Ο εναλλάκτης θερμότητας είναι μια συσκευή εξοικονόμησης ενέργειας που μεταφέρει θερμότητα μεταξύ δύο ή περισσότερων ρευστών σε διαφορετικές θερμοκρασίες. Για θέρμανση μεγάλης περιοχής, η ύπαρξη εναλλάκτη θερμότητας είναι απαραίτητη.
Σύμφωνα με τη μέθοδο μεταφοράς θερμότητας του εναλλάκτη θερμότητας, ο εναλλάκτης θερμότητας μπορεί να χωριστεί σε τρεις κατηγορίες:
Ένας εναλλάκτης θερμότητας άμεσης επαφής, που ονομάζεται επίσης υβριδικός εναλλάκτης θερμότητας, είναι μια συσκευή στην οποία ζεστά και κρύα ρευστά βρίσκονται σε άμεση επαφή και ανταλλάσσουν θερμότητα. Συνήθως, τα δύο ρευστά σε άμεση επαφή είναι αέριο και υγρό με χαμηλότερη πίεση εξάτμισης.
Η αρχή λειτουργίας του εναλλάκτη θερμότητας αποθήκευσης ενέργειας είναι να χρησιμοποιεί τη θερμική αγωγιμότητα στερεών ουσιών. Συγκεκριμένα, το θερμικό μέσο θερμαίνει πρώτα τη στερεά ουσία σε μια ορισμένη θερμοκρασία και το ψυχρό μέσο λαμβάνει στη συνέχεια θερμότητα από τη στερεή ουσία. Μέσω αυτής της διαδικασίας, μπορεί να πραγματοποιηθεί η μεταφορά θερμότητας. ;
Ο εναλλάκτης θερμότητας διαχωριστικού τοιχώματος χρησιμοποιεί επίσης τη θερμική αγωγιμότητα του ενδιάμεσου, και τα ψυχρά και ζεστά μέσα διαχωρίζονται από ένα συμπαγές διαχωριστικό τοίχωμα και ανταλλάσσουν θερμότητα μέσω του διαχωριστικού τοιχώματος. Για τις επιχειρήσεις θέρμανσης, οι εναλλάκτες θερμότητας διαχωριστικών τοίχων είναι οι πιο ευρέως χρησιμοποιούμενοι. Σύμφωνα με διαφορετικές δομές, μπορεί επίσης να χωριστεί σε εναλλάκτες θερμότητας σωλήνων, εναλλάκτες θερμότητας πλάκας και εναλλάκτες θερμότητας σωλήνων θερμότητας.
1
Εναλλάκτης θερμότητας κελύφους και σωλήνα
Οι εναλλάκτες θερμότητας κελύφους και σωλήνα ονομάζονται επίσης εναλλάκτες θερμότητας κελύφους και σωλήνων. Είναι ένας εναλλάκτης θερμότητας χωρισμένου τοίχου που χρησιμοποιεί το τοίχωμα της δέσμης σωλήνων που περικλείεται στο κέλυφος ως επιφάνεια μεταφοράς θερμότητας. Αυτό το είδος εναλλάκτη θερμότητας έχει σχετικά απλή δομή και αξιόπιστη λειτουργία. Μπορεί να κατασκευαστεί από διάφορα δομικά υλικά (κυρίως μεταλλικά υλικά) και μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε υψηλή θερμοκρασία και υψηλή πίεση. Είναι ο πιο ευρέως χρησιμοποιούμενος τύπος αυτή τη στιγμή.
Εναλλάκτης θερμότητας κελύφους και σωλήνα
Σύμφωνα με τα μέτρα αντιστάθμισης που υιοθετήθηκαν, οι εναλλάκτες θερμότητας κελύφους και σωλήνα μπορούν να χωριστούν σε τέσσερις τύπους: εναλλάκτες θερμότητας σταθερού φύλλου σωλήνα, εναλλάκτες θερμότητας με αιωρούμενη κεφαλή, εναλλάκτες θερμότητας σωλήνα U και εναλλάκτες θερμότητας κουτιού γεμίσματος.
2
Σταθερός εναλλάκτης θερμότητας φύλλου σωλήνα
Ο εναλλάκτης θερμότητας σταθερού φύλλου σωλήνα είναι ένας τύπος εναλλάκτη θερμότητας με κέλυφος και σωλήνα. Τα φύλλα σωλήνα και στα δύο άκρα του εναλλάκτη θερμότητας σταθερού φύλλου σωλήνα συνδέονται με το κέλυφος με συγκόλληση και αποτελούνται κυρίως από κέλυφος, φύλλο σωλήνα, δέσμη σωλήνα, επάνω κάλυμμα (κεφαλή) και άλλα εξαρτήματα.
Σταθερός εναλλάκτης θερμότητας φύλλου σωλήνα
Τα πλεονεκτήματα των εναλλάκτη θερμότητας σταθερού φύλλου σωλήνα είναι:
◆Απλή δομή.
◆Στην ίδια διάμετρο κελύφους, ο αριθμός των σωλήνων είναι ο μεγαλύτερος και η παράκαμψη είναι ο μικρότερος.
◆ Κάθε σωλήνας ανταλλαγής θερμότητας μπορεί να αντικατασταθεί και το εσωτερικό του σωλήνα καθαρίζεται εύκολα.
Τα μειονεκτήματα των σταθερών εναλλακτών θερμότητας σε φύλλο σωλήνα είναι:
◆Η πλευρά του κελύφους δεν μπορεί να καθαριστεί μηχανικά.
◆Όταν η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του σωλήνα ανταλλαγής θερμότητας και του κελύφους είναι μεγάλη (μεγαλύτερη από 50 μοίρες), θα δημιουργηθεί η τάση διαφοράς θερμοκρασίας. Η λύση είναι να εγκαταστήσετε έναν αρμό διαστολής στο κέλυφος, επομένως η πίεση στην πλευρά του κελύφους δεν μπορεί να είναι πολύ υψηλή λόγω του περιορισμού της αντοχής του αρμού διαστολής.
◆Είναι κατάλληλο μόνο για περιστάσεις εργασίας όπου το υγρό είναι καθαρό και δεν είναι εύκολο να κλιμακωθεί και η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των δύο υγρών είναι μικρή ή η διαφορά θερμοκρασίας είναι μεγάλη, αλλά η πίεση στην πλευρά του κελύφους δεν είναι υψηλή.
3
εναλλάκτης θερμότητας με πλωτή κεφαλή
Ο εναλλάκτης θερμότητας με πλωτή κεφαλή είναι ένα είδος εναλλάκτη θερμότητας με κέλυφος και σωλήνα. Έχει το ένα άκρο της πλάκας του σωλήνα που δεν συνδέεται με το κέλυφος και μπορεί να επιπλέει ελεύθερα στην αξονική κατεύθυνση. Ονομάζεται επίσης αιωρούμενη κεφαλή. Η πλωτή κεφαλή αποτελείται από μια πλωτή πλάκα σωλήνα, έναν δακτύλιο αγκίστρου και ένα ακραίο κάλυμμα αιωρούμενης κεφαλής, το οποίο είναι μια αποσπώμενη σύνδεση και η δέσμη του σωλήνα μπορεί να τραβηχτεί έξω από το κέλυφος.
εναλλάκτης θερμότητας με πλωτή κεφαλή
Τα πλεονεκτήματα των εναλλάκτη θερμότητας με πλωτή κεφαλή είναι:
◆Εάν υπάρχει διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του σωλήνα ανταλλαγής θερμότητας και του κελύφους, δηλαδή όταν το κέλυφος ή ο σωλήνας ανταλλαγής θερμότητας διαστέλλεται, δεν θα υπάρχει τάση διαφοράς θερμοκρασίας.
◆Η δέσμη σωλήνων μπορεί να τραβηχτεί έξω από το περίβλημα, κάτι που είναι βολικό για τον καθαρισμό μέσα και μεταξύ των σωλήνων.
Τα μειονεκτήματα των εναλλάκτη θερμότητας με πλωτή κεφαλή είναι:
◆ Πολύπλοκη δομή, μεγάλη ποσότητα υλικών και υψηλό κόστος.
◆Εάν η στεγανοποίηση μεταξύ του καλύμματος αιωρούμενης κεφαλής και του φύλλου πλωτού σωλήνα δεν είναι σφιχτή, θα προκληθεί εσωτερική διαρροή, με αποτέλεσμα την ανάμειξη των δύο μέσων.
4
Εναλλάκτης θερμότητας U-tube
Ο εναλλάκτης θερμότητας σωλήνα σχήματος U είναι ένα είδος εναλλάκτη θερμότητας κελύφους και σωλήνα, ο οποίος αποτελείται από φύλλα σωλήνων, κελύφη, δέσμες σωλήνων και άλλα εξαρτήματα. Κάθε σωλήνας του εναλλάκτη θερμότητας σωλήνα U είναι λυγισμένος σε σχήμα U και η είσοδος και η έξοδος τοποθετούνται αντίστοιχα και στις δύο πλευρές του ίδιου φύλλου σωλήνα. Η κεφαλή χωρίζεται σε δύο θαλάμους με ένα χώρισμα, έτσι ώστε κάθε σωλήνας να μπορεί ελεύθερα να διαστέλλεται και να συστέλλεται. , ανεξάρτητα από άλλους σωλήνες και περιβλήματα.
Εναλλάκτης θερμότητας U-tube
Τα πλεονεκτήματα των εναλλάκτη θερμότητας σωλήνα U είναι:
◆Η δέσμη σωλήνων μπορεί να επιπλέει ελεύθερα χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η τάση της διαφοράς θερμοκρασίας και μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε περιπτώσεις με μεγάλη διαφορά θερμοκρασίας.
◆Έχει μόνο μία πλάκα σωλήνα, λιγότερες φλάντζες, λιγότερα σημεία διαρροής και απλή δομή.
◆ Ο εναλλάκτης θερμότητας σωλήνα σχήματος U είναι αξιόπιστος στη λειτουργία και χαμηλό κόστος.
Τα μειονεκτήματα των εναλλάκτη θερμότητας σωλήνα U είναι:
◆Είναι δύσκολο να καθαριστεί στο εσωτερικό του σωλήνα. Δεδομένου ότι ο σωλήνας πρέπει να έχει μια ορισμένη ακτίνα κάμψης, ο ρυθμός χρήσης του φύλλου σωλήνα είναι χαμηλός.
◆Η απόσταση μεταξύ των σωλήνων στο πιο εσωτερικό στρώμα της δέσμης σωλήνων είναι μεγάλη και η πλευρά του κελύφους είναι εύκολο να βραχυκυκλώσει. Όταν η ταχύτητα ροής στον σωλήνα είναι πολύ υψηλή, θα προκαλέσει σοβαρή διάβρωση στο τμήμα του σωλήνα κάμψης σχήματος U και θα επηρεάσει τη διάρκεια ζωής του.
◆ Εάν ο εσωτερικός σωλήνας είναι κατεστραμμένος, δεν μπορεί να αντικατασταθεί, επομένως ο ρυθμός σκραπ είναι υψηλός.
5
Εναλλάκτης θερμότητας ψεκασμού
Ο εναλλάκτης θερμότητας ψεκασμού είναι ένα είδος σωληνωτού εναλλάκτη θερμότητας, ο οποίος στερεώνει τους σωλήνες ανταλλαγής θερμότητας στο χαλύβδινο πλαίσιο σε σειρές, το ζεστό ρευστό ρέει στους σωλήνες και το νερό ψύξης χύνεται ομοιόμορφα από την επάνω συσκευή ψεκασμού, έτσι ονομάζεται επίσης ψύκτη ψεκασμού. Το εξωτερικό του σωλήνα του εναλλάκτη θερμότητας ψεκασμού είναι ένα στρώμα υγρού φιλμ με υψηλό βαθμό στροβιλισμού και ο συντελεστής μεταφοράς θερμότητας έξω από το σωλήνα είναι πολύ μεγαλύτερος από αυτόν του βυθισμένου εναλλάκτη θερμότητας. Επιπλέον, ο εναλλάκτης θερμότητας ψεκασμού τοποθετείται ως επί το πλείστον στο μέρος όπου κυκλοφορεί ο αέρας και η εξάτμιση του νερού ψύξης αφαιρεί επίσης μέρος της θερμότητας, η οποία μπορεί να μειώσει τη θερμοκρασία του νερού ψύξης και να αυξήσει την κινητήρια δύναμη της μεταφοράς θερμότητας . Σε σύγκριση με τον εναλλάκτη θερμότητας εμβάπτισης, το αποτέλεσμα μεταφοράς θερμότητας του εναλλάκτη θερμότητας ψεκασμού είναι πολύ βελτιωμένο.
Εναλλάκτης θερμότητας ψεκασμού
Τα πλεονεκτήματα των εναλλάκτη θερμότητας ψεκασμού είναι:
◆Απλή δομή και χαμηλό κόστος.
◆Μπορεί να μειώσει τη θερμοκρασία του νερού ψύξης και να αυξήσει την κινητήρια δύναμη της μεταφοράς θερμότητας.
◆Μπορεί να αντέξει την υψηλή πίεση.
◆Εύκολο στη συντήρηση και τον καθαρισμό, χαμηλές απαιτήσεις ποιότητας νερού.
Τα μειονεκτήματα των εναλλάκτη θερμότητας ψεκασμού είναι:
◆ Ο ανομοιόμορφος ψεκασμός του νερού ψύξης θα επηρεάσει το αποτέλεσμα μεταφοράς θερμότητας.
◆Μπορεί να εγκατασταθεί μόνο σε εξωτερικούς χώρους.
6
Εναλλάκτης θερμότητας σωλήνα
Ο εναλλάκτης θερμότητας περιβλήματος είναι ένα είδος εναλλάκτη θερμότητας σωλήνα, ο οποίος είναι ένα ομόκεντρο κυκλικό περίβλημα που συνδέεται με δύο τυπικούς σωλήνες διαφορετικών μεγεθών. Το εξωτερικό ονομάζεται πλευρά του κελύφους και το εσωτερικό ονομάζεται πλευρά σωλήνα. Δύο διαφορετικά μέσα μπορούν να ρέουν αντίστροφα (ή στην ίδια κατεύθυνση) στην πλευρά του κελύφους και στην πλευρά του σωλήνα για να επιτευχθεί το αποτέλεσμα της ανταλλαγής θερμότητας. Οι εναλλάκτες θερμότητας σωλήνων και σωλήνων συνήθως αποτελούνται από ένα κέλυφος (συμπεριλαμβανομένου ενός εσωτερικού και ενός εξωτερικού κελύφους), έναν αγκώνα σε σχήμα U, ένα κουτί πλήρωσης και τα παρόμοια.
Εναλλάκτης θερμότητας σωλήνα
Τα πλεονεκτήματα των εναλλάκτη θερμότητας περιβλήματος είναι:
◆Απλή δομή, ικανή να αντέξει την υψηλή πίεση.
◆Η περιοχή μεταφοράς θερμότητας μπορεί να αυξηθεί ή να μειωθεί ανάλογα με τις ανάγκες, κάτι που είναι βολικό για εφαρμογή.
Τα μειονεκτήματα του περιβλήματος των εναλλάκτη θερμότητας είναι:
◆ Υπάρχουν πολλές αρθρώσεις μεταξύ των σωλήνων, οι οποίες είναι εύκολο να διαρρεύσουν.
◆Μεγάλη επιφάνεια δαπέδου και μεγάλη κατανάλωση μετάλλου ανά μονάδα επιφάνειας μεταφοράς θερμότητας.
7
Εναλλάκτης θερμότητας με μπουφάν
Ο εναλλάκτης θερμότητας με μανδύα είναι ένα είδος πλακοειδούς εναλλάκτη θερμότητας, ο οποίος κατασκευάζεται με την εγκατάσταση ενός μανδύα στο εξωτερικό τοίχωμα του δοχείου και έχει απλή δομή. αλλά η θερμαντική του επιφάνεια περιορίζεται από το τοίχωμα του δοχείου και ο συντελεστής μεταφοράς θερμότητας δεν είναι υψηλός. Για να βελτιωθεί ο συντελεστής μεταφοράς θερμότητας και να θερμανθεί ομοιόμορφα το υγρό στον βραστήρα, μπορεί να εγκατασταθεί ένας αναδευτήρας στον βραστήρα. Όταν το νερό ψύξης ή η θερμαντική ουσία που δεν αλλάζει φάση περνά μέσα στο χιτώνιο, μπορούν επίσης να ρυθμιστούν σπειροειδή διαφράγματα ή άλλα μέτρα για την αύξηση του στροβιλισμού στο χιτώνιο για να αυξηθεί ο συντελεστής μεταφοράς θερμότητας στη μία πλευρά του χιτωνίου. Προκειμένου να καλυφθεί η έλλειψη επιφάνειας μεταφοράς θερμότητας, μπορούν επίσης να τοποθετηθούν πηνία μέσα στον βραστήρα. Οι εναλλάκτες θερμότητας με μανδύα χρησιμοποιούνται ευρέως για τη θέρμανση και την ψύξη των διεργασιών αντίδρασης.
Εναλλάκτης θερμότητας με μπουφάν
Τα πλεονεκτήματα των εναλλάκτη θερμότητας με μανδύα είναι:
◆Απλή δομή.
◆Εύκολη επεξεργασία.
Τα μειονεκτήματα των εναλλάκτη θερμότητας με μανδύα είναι:
◆Μικρή περιοχή μεταφοράς θερμότητας και χαμηλή απόδοση μεταφοράς θερμότητας.
8
Σπειροειδής πλάκα εναλλάκτης θερμότητας
Ο εναλλάκτης θερμότητας σπειροειδούς πλάκας είναι ένα είδος πλακών εναλλάκτη θερμότητας, ο οποίος είναι κατασκευασμένος από δύο παράλληλες μεταλλικές πλάκες, που σχηματίζουν δύο ομόκεντρα σπειροειδή κανάλια στο εσωτερικό. Ένα χώρισμα τοποθετείται στο κέντρο του εναλλάκτη θερμότητας για να διαχωρίσει τα σπειροειδή κανάλια και μια στήλη απόστασης συγκολλάται μεταξύ των δύο πλακών για να διατηρηθεί η απόσταση των καναλιών.
Σπειροειδής πλάκα εναλλάκτης θερμότητας
Τα πλεονεκτήματα των σπειροειδών πλακών εναλλάκτη θερμότητας είναι:
◆Υψηλός συντελεστής μεταφοράς θερμότητας.
◆Δεν είναι εύκολο να κλιμακωθεί και να αποκλειστεί.
◆Δυνατότητα χρήσης πηγής θερμότητας με χαμηλότερη θερμοκρασία.
◆ Συμπαγής δομή.
Τα μειονεκτήματα των σπειροειδών πλακών εναλλάκτη θερμότητας είναι:
◆Η πίεση και η θερμοκρασία λειτουργίας δεν πρέπει να είναι πολύ υψηλές.
◆Δεν είναι εύκολο να επισκευαστεί.
9
εναλλάκτης θερμότητας σωλήνα θερμότητας
Ο σωλήνας θερμότητας σχηματίζεται γεμίζοντας μια ορισμένη ποσότητα συγκεκριμένου υγρού εργασίας σε έναν σφραγισμένο μεταλλικό σωλήνα που αφαιρεί το μη συμπυκνώσιμο αέριο. Το υγρό εργασίας απορροφά τη θερμότητα στο ζεστό άκρο και βράζει και εξατμίζεται. Ο παραγόμενος ατμός ρέει στο ψυχρό άκρο για να συμπυκνωθεί και να απελευθερώσει λανθάνουσα θερμότητα. Το συμπύκνωμα επιστρέφει στο ζεστό άκρο και βράζει και εξατμίζεται ξανά. Αυτός ο κύκλος επαναλαμβάνεται και η θερμότητα μεταφέρεται συνεχώς από το θερμό άκρο στο ψυχρό άκρο.
εναλλάκτης θερμότητας σωλήνα θερμότητας
Τα πλεονεκτήματα των εναλλάκτη θερμότητας σωλήνων θερμότητας είναι:
◆Απλή δομή, μεγάλη διάρκεια ζωής και αξιόπιστη λειτουργία.
◆ Εξαιρετικά υψηλή θερμική αγωγιμότητα και καλή ισοθερμική ιδιότητα.
◆Η περιοχή μεταφοράς θερμότητας και στις δύο πλευρές της ψυχρής και της ζεστής πλευράς μπορεί να αλλάξει αυθαίρετα, μπορεί να μεταφέρει θερμότητα σε μεγάλη απόσταση και μπορεί να ελέγξει τη θερμοκρασία.
Τα μειονεκτήματα του είναι:
◆Κακή αντοχή στην οξείδωση και αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες.
Προφυλάξεις κατά τη χρήση του εναλλάκτη θερμότητας:
◆Διατηρείτε το δίκτυο σωληνώσεων καθαρό. Είτε είναι πριν από την εργασία είτε μετά την ολοκλήρωση της εργασίας, το δίκτυο σωληνώσεων πρέπει να καθαριστεί για να αποφευχθεί η απόφραξη του εναλλάκτη θερμότητας. Επιπλέον, θα πρέπει να δοθεί προσοχή στον καθαρισμό της συσκευής απολύμανσης και του φίλτρου, ώστε να ολοκληρωθεί ομαλά όλη η εργασία ανταλλαγής θερμότητας.
◆ Ελέγχετε αυστηρά το μαλακωμένο νερό. Πριν από την επεξεργασία του θερμαντικού μέσου, ελέγξτε την ποιότητα του νερού στο σύστημα και στη δεξαμενή αποσκλήρυνσης και εγχύστε το αφού επιβεβαιώσετε ότι η ποιότητα του νερού είναι κατάλληλη.
◆ Δοκιμάστε το νέο σύστημα. Για το νέο σύστημα, δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί εναλλάξ με τον εναλλάκτη θερμότητας αμέσως, αλλά το νέο σύστημα πρέπει να τεθεί σε λειτουργία εντός καθορισμένης χρονικής περιόδου και ο εναλλάκτης θερμότητας μπορεί να ενσωματωθεί στο σύστημα μόνο μετά την ολοκλήρωση της δοκιμής λειτουργίας. Σκοπός αυτού είναι να αποτραπεί η καταστροφή των ακαθαρσιών στο δίκτυο σωληνώσεων στον εσωτερικό εξοπλισμό του εναλλάκτη θερμότητας
