مبادل حراري. أنواع المبادلات الحرارية. تصنيف المبادلات الحرارية

ويواجه كل واحد منا مع أبسط المبادلات الحرارية. ومن الأمثلة الصارخة على بناء "أنبوب في أنبوب" أو شيء من هذا القبيل. وسيكون من الصعب أن نتخيل حياتنا، إذا لم يكن قد اخترع مبادل حراري. حتى الآن، وهناك عدد كبير من المبادلات الحرارية. فيما بينها، فإنها لا تختلف فقط في المواصفات ولكن في نطاق والتصميم، وهلم جرا. N. دعونا نناقش في مزيد من التفاصيل حول هذا الموضوع، ودراسة لحظات مثيرة للاهتمام.

بعض المعلومات العامة

مبادل حراري - جهاز يستخدم لنقل الحرارة من بيئة إلى أخرى. ينبغي أن يكون مفهوما أن المبادلات الحرارية نفسها، من دون معدات التدفئة، لا طائل منه تماما، ولكن في المجمع يمكن الحصول على نتائج ممتازة وناجحة الحرارة حتى الغرف الكبيرة جدا والباردة. وبالإضافة إلى ذلك، والعلماء يحاولون باستمرار للحد من فقدان الحرارة عند نقله إلى بيئة مختلفة. اليوم لا يمكن أن يفخر بأن لديه كفاءة 100٪، ولكن كفاءة 90-95٪ يمكن التحدث بجرأة. يتم تحسين الخصائص التشغيلية والفنية للمنتج عن طريق استخدام المواد التي أعدت خصيصا، فضلا عن المبرد. وبطبيعة الحال، لأنه يزيد قليلا عن سعر الجهاز، ولكن الامر يستحق ذلك.

عندما تواجه المهندسين تصميم باستمرار مع المتطلبات المتعارضة التي يجب دمجها في قنينة واحدة. على سبيل المثال، فمن الضروري للحد من المقاومة التدفق وبالتالي تحسين معامل انتقال الحرارة. يجب أن يكون مبادل حراري مقاومة للتآكل، ولكن ليس من الصعب للغاية بالنسبة للخدمة. وقد أدى كل هذا إلى حقيقة أن هناك العديد من أنواع المبادلات الحرارية. تبعا للحالة، استخدم واحد الذي يناسب.

تصنيف المبادلات الحرارية

كما ذكر أعلاه، يوجد حاليا عدد كبير من المبادلات الحرارية. قبل كل شيء، يجب أن تكون مفصولة عملية متوسطة نقل الحرارة. هنا يتم تقسيم المبادلات الحرارية إلى المجموعات التالية:

• متعافي.
• التجدد.
• خلط.
• تسخينها كهربائيا.

دعونا نلقي نظرة فاحصة المبادلات الحرارية متعافي. تصميم المنتج يعني وجود طبقة واحدة أو الجدار متعدد الطبقات التي يتم من خلالها نقل الحرارة. عادة ما يحدث هذا في حركة ثابتة. ومن المثير للاهتمام أنه في هذا النوع من جهاز نقل الحرارة التي تقوم بها الحركة القسرية دون تغيير الدولة المرحلة. ولكن هذا لا ينطبق إلا على المبادلات الحرارية دائمة. إذا كنا نتحدث عن المجاميع مع وضع عملية الدوري، ثم لفترة معينة من الزمن يتم تنفيذه التدفئة، والتبخير والتبريد، وكلها في وضع متسلسلة. هذه الأجهزة هي المبادلات الحرارية مع الحركة الحرارية متقلب. وذلك لأن درجة حرارة المبرد في مدخل وعند مخرج اختلافا كبيرا. غالبا ما توجد هذه الوحدات في شكل لفائف وهي لوحة، مضلع، وأشكال أخرى. وبعد ذلك بقليل سوف ننظر إلى عدة أنواع. لكن هذا التصنيف المبادلات الحرارية لا تنتهي عند هذا الحد.

وحدات التجدد والتدفئة الكهربائية

في هذه الحالة، كما في السابق، لنقل و الطاقة الحرارية يتم استخدام سطح انتقال الحرارة. ومع ذلك، وهذه المنطقة هي نوع من التعلق. وهي بمثابة وسيلة تراكم الوسيطة التي تتراكم الحرارة. وعلى وجه العموم، والعملية برمتها يمكن تقسيمها إلى عدة مراحل. في أول فوهة المرحلة يأخذ كمية معينة من الحرارة. ثم هناك انتقال إلى المرحلة الثانية، ويتم تمريرها المبرد على طول سطح فوهة. يحدث هذا عند تغيير التدفقات المبرد. في هذه المرحلة، يتم تبريد فوهة تدريجيا، وتراكمت الحرارة في المتوسط إلى أن يكون ساخنا، والتي قد تكون غرفتك.

Regenerators هي وحدات غير ثابتة. وغالبا ما يحدد فوهة، والعمليات الحرارية - المتكررة بشكل متزامن. غالبا ما تسمى أجهزة من هذا النوع skruberrami أو التبريد الأبراج.

جوهر المبادلات الحرارية ساخنة كهربائيا هو أن كمصدر أساسي للحرارة باستخدام الكهرباء. لتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية باستخدام تركيب القوس الكهربائي. ويمكن أن يكون على حد سواء التدفئة المباشرة وغير المباشرة. صناعة المبادلات الحرارية الأكثر شيوعا - الحث والمقاومة سخانات. كما ترون، قد يكون مبادلات حرارية مختلفة، ونحن نعتبر الآن بالتفصيل كل نوع ونطاق وتصميم معالمه.

مبادلات حرارية لولبية

يتكون الجهاز من زوج من القنوات دوامة. وعادة ما تكون الجروح التي حول يربك المركزي. لهذا فهي تصنع من المواد على شبكة الإنترنت. وتجدر الإشارة إلى أن المبادلات الحرارية لولبية هي مناسبة تماما لأغراض التدفئة والتبريد السوائل وجود ارتفاع معامل اللزوجة.

بواسطة ويتم تشكيل سطح التدفئة كبير من اثنين من الصفائح المعدنية التي انضم إليها لحام إلى النوى. الوحدة نفسها تتكون من قنوات فقط 2، عموما مستطيلة المقطع العرضي تشكلت في شكل حلزوني. نهاية دوامة (الداخلية) لديها جدار التقسيم وثابتة عن طريق المسامير. يمكن مبادلات حرارية تنتج على حد سواء الرأسي والأفقي. وإذا كان من المستحيل إقامة نوع واحد يرجع إلى مساحة كافية أو مساحة معقدة التكوين، ثم يتم استخدام ثاني، وهو أكثر شعبية. ومن المثير للاهتمام أيضا أن المستهلك قد حدد مبادلات حرارية لولبية مع العروض المختلفة دوامة من 20 إلى 150 سم. في هذه الحالة سطح التدفئة يمكن أن تختلف 3،2 حتي 100 متر مربع مع الحد الأقصى لضغط النظام من 1 ميجا باسكال.

وتجدر الإشارة إلى أن هذه المعدات نقل الحرارة لديها عدد من المزايا الهامة. أولا، هذا تقليل مقاومة تدفق. ثانيا، الاكتناز وكفاءة عالية، وشدة الحرارة. ولكن كل هذا ساهم في حقيقة أن هناك عيوب في شكل بناء وإصلاح معقدة.

على المبادلات الحرارية لوحة

المصنعة حاليا المبادلات الحرارية للانفصال وغير لوحة. وبطبيعة الحال، النوع الأول هو أكثر الأفضل نظرا لمجموعة متنوعة من الأسباب. أولا، هو سهولة الصيانة. يتم تجميع هذه المعدات بسرعة كبيرة وتفكيكها، حتى يتم القضاء على أي فشل في وقت قصير. لم يتم إصلاحه نماذج مختومة عادة، وإذا لم يفعل هذا، ثم لفترة أطول.

في الواقع، يوحي اسمها أن الجهاز يتكون من كومة من ألواح سابقة التجهيز. أنها يمكن أن تكون مصنوعة من مواد مختلفة مثل النحاس والتيتانيوم والجرافيت، وهلم جرا. N. دائما تقريبا لتحسين الخصائص التشغيلية لوحات مصنوعة المموج. تدفق المبادلات الحرارية لوحة من طبقات تدفق المبرد الباردة والساخنة.

في حد ذاته، ومعدات جيدة في أن لديها تخطيط المختصة. فمن الممكن لزيادة مساحة سطح التبادل الحراري، ويأتي كل ذلك معا في حجم صغير نسبيا. في أي حال، قبل تنفيذ عملية الشراء من حساب المبادلات الحرارية، والذي يسمح لك للحصول على بيانات حول كيفية ضروري للجهاز السلطة في حالة معينة. ينبغي أن يكون مفهوما أن جميع لوحات والتي شددت في حزمة بسبب القنوات نفسها شكل شكل بينهما. من خلالهم، وتدفق السائل. والآن سوف نلقي نظرة على بعض تفاصيل أكثر إثارة للاهتمام التي تتعلق المعدات.

استخدام جوانات

كما ذكر أعلاه، يتم استخدام العنصر الرئيسي في لوحات التبادل الحراري. فهي تصنع من ختم الباردة. لهذا الغرض سبائك مقاومة للتآكل التي يمكن أن تحسن بشكل كبير من المتانة والكفاءة للوحدة. سمك لوحات اعتمادا على نماذج يمكن أن تتراوح 0،4-1،0 مم. في موقع العمل والضغط على لوحات بإحكام مع بعضها البعض. هذا وتنتج قنوات فترة زمنية محددة الصغيرة. على الجانب الأمامي هناك أخدود خاص في طوقا المطاط (ختم) لتعيين. وبالإضافة إلى ذلك، هناك ثغرات في منصات، والتي هي ضرورية لتوريد وإزالة السوائل. في حالة واحدة من فتحات اختراق توفير نظام الأخاديد الصرف، والقضاء على اختلاط البيئات الحارة والباردة.

عن طريق إنشاء المعاكس بين البيئتين تم تحقيقه ليس فقط تحسين مجموعة درجة الحرارة، ولكن أيضا نقل الحرارة أسرع في المقاومة الهيدروليكية منخفضة نسبيا. لا يكون خاطئا أن نقول إن المبدأ الأساسي لعملية تقوم على العداد، وهذا هو، حركة التدفئة وسائل التدفئة في اتجاهات مختلفة. من أجل استبعاد الاختلاط وضع مزدوج ختم مطاط أو لوحة معدنية. قد تختلف عدد من لوحات وقنوات اعتمادا على الاحتياجات التشغيلية للمعدات. قبل إنشاء التصميم الحراري الذي عقد المبادلات الحرارية، والذي يسمح لتحديد الوضع الأمثل للعملية. في بعض الأحيان استخدام سبائك الباهظة الثمن التي لسنا خائفين من استخدام على المدى الطويل في البيئات القاسية.

المبادلات الحرارية لوحة زعنفة

يستخدم ORT لنقل الحرارة إلى وسائل الإعلام غير قابلة للتآكل، والغازي في نطاق واسع درجة الحرارة، من -270 إلى +200 درجة مئوية. الضغط في النظام قد تصل إلى 100 الاجواء وتبدأ فراغ. التصميم هو فكرة تطبيق سطح مضلع على جانبي اللوحة. الجهاز نفسه يتكون من عدة أضلاع، والتي يتم من خلالها تنفيذ نقل الحرارة من بين وسائل الإعلام. ومن الجدير بالذكر أن والزعانف ذلك مبادل الحرارة لوحة لديه مجموعة كبيرة ومتنوعة من أشكال الأضلاع. وهذا يسمح لك بتغيير عدد من الخصائص التشغيلية والتقنية. في أغلب الأحيان يمكنك ان ترى حواف مستمرة ومائج. ولكن بصرف النظر عن هذه، هناك أيضا أكثر غرابة، مثل مثقبة ومتقشرة. كمادة تستخدم عادة لالصفائح المعدنية. وينظم سمكها اعتمادا على الضغط في النظام والسوائل المستخدمة.

في كثير من الأحيان هذه الأنواع من المبادلات الحرارية المصنوعة من مختلف أنواع حركة التدفقات. الأكثر شيوعا مضادة، ولكن أيضا عقد برنامج uniFLOW خدمة وعبر. ولكن، إذا حديث موجز عن نقاط القوة في هذه المعدات، والكثير منهم. أولا، انها خصائص الأداء، مثل الحرارة السريعة والمكثفة. ثانيا، انها صغيرة الحجم. اليوم، العديد من الناس يقولون أنه من المبادلات الحرارية الزعانف هي الأكثر مثالية. الأكثر شيوعا ORT في قطاعات مثل الطاقة وتكرير النفط والصناعات الكيماوية وصناعة الطيران. كل هذا بسبب وجود عدد كبير من المزايا، فضلا عن مجموعة واسعة من السوائل والضغط في النظام.

قذيفة والحرارة أنبوب تصميم المبادلات وميزات

معدات نقل الحرارة نوع السطح، والتي ناقشناها بالفعل، ليست شعبية كما شل وأنبوب وحدات. هذه هي الاجهزة التي وردت في البداية، في أبسط نسخة - نظام "الأنابيب في أنبوب". مبادل حراري من هذا النوع هو نظام (شعاع) أنابيب التي توضع في الغلاف. أنبوب Zavaltsovyvayut وغير الملحومة للجسم للمنتج. في بعض الحالات، تحرق إضافية. هذا هو ضمان 100٪ ضيق. يتم توفير السكن مع فتحات إضافية. تحتاج الى بعض لتزويد البخار، والبعض الآخر - لإزالة المكثفات. وبالإضافة إلى ذلك، في حالة وجود عبر شعرية، والتي تستخدم لدعم أنابيب التبادل الحراري على طول الوحدة. ومن المثير للاهتمام، يتم استخدام قذيفة وأنبوب المبادلات الحرارية عند درجة حرارة 190 درجة مئوية أو المشبعة ضغط البخار أعلى من 15 بار.

أي نظام، مما يعني ضمنا حركة السوائل قد يتعرض طرق مائي. هذه الظاهرة قادرة على جزئيا أو كليا سحب المعدات من الخدمة. ولتجنب ذلك، استخدام أنواع مختلفة من عناصر التخزين، ويسمى خزان الزيادة. ولكن في حالتنا ليس من الضروري، لأن قذيفة والحرارة بأنابيب لهم مستقرة جدا. وبالإضافة إلى ذلك، لا تضع شروطا صارمة إلى الأمام لنقاء البيئة. والعيب كبير من هذه المعدات هو أن جميع أنواع المبادلات الحرارية من هذا النوع هي المعادن مكثفة جدا، مما يؤثر على التكلفة النهائية والحجم.

مبادلات حرارية لمعدات توفير الغاز

وليس سرا أن أي وقود أو غاز المراجل الصلبة هو مبادل حراري في تصميمه، كما دعا سخانات. الأنواع الرئيسية لدينا ناقش معك. كما كنت قد لاحظت، وتستخدم أنواع معينة في مختلف الصناعات. وقد وجدت بعض الأجهزة استخدامها على نطاق أوسع، والبعض الآخر يستخدم في الصناعات ولا تناسب البعض. في حالتنا، هناك استخدام المبادلات الحرارية أنبوبي ولوحة. في الحالة الأولى أننا نتعامل مع نظام أنابيب في الثانية - لوحات. من حيث المبدأ، بغض النظر عن نوع مبادل حراري لعمود الغاز يجب أن تستوفي متطلبات عدة. أولا، لديها ارتفاع معامل انتقال الحرارة، وثانيا، أن تكون دائمة ومقاومة لدرجات الحرارة العالية. المواد الأكثر شعبية هي النحاس والألومنيوم والصلب. الخيار الأخير هو أقل من الأفضل، لأن مثل هذا المعدن له وزن كبير، مما يقلل من الكفاءة. على أي حال يجب أن يكون مبادل حراري لعمود الغاز 5 سنوات على الأقل.

استنتاج

لذا استعرضنا معكم أنواع رئيسية من المبادلات الحرارية. دون الاهتمام كانت هذه الأنواع كما kozhuhoplastinchatye. من حيث المبدأ، إلا أنها لا تختلف كثيرا عن لوحة كلاسيكية أو الزعانف. ولكن في كثير من الأحيان ممكن للعثور على فرن للحمام مع مبادل حراري وجود غلاف. ومع ذلك، فإن السمة الرئيسية هي أن المعدات هي مقاومة لدرجات الحرارة العالية والضغوط العمل. حيث يجوز السكن من المواد مثل التيتانيوم والفولاذ المقاوم للصدأ أو الفولاذ الكربوني. ومن المثير للاهتمام أن الفرن لحمام مع مبادل حراري kozhuhoplastinchatym تنظم بشكل جيد من قبل الزوج، أو المكثفات والتي هي بلا شك ميزة كبيرة. من حيث المبدأ، فمن الممكن لإنهاء القصة، لأنه الآن تعرف عن المبادلات الحرارية هو كل ما تحتاج.