thành hai loại: tái sinh và thu hồi.
- Nguyên lý hoạt động của thiết bị trao đổi nhiệt thu nhiệt dựa trên sự truyền nhiệt liên tục qua bề mặt tiếp xúc. Đây là cách hoạt động của nhiều thiết bị dạng tấm.
- Bộ tái sinh tiêu chuẩn hoặc thứ cấp được thiết kế để làm mát và làm nóng không khí. Trong các thiết bị này, chuyển động của vật mang và vật tiêu thụ nhiệt xảy ra theo chế độ tuần hoàn. Việc lắp đặt như vậy thường được sử dụng trong các tòa nhà văn phòng nhiều tầng.
Các thiết bị phục hồi được chia thành hai loại tùy thuộc vào bề mặt. Nó có thể được làm bằng đường ống, tùy chọn này được thiết kế để làm việc trong điều kiện giảm áp suất cao. Các thiết bị có bề mặt dạng tấm nhỏ gọn và nhẹ hơn nên việc lắp đặt loại thiết bị trao đổi nhiệt này hầu như không có vấn đề gì.
Vỏ và ống
Thiết bị dạng vỏ và ống được làm bằng các ống có vây giúp tăng diện tích bề mặt truyền nhiệt. Nó có thể có cấu trúc bao gồm các tấm ống, với một khớp nối cứng của tất cả các bộ phận và yếu tố. Các mạng lưới trong một thiết bị như vậy được hàn vào các bức tường của cơ thể, các đường ống được gắn vào nó trên khớp nối. Thiết kế đầu nổi được coi là tiên tiến hơn, các thiết bị kiểu này đắt hơn, nhưng được coi là thực dụng hơn.
Chìm
Các thiết bị dạng này thường được lắp đặt trong các tòa nhà cao tầng. Chúng có một cuộn dây hình trụ đặt trong một bình chứa chất lỏng. Do thiết kế đơn giản nên thời gian thoát nhiệt giảm đáng kể.
Xoắn ốc
Đường ống của một thiết bị trao đổi nhiệt như vậy bao gồm các tấm kim loại được xoắn thành hình xoắn ốc và được cố định trên một cuộn. Cốt liệu loại này yêu cầu phải được hàn kín tốt. Bạn cũng cần phải lưu ý rằng việc lắp đặt một bộ trao đổi nhiệt xoắn ốc đòi hỏi các kỹ năng đặc biệt. Thiết bị xoắn ốc không được sử dụng trong hệ thống có áp suất lớn hơn 10 kgf / cm2.
Lamellar
Các thiết bị dạng tấm xứng đáng được coi là tiên tiến nhất và lý tưởng cho cả nhà riêng và cơ sở công nghiệp. Chúng không gây ra sự cố trong quá trình lắp ráp và làm sạch, đồng thời có khả năng chống thủy lực ở mức tối thiểu. Sơ đồ cung cấp môi chất làm việc cho chúng có thể được thực hiện theo ba cách: dòng chảy trực tiếp, dòng hỗn hợp và dòng ngược chiều.
Ưu điểm và nhược điểm
Các thiết bị hiện đại dễ bảo trì và không gây ra sự cố trong quá trình tháo lắp và xả nước thiết bị. Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm, thường được lắp đặt nhiều nhất, hôi chậm hơn do sự hỗn loạn tăng lên và quá trình đánh bóng chất lượng cao.
Các thiết bị sưởi từ các nhà sản xuất hàng đầu có tuổi thọ cao hơn so với nồi hơi nước nóng, nồi hơi nước nóng và bếp cho nhà ở và nhà để xe. Tuổi thọ trung bình của thiết bị là khoảng 10 - 20 năm. Hầu hết các thiết bị hầu như không có sai sót ngoại trừ việc phải làm sạch thiết bị khi nó bị bẩn. Để giảm sự tích tụ bụi bẩn bên trong thiết bị, bạn nên luôn sử dụng dung dịch truyền nhiệt chất lượng tốt.
Quy tắc lựa chọn
Danh sách các tiêu chí chính mà bạn cần chú ý khi lựa chọn bao gồm:
- loại và chất lượng của chất mang nhiệt được sử dụng;
- dễ tháo rời và lắp ráp;
- kiểu truyền nhiệt;
- khả năng tăng lượng điện trong quá trình hoạt động.
Bộ trao đổi dạng tấm thường được sử dụng nhiều hơn cho hệ thống làm mát và sưởi ấm cho tủ lạnh và bể bơi, bộ trao đổi xoắn ốc được sử dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau, bộ trao đổi ngang phù hợp hơn làm thiết bị sưởi ấm.
Vận hành và chăm sóc
Kiểm tra, ngăn ngừa và thay thế các bộ phận kịp thời sẽ giúp tiết kiệm chi phí sửa chữa và mua một thiết bị mới. Hoạt động của thiết bị bị ảnh hưởng tiêu cực bởi các quá trình ăn mòn và xói mòn các bộ phận, mài mòn ma sát trong quá trình rung động tăng lên, cũng như tiếp xúc với nhiệt độ cao.
Nếu các vấn đề không được loại bỏ kịp thời, cấu trúc có thể bị hỏng. Bạn có thể tự vệ sinh thiết bị hoặc giao phó cho chuyên gia.
Các nhà sản xuất nổi tiếng
Các bộ trao đổi nhiệt có thể gập lại và được hàn lại từ các thương hiệu RIDAN và ASTERA, được phân biệt bởi chất lượng cao và sự sẵn có của các phụ tùng thay thế cần thiết, đã chứng tỏ mình trên thị trường Nga.
Từ các thương hiệu nước ngoài, người mua thường chọn động cơ diesel và các thiết bị tiêu chuẩn của ALFA LAVAL, DANFOSS và SONDEX.
Khi lựa chọn một đơn vị, cần phải tính đến các tính năng của hệ thống một cách tổng thể, ước tính, nếu nó là một dự án, các yêu cầu về số kW, cũng như các thông số cần thiết khác.
