Výměník tepla (neboli zařízení využívající teplo) je jedním z nejběžnějších a nejdůležitějších prvků energetických, užitkových a technologických instalací. Jakákoli přeměna energie z jednoho druhu na jiný, stejně jako přenos energie z jednoho přístroje nebo stroje na druhý, je doprovázena přechodem některé části všech ostatních druhů energie na teplo. Proto je téměř u všech strojů a zařízení důležitá výměna tepla.

Zařízení využívající teplo tvoří významný podíl kapitálových investic do energetických, inženýrských a technologických instalací. Při výstavbě tepelných elektráren (s přihlédnutím k tomu, že i parní kotle jsou výměníky tepla) činí investice do výměníků až 70 % investice do zařízení stanic. V moderních ropných rafinériích dosahují kapitálové investice do výměníků tepla 40-50%, v plynárnách – 40%.

Výměníky tepla, stejně jako ostatní prvky energetických, užitkových a technologických zařízení, pracují za střídavých podmínek. Provozní, statické a dynamické vlastnosti výměníků tepla však závisí nejen na změnách průtoků a technologických parametrů toků, ale také na faktorech, jako je hromadění nečistot, vodní kámen, saze, pryskyřice na stěnách potrubí, vzhled koroze atd.

Vysoký tepelný výkon zařízení využívajícího teplo je dán mnoha faktory, především intenzivní výměnou tepla, vysokou tepelnou vodivostí materiálu, nízkým snosem teplosměnných ploch, včasným profukováním a mytím vnitřních dutin zařízení a udržováním optimální operační podmínky. Ekonomického provozu zařízení lze dosáhnout nízkou spotřebou energie na čerpání chladicích kapalin, minimálním přenosem produktu procesu čistícími plyny a proplachovacími vodami, zvýšenými dobami obratu, maximální mechanizací a automatizací údržby. Stanovené technologické podmínky procesu (teplota, tlak, chemické složení a koncentrace média, doba technologického zpracování) a vysoká kvalita výrobků jsou zajištěny volbou optimálních teplot chladiva, správným výpočtem teplosměnné plochy, výběrem vhodných konstrukční materiály, které nevstupují do chemické interakce s okolím, výběr nejvýhodnějších rychlostí chladicích kapalin, přísná cykličnost či kontinuita procesu a výhodnost jeho regulace.

Typy a klasifikace výměníků tepla

Výměníky tepla (výměníky tepla) jsou zařízení určená k výměně tepla mezi vytápěným a vytápěným pracovním prostředím. Ty druhé se obvykle nazývají chladicí kapaliny.

Potřeba přenášet teplo z jednoho chladiva do druhého vzniká v mnoha odvětvích techniky: energetika, chemický, hutnický, ropný, potravinářský a další průmysl.

V kotlové jednotce se teplo uvolněné při spalování paliva předává vodě a páře, tzn. Kotel je sestava výměníků tepla. V jaderné elektrárně je teplo uvolněné jaderným reaktorem absorbováno primárním chladivem, které se samo stává radioaktivním. Motor využívá sekundární chladicí kapalinu, která přijímá teplo z primární chladicí kapaliny ve výměníku tepla. Proces regenerace v jednotce plynové turbíny se provádí přenosem tepla ve výměníku tepla z odpadních produktů spalování na stlačený vzduch.

Široká distribuce výměníků tepla vedla k rozmanitosti jejich konstrukce.

Výměníky tepla jsou klasifikovány takto:

po domluvě – ohřívače, kondenzátory, chladiče, výparníky, konvertory páry atd.;

podle principu fungování – rekuperační, regenerační a míchací.

Regenerativní Tyto se nazývají výměníky tepla, ve kterých dochází k výměně tepla mezi chladicími kapalinami přes dělicí stěnu. Při výměně tepla v zařízeních tohoto typu udržuje tepelný tok v každém bodě na povrchu dělicí stěny konstantní směr.

READ
Jak se nazývá technika povrchové úpravy dřeva?

Teplota ohřevu chladiva je 400–500 °C pro konstrukce z uhlíkové oceli a 700–800 °C pro konstrukce z legované oceli.

V rekuperačních výměnících tepla chladiva omývají stěnu z obou stran a vyměňují si teplo. Proces přenosu tepla probíhá nepřetržitě a je obvykle stacionární povahy. Na Obr. Obrázek 1 ukazuje příklad rekuperačního výměníku tepla, ve kterém jedno z chladicích kapalin proudí uvnitř potrubí a druhé omývá jejich vnější povrchy.

Stěna, která je z obou stran omývána chladicími kapalinami, se nazývá pracovní plocha výměníku tepla.

Regenerativní Jedná se o výměníky tepla, ve kterých dvě nebo více chladicích kapalin střídavě přicházejí do styku se stejnou topnou plochou.

Obr. 1. Nejjednodušší rekuperační výměník tepla: I, II – chladicí kapaliny

Při kontaktu s různými chladícími kapalinami topná plocha teplo buď přijímá a akumuluje, a pak ho odevzdává, nebo naopak nejprve nahromaděné teplo uvolňuje a ochlazuje a poté se zahřívá. Během různých období výměny tepla (ohřívání nebo ochlazování topné plochy) se směr tepelného toku v každém bodě topné plochy mění na opačný.

Jako příklad na Obr. Obrázek 2 ukazuje schéma regeneračního ohřívače vzduchu kotlové jednotky s pomalu se otáčejícím (2-5 min –1) rotorem – akumulátorem tepla. Rotor je zabalen z tenkých vlnitých ocelových plechů (obr. 2,b), uzavřený v uzavřeném pouzdře 3. Skříňky vzduchu a plynu jsou připojeny k plášti. Během provozu výměníku tepla se jeho rotor otáčí, takže ohřáté ucpávkové prvky se plynule pohybují z dutiny horkého plynu do dutiny studeného vzduchu a chlazené prvky – naopak.

Obr. 2. Regenerační ohřívač vzduchu:

a – celkový pohled; b – jednotlivé desky různých tvarů; c — sekce s deskami; 1 – plynové potrubí; 2, – radiální a obvodová těsnění; 3 – pevný vnější plášť; 4 — balení; 6 — hřídel rotoru; 7 – horní a spodní ložiska; 8 — vzduchové potrubí; 9 – elektromotor

Míchání Tyto se nazývají výměníky tepla, ve kterých dochází k přenosu tepla a hmoty přímým kontaktem a smícháním chladicích kapalin. Proto se směšovací výměníky tepla někdy nazývají kontaktní výměníky tepla. Nejdůležitějším faktorem v pracovním procesu směšovacího výměníku je kontaktní plocha chladiva. Jako příklad na Obr. Obrázek 3 ukazuje schéma směšovacího výměníku tepla (odvzdušňovač) pro ohřev vody s párou při tepelném odstraňování rozpuštěných plynů (vzduchu).

V závislosti na účelu výrobních procesů lze jako chladiva použít širokou škálu plynných, kapalných a pevných látek.

Ve výrobních zařízeních a systémech vytápění a zásobování teplou vodou se nejvíce využívá vodní pára, horká voda, spaliny a spaliny.

Vodní pára jako topná kapalina

má následující výhody:

1) vysoké koeficienty prostupu tepla při kondenzaci vodní páry umožňují získat relativně malé teplosměnné plochy;

2) velká změna entalpie při kondenzaci vodní páry umožňuje spotřebovat její malé hmotnostní množství na přenos relativně velkého množství tepla;

3) konstantní kondenzační teplota při daném tlaku umožňuje nejsnáze udržovat konstantní režim a regulovat proces v zařízeních.

READ
Co je to domácí audio systém?

Obr. 3. Směšovací výměník pro ohřev vody s párou při tepelném odstraňování rozpuštěných plynů

Nejčastěji používaný tlak topné páry ve výměnících tepla je od 0,2 do 1,2 MPa.

Horká voda Používá se jako topná kapalina především v topných a ventilačních zařízeních. Voda se ohřívá ve speciálních teplovodních kotlích, průmyslových technologických celcích (například topeništích) nebo ohřívačích vody tepelných elektráren a kotelen. Horká voda jako chladivo může být přepravována potrubím na značné vzdálenosti (několik kilometrů). V tomto případě není pokles teploty vody v dobře izolovaných potrubích větší než 1 °C na 1 km. Výhodou vody jako chladicí kapaliny je její relativně vysoký koeficient prostupu tepla. Průmyslové a komunální topné systémy zpravidla využívají teplou vodu o teplotě 70–150 (200) °C.

Spaliny a spaliny Jako topné médium se obvykle používají v místě výroby k přímému ohřevu průmyslových výrobků a materiálů, pokud se jejich fyzikální a chemické vlastnosti při znečištění sazemi a popelem nemění. Pokud je podle provozních podmínek kontaminace zpracovávaného materiálu nepřijatelná, jsou spaliny odváděny do rekuperačního výměníku tepla, kde odevzdávají své teplo vzduchu a ten ohřívá zpracovávaný materiál.

Výhodou spalin je schopnost ohřát materiál na velmi vysoké teploty, které někdy vyžadují technologické podmínky výroby.

Spaliny a spaliny jako topné médium však mají řadu nevýhod:

1) nízká hustota plynů s sebou nese potřebu získat velké objemy pro zajištění dostatečného tepelného výkonu, což vede k vytváření objemných potrubí;

2) kvůli nízkému měrnému teplu plynů musí být do přístroje dodávány ve velkém množství při vysoké teplotě. Posledně jmenovaná okolnost si vynucuje použití ohnivzdorných materiálů pro potrubí;

3) z důvodu nízkého součinitele prostupu tepla z plynů musí mít zařízení využívající teplo velké topné plochy, a proto se ukazuje jako velmi objemné.

V současné době v průmyslu pro vysokoteplotní vytápění kromě spalin využívají minerální oleje, organické sloučeniny, roztavené kovy a soli. Charakteristiky některých vysokoteplotních chladicích kapalin jsou uvedeny v tabulce. 1.

Tabulka 1. Charakteristika některých vysokoteplotních chladicích kapalin

Proces výměny tepla sestává z pohybu kapalin v různých dutinách a převážně se volí protiproudý vzor proudění kapaliny. Jak se kapalina pohybuje, horké médium předává teplo studenému médiu přes stěny teplosměnných trubek.

Co je tepelný výměník a jak funguje?

Výměník tepla je technické zařízení určené k přenosu tepla mezi vytápěným a studeným prostředím. Nejčastěji se výměna tepla provádí prostřednictvím konstrukčních prvků zařízení, ačkoli existují jednotky, jejichž princip fungování je založen na míchání dvou médií.

Jak vypočítat výměník tepla?

Vypočítá se pomocí následujícího vzorce: Tepelný výkon (P, kW). P = m * cp *δt, kde m je průtok média, cp je měrná tepelná kapacita (pro vodu ohřátou na 20 stupňů je rovna 4,182 kJ/(kg *°C)), δt je rozdíl teplot na vstupu a výstupu jednoho okruhu ( t1 – t2).

K čemu slouží výměník tepla?

Jak název napovídá, výměník tepla je zařízení pro výměnu tepla. Média nebo povrchy s různými teplotami interagují a navzájem se mění. Výměníky tepla se používají ve větrání, chlazení a klimatizaci, ale jejich role je skvělá i při vytápění.

READ
Jak můžete zpevnit povrch betonu?

Jaká zařízení jsou klasifikována jako výměníky tepla?

Hlavní typy výměníků tepla

  • Skořepinové výměníky tepla (shell and tube),
  • Elementární (sekční) výměníky tepla,
  • Dvoutrubkové výměníky tepla typu „trubka v potrubí“,
  • kroucené výměníky tepla,
  • Ponorné výměníky tepla,
  • Zavlažovací výměníky tepla,
  • žebrové výměníky tepla,
  • spirálové výměníky tepla,

Jaké typy přenosu tepla existují?

  • tepelná vodivost,
  • proudění,
  • tepelné záření.

Proč potřebujete výměník tepla v autě?

Pokud je k provedení procesu již zahřáté kapaliny zapotřebí radiátor, pak výměník tepla pomáhá ohřívat vzduch, který jím prochází. Tento proces je nezbytný, aby se zabránilo procesu, který způsobuje pěnění motorového oleje (při zahřátí oleje se tvoří vzduchové bubliny).

Co je výměník tepla v autě?

Výměník tepla je technické zařízení, ve kterém dochází k výměně tepla mezi dvěma médii s různou teplotou. Řekněme si upřímně slabé místo všech moderních motorů!

Proč potřebujete výměník tepla v bytovém domě?

Deskový výměník tepla pro bytový dům je univerzálním řešením, které umožňuje získat teplou vodu provozem topného systému, bez použití přídavných zařízení a bez spotřeby další energie.

Proč se výměník tepla rozbije?

Při nadměrném teplu, na které není kotel dimenzován, se litinové články velmi roztahují, deformují a praskají. Časem se na povrchu výměníku tepla může vytvořit vodní kámen. Pokud není kotel propláchnut, dochází k postupnému zanášení sekcí a průtok chladicí kapaliny se může výrazně snížit nebo úplně zastavit.

Jak vypnout výměník tepla?

3 Výměník tepla se vypíná v následujícím pořadí: – pomalu zavřete přívodní ventily, počínaje potrubím s nejvyšším tlakem; – vypněte čerpadla; – uzavřete ventily na výstupních trubkách potrubí.

Kdy je třeba vyměnit výměník tepla?

Těsnění výměníku tepla se vyměňují v případech, kdy: expanzní nádrž výrazně ztmavla; kapalina v expanzní nádrži ztmavla (nebo se na ní objevily olejové skvrny);

Jak často by se měl výměník tepla měnit?

Podle předpisů, pokud používáte jako chladicí kapalinu vyčištěnou vodu, musíte výměník tepla vyčistit jednou za čtyři roky. Pokud se voda změní na nemrznoucí, pak je třeba výměník tepla vyčistit jednou za 1 roky. Stojí za zmínku, že neupravená voda se obecně nedoporučuje používat jako chladicí kapalina.

Jak funguje výměník tepla s plovoucí hlavou?

Při zahřívání stěn potrubí dochází k lineární expanzi a svazek trubek se prodlužuje. Zařízení s plovoucí hlavou umožňuje kompenzovat toto prodloužení v důsledku volného pohybu hlavy v zadní komoře výměníku tepla při prodlužování nebo zkracování trubek při jejich ohřevu nebo chlazení.

Jak dlouho vydrží výměník tepla?

Průměrná životnost deskového výměníku Podle pasových údajů a prohlášení výrobců je životnost modelů 15–20 let. I když v praxi může být toto období prodlouženo na 35–40 let.

Co se stane, když výměník tepla netěsní?

Kromě nepříjemného zápachu může netěsnost výměníku vést k mnoha dalším vážným problémům, například: přehřátí motoru, což může vést jak k drahým opravám, tak ke kompletní výměně motoru. Může dokonce dojít k požáru kvůli vniknutí oleje do výfukového systému.

READ
Co věšíte na dětskou postýlku?

Co je výměník tepla ve vytápění?

Topný výměník tepla je zařízení určené k výměně tepla mezi dvěma médii s různou teplotou. Taková zařízení se používají v energetice, veřejných službách a průmyslu.

Jaký je jiný název pro výměník tepla?

výměník tepla – ohřívač, chladící věž, kotel, radiátor, kondenzátor, výparník, ekonomizér, pračka, regenerátor, rekuperátor, parogenerátor Slovník ruských synonym.

Co je tepelná vodivost?

Tepelná vodivost je schopnost hmotných těles vést tepelnou energii z více zahřátých částí těla do méně zahřátých částí těla prostřednictvím chaotického pohybu tělesných částic (atomů, molekul, elektronů atd.).

Jaké jsou různé typy konvekce?

Existují dva typy konvekce: přirozená (neboli volná) a nucená. Takže ohřev kapaliny, stejně jako vzduch v místnosti, jsou příklady přirozené konvekce. Nucená konvekce je pozorována, pokud se kapalina míchá míchadlem, lžící, čerpadlem atd.

Jaký typ výměny tepla se nevyskytuje v pevných látkách?

Vezměte prosím na vědomí, že na rozdíl od tepelného vedení konvekce zahrnuje přenos hmoty a konvekce se nevyskytuje v pevných látkách.

Jak jsou tepelné výměníky klasifikovány podle jejich účelu?

Výměníky tepla jsou zařízení, ve kterých se provádí proces přenosu tepla z jednoho chladicího média do druhého. Podle principu činnosti se tepelné výměníky (výměníky) dělí na rekuperační, regenerační a směšovací.

Které výměníky tepla jsou klasifikovány jako rekuperační?

Na základě relativního směru pohybu chladiva se rekuperační výměníky dělí na přímoproudé, protiproudé, křížové nebo smíšené. Výměníky tepla jsou klasifikovány podle typu chladiva: kapalina-kapalina, pára-kapalina, pára-pára, plyn-kapalina, pára-plyn, plyn-plyn.

Jaké procesy výměny tepla mohou probíhat ve výměnících tepla?

P.). Ve výměníku tepla mohou probíhat různé procesy výměny tepla: ohřev, chlazení, var, kondenzace, mrazení atd. Podle těchto procesů se výměníky tepla dělí na ohřívače, chladiče, výparníky, kondenzátory atd.

Jaký je jiný název pro výměník tepla?

Výměník tepla (výměník tepla) je zařízení, ve kterém dochází k přenosu tepla z jednoho média do druhého. Média zapojená do výměny tepla se nazývají chladiva.

Jaký je rozdíl mezi výměníkem tepla a radiátorem?

Jaký je rozdíl mezi chladičem a kapalným chladivem? Hlavní je způsob chlazení oleje. Teplo je odváděno z chladiče jednoduše proudem přiváděného vzduchu a ve výměníku tepla je teplo z oleje odváděno proudem chladicí kapaliny cirkulující v chladicím systému pohonné jednotky.

Jak vypočítat výměník tepla pro vytápění?

P = m * cp *δt, kde m je průtok média, cp je měrná tepelná kapacita (pro vodu ohřátou na 20 stupňů je rovna 4,182 kJ/(kg *°C)), δt je rozdíl teplot na vstupu a výstupu jednoho okruhu ( t1 – t2).

Kolik stojí výměník tepla pro kotel Vailant?

29 071 RUB Platba při převzetí zboží po kontrole Expresní doručení po celém Rusku SDEK a Ruskou poštou Číslo dílu: 0020019994 Primární výměník tepla (hlavní) 92 lamel pro nástěnné plynové kotle Vaillant modely: atmoTEC pro VUW INT 240/3-3 atmoTEC pro VUW INT .. 29 071 RUB

READ
Co je to linkový proud?

Proč jsou instalovány výměníky tepla?

Jak název napovídá, výměník tepla je zařízení pro výměnu tepla. Média nebo povrchy s různými teplotami interagují a navzájem se mění. Výměníky tepla se používají ve větrání, chlazení a klimatizaci, ale jejich role je skvělá i při vytápění.

Kolik stojí výměník tepla?

Ceník skládacích výměníků tepla*

Typ Производитель Cena, rub.
Výměník tepla RoSVEP od společnosti 41 640
Výměník tepla RoSVEP od společnosti 41 840
Výměník tepla RoSVEP od společnosti 89 900
Výměník tepla RoSVEP od společnosti 95 660

Jak funguje výměník tepla trubka v trubce?

V technologických systémech pro ohřev nebo chlazení chladiva s malou teplosměnnou plochou u plynu, oleje se používá výměník tepla „trubka v potrubí“, jehož princip činnosti je založen na neustálém kontaktu chladiva se zpracovávanou kapalinou. , petrochemické a chemické podniky

Jaká je teplosměnná plocha v povrchových výměnících tepla?

Povrchový výměník tepla se skládá z teplosměnné plochy tvořené svazkem hladkých nebo žebrovaných trubek, trubkovnic a bočních stěn, které tvoří těleso výměníku tepla. Pomocí přírub je pouzdro připojeno k vzduchovým kanálům nebo sousedním částem systému.

Jaké konstrukce výměníků tepla se používají v chemickém průmyslu?

Patří mezi ně trubkové, spirálové a deskové výměníky tepla. Regenerační zařízení se vyznačují nestabilním kontaktem nebo střídavým plněním zařízení.
.
Obecné průmyslové systémy přenosu tepla

Kolik stojí výměník tepla pro kotel Visman?

Výměník tepla Viessmann (Visman) Výměník tepla pro plynový kotel Viessmann Vitopend 100 A1JB 12/24 kW.. 2 644 UAH.

Kolik stojí výměník tepla pro kotel Ferroli?

Koupit hlavní primární výměník tepla pro kotle Ferroli (Ferroli) 9.052 UAH.

Co je výměník tepla pro plynový kotel?

Výměník tepla v plynových kotlích plní hlavní funkci zařízení, a to ohřev chladicí kapaliny. Model výměníku tepla a jeho typ určuje konstrukci zařízení a také specifika jeho použití.

Který výměník tepla pro plynový kotel je lepší?

Měď Nejlepší volba pro výměník tepla. Nízká setrvačnost, nízká hmotnost, odolnost proti korozi kovů, trvanlivost – zařízení tohoto typu mají mnoho výhod. Hlavní nevýhodou je vysoká cena mědi.

Kolik stojí kotel Ferroli?

Řídicí deska pro kotel Ferroli

модель cena
Řídicí deska Ferroli Domiproject D, Divatech D (39841332) objednávka 4650 UAH
Elektronická deska Ferroli 39812370 objednávka 3600 UAH
Elektronická deska pro kotle Ferroli DOMINA (39807690) objednávka 3390 UAH
Řídicí jednotka Ferroli 39816360 objednávka 2850 UAH

Co je primární a sekundární výměník tepla?

Primární – v tomto typu výměníku tepla je energie transportována z paliva přímo do chladicí kapaliny. Sekundární – v takové jednotce dochází k přenosu energie z kapaliny do chladicí kapaliny.