Измењивач топлоте је уређај за уштеду енергије који преноси топлоту између два или више флуида на различитим температурама. За грејање великих површина неопходно је постојање измењивача топлоте.
Према начину преноса топлоте измењивача топлоте, измењивач топлоте се може поделити у три категорије:
Измењивач топлоте са директним контактом, који се назива и хибридни измењивач топлоте, је уређај у коме су топли и хладни флуиди у директном контакту и размењују топлоту. Обично су два флуида у директном контакту гас и течност са нижим притиском испаравања;
Принцип рада измењивача топлоте за складиштење енергије је коришћење топлотне проводљивости чврстих супстанци. Конкретно, топлотни медијум прво загрева чврсту супстанцу до одређене температуре, а хладни медијум затим добија топлоту од чврсте супстанце. Кроз овај процес може се реализовати пренос топлоте. ;
Размењивач топлоте преградног зида такође користи проводљивост топлоте посредника, а хладни и топли медијум су одвојени чврстим преградним зидом и размењују топлоту кроз преградни зид. За предузећа грејања, преградни зидни измењивачи топлоте су најшире коришћени. Према различитим структурама, такође се може поделити на цевне измењиваче топлоте, плочасте измењиваче топлоте и топлотне измењиваче топлоте.
1
Измјењивач топлоте са шкољком и цијеви
Измењивачи топлоте са омотачем и цеви се такође називају измењивачи топлоте са шкољкама и цевима. То је преграђени зидни измењивач топлоте који користи зид снопа цеви затвореног у шкољку као површину за пренос топлоте. Ова врста измењивача топлоте има релативно једноставну структуру и поуздан рад. Може се направити од различитих конструктивних материјала (углавном металних материјала), а може се користити под високим температурама и високим притиском. То је тренутно најчешће коришћени тип.
Измјењивач топлоте са шкољком и цијеви
Према усвојеним мерама компензације, љускасто-цевни измењивачи топлоте се могу поделити на четири типа: измењивачи топлоте са фиксним цевастим лимом, измењивачи топлоте са плутајућим главама, измењивачи топлоте са У-цевима и измењивачи топлоте са пунилом.
2
Измењивач топлоте са фиксним цевним плочама
Измењивач топлоте са фиксним цевастим листовима је врста измењивача топлоте са шкољком и цевима. Цевни листови на оба краја измењивача топлоте са фиксним цевним листовима су спојени са шкољком заваривањем и углавном се састоје од шкољке, цевног листа, снопа цеви, горњег поклопца (главе) и других компоненти.
Измењивач топлоте са фиксним цевним плочама
Предности измењивача топлоте са фиксним цевима су:
◆ Једноставна структура;
◆У истом пречнику шкољке, број цеви је највећи, а обилазница најмања;
◆Свака цев за измењивање топлоте се може заменити, а унутрашњост цеви се лако чисти.
Недостаци измењивача топлоте са фиксним цевима су:
◆ Страна шкољке се не може очистити механички;
◆Када је температурна разлика између цеви за измјену топлоте и шкољке велика (већа од 50 степени), ствара се напон температурне разлике. Решење је уградња дилатације на шкољку, тако да притисак на страни љуске не може бити превелик због ограничења чврстоће дилатације;
◆ Погодан је само за радне прилике у којима је течност чиста и није лако за скалу, а температурна разлика између две течности је мала или је разлика у температури велика, али притисак на страни љуске није висок.
3
измењивач топлоте са плутајућом главом
Измењивач топлоте са плутајућом главом је врста измењивача топлоте са шкољком и цевима. Има један крај цевне плоче који није повезан са шкољком и може слободно да плута у аксијалном правцу. Такође се назива и плутајућа глава. Плутајућа глава се састоји од плутајуће цевне плоче, прстена са куком и поклопца за пливајућу главу, који је одвојиви спој, а сноп цеви се може извући из шкољке.
измењивач топлоте са плутајућом главом
Предности измењивача топлоте са плутајућом главом су:
◆ Ако постоји температурна разлика између цеви за измјену топлоте и љуске, то јест, када се шкољка или цијев за размјену топлоте прошире, неће бити напрезања температурне разлике;
◆ Свежањ цеви се може извући из кућишта, што је погодно за чишћење унутар и између цеви.
Недостаци измењивача топлоте са плутајућом главом су:
◆ Компликована структура, велика количина материјала и висока цена;
◆ Ако заптивка између поклопца пливајуће главе и плутајућег цевног листа није чврсто, доћи ће до унутрашњег цурења, што ће резултирати мешањем два медија.
4
У-цеви измењивач топлоте
Измењивач топлоте у облику слова У је врста измењивача топлоте са шкољком и цеви, који се састоји од цевних листова, шкољки, снопова цеви и других компоненти. Свака цев измењивача топлоте У-цеви је савијена у У-облик, а улаз и излаз су постављени на обе стране исте цеви. Глава је преградом подељена на две коморе, тако да се свака цев може слободно ширити и скупљати. , без обзира на друге цеви и кућишта.
У-цеви измењивач топлоте
Предности измењивача топлоте У-цеви су:
◆Цевни сноп може слободно плутати без узимања у обзир напрезања температурне разлике и може се користити у случајевима са великом температурном разликом;
◆ Има само једну цевну плочу, мање прирубница, мање места цурења и једноставну структуру;
◆ Измјењивач топлоте у облику слова У је поуздан у раду и јефтин.
Недостаци измењивача топлоте У-цеви су:
◆ Тешко се чисти унутар цеви. Пошто цев треба да има одређени радијус савијања, стопа искоришћења цевног листа је ниска;
◆ Растојање између цеви у унутрашњем слоју снопа цеви је велико, а на страни шкољке је лако доћи до кратког споја. Када је брзина протока у цеви превисока, то ће изазвати озбиљну ерозију на делу цеви у облику слова У и утицати на његов радни век;
◆ Ако је унутрашња цев оштећена, не може се заменити, тако да је стопа отпада велика.
5
Спреј размењивач топлоте
Спреј размењивач топлоте је нека врста цевастог измењивача топлоте, који фиксира цеви за измјену топлоте на челични оквир у редовима, врући флуид струји у цијевима, а расхладна вода се равномјерно слијева из горњег уређаја за распршивање, тако да је такође се назива и расхладни хладњак. Спољашња страна цеви измењивача топлоте за прскање је слој течног филма са високим степеном турбуленције, а коефицијент преноса топлоте изван цеви је много већи од оног код потопљеног измењивача топлоте. Поред тога, спреј размењивач топлоте се углавном поставља на место где циркулише ваздух, а испаравање расхладне воде одузима и део топлоте, што може смањити температуру расхладне воде и повећати покретачку силу преноса топлоте. . У поређењу са урањајућим измењивачем топлоте, ефекат преноса топлоте измењивача топлоте спреја је знатно побољшан.
Спреј размењивач топлоте
Предности измењивача топлоте у спреју су:
◆ Једноставна структура и ниска цена;
◆ Може смањити температуру расхладне воде и повећати покретачку снагу преноса топлоте;
◆ Може издржати висок притисак;
◆ Лако за одржавање и чишћење, ниски захтеви за квалитет воде.
Недостаци измењивача топлоте у спреју су:
◆ Неравномерно прскање расхладне воде ће утицати на ефекат преноса топлоте;
◆ Може се инсталирати само на отвореном.
6
Цевни измењивач топлоте
Размењивач топлоте кућишта је врста цевног измењивача топлоте, који је концентрично кружно кућиште повезано са две стандардне цеви различитих величина. Спољашња се зове страна шкољке, а унутрашња страна цеви. Два различита медија могу да тече у обрнутом смеру (или у истом смеру) на страни шкољке и на страни цеви да би се постигао ефекат размене топлоте. Измењивачи топлоте са цевима и цевима се обично састоје од омотача (укључујући унутрашњу и спољашњу шкољку), колена у облику слова У, кутије за пуњење и слично.
Цевни измењивач топлоте
Предности измењивача топлоте кућишта су:
◆ Једноставна структура, способна да издржи висок притисак;
◆Област преноса топлоте може се повећати или смањити у складу са потребама, што је погодно за примену.
Недостаци кућишта измењивача топлоте су:
◆ Постоји много спојева између цеви, који лако пропуштају;
◆Велика површина пода и велика потрошња метала по јединици површине за пренос топлоте.
7
Обложени измењивач топлоте
Обложени измењивач топлоте је врста плочастог измењивача топлоте, који се прави постављањем омотача на спољни зид контејнера, и има једноставну структуру; али је његова грејна површина ограничена зидом посуде, а коефицијент преноса топлоте није висок. Да би се побољшао коефицијент преноса топлоте и да се течност у котлићу равномерно загрева, у котлић се може уградити мешалица. Када се расхладна вода или средство за загревање без промене фазе убаци у омотач, спиралне преграде или друге мере за повећање турбуленције такође се могу поставити у омотач како би се повећао коефицијент преноса топлоте на једној страни плашта. Да би се надокнадио недостатак површине за пренос топлоте, калемови се такође могу уградити унутар котла. Размењивачи топлоте са омотачем се широко користе за загревање и хлађење реакционих процеса.
Обложени измењивач топлоте
Предности измењивача топлоте са омотачем су:
◆ Једноставна структура;
◆ Једноставан за обраду.
Недостаци измењивача топлоте са омотачем су:
◆Мала површина преноса топлоте и ниска ефикасност преноса топлоте.
8
Спирални плочасти измењивач топлоте
Спирални плочасти измењивач топлоте је врста плочастог измењивача топлоте, који је направљен од две паралелне металне плоче, које формирају два концентрична спирална канала изнутра. Преграда је постављена у центру измењивача топлоте да би се одвојили спирални канали, а стуб за растојање је заварен између две плоче да би се одржао размак канала.
Спирални плочасти измењивач топлоте
Предности спиралних плочастих измењивача топлоте су:
◆ Висок коефицијент преноса топлоте;
◆ Није лако скалирати и блокирати;
◆ Може да користи извор топлоте са нижом температуром;
◆ Компактна структура.
Недостаци спиралних плочастих измењивача топлоте су:
◆ Радни притисак и температура не би требало да буду превисоки;
◆Није лако ремонтовати.
9
измењивач топлоте топлотне цеви
Топлотна цев се формира пуњењем одређене количине одређене радне течности у запечаћену металну цев која уклања гас који се не може кондензовати. Радна течност апсорбује топлоту на врелом крају и кључа и испарава. Генерисана пара тече до хладног краја да би се кондензовала и ослободила латентну топлоту. Кондензат се враћа на врући крај и поново кључа и испарава. Овај циклус се понавља, а топлота се непрекидно преноси са топлог на хладни крај.
измењивач топлоте топлотне цеви
Предности измењивача топлоте топлотних цеви су:
◆ Једноставна структура, дуг радни век и поуздан рад;
◆ Изузетно висока топлотна проводљивост и добра изотермна својства;
◆Област преноса топлоте са обе стране хладне и топле стране може се произвољно мењати, може преносити топлоту на велике удаљености и може контролисати температуру.
Његови недостаци су:
◆ Слаба отпорност на оксидацију и отпорност на високе температуре.
Мере предострожности за употребу измењивача топлоте:
◆ Одржавајте цевну мрежу чистом. Било да је то пре рада или након завршетка рада, цевна мрежа мора бити очишћена како би се избегла блокада измењивача топлоте. Поред тога, треба обратити пажњу на чишћење уређаја за деконтаминацију и филтера, како би се цео посао размене топлоте могао несметано завршити.
◆ Строго контролишите омекшану воду. Пре обраде грејног медијума, проверите квалитет воде у систему и резервоару за омекшавање и убризгајте га након што потврдите да је квалитет воде квалификован.
◆ Тестирајте нови систем. За нови систем, не може се одмах користити наизменично са измењивачем топлоте, али нови систем мора да ради у одређеном временском периоду, а измењивач топлоте се може уградити у систем тек након што се заврши тест рада. Сврха овога је да се спречи да нечистоће у мрежи цеви оштете унутрашњу опрему измењивача топлоте
