مبدأ تشغيل المبادل الحراري في نظام التسخين

المبادل الحراري للتدفئة هو جهاز تقني ينقل الحرارة بين البيئات الساخنة والباردة. تنقسم الأجهزة من هذا النوع المستخدمة في أنظمة التدفئة إلى عدة فئات اعتمادًا على مبدأ التشغيل ، وتفاعل الوسائط ، وطريقة نقل الحرارة ، وكذلك اتجاه حركة الناقل والمستهلك للحرارة. عند اختيار مبادل حراري لمنزل أو حمام ، تؤخذ في الاعتبار ميزات نظام تسخين معين ، وإيجابيات وسلبيات الجهاز ، وتصميمه ووظائفه الإضافية.

الجهاز ومبدأ تشغيل المبادل الحراري

يعتمد تصميم المبادل الحراري بشكل مباشر على نوعه. تتكون الأجهزة الحديثة للتدفئة من صفيحتين ضغط مع ثقوب ترتبط بها عناصر إضافية من خط الأنابيب. يدخل الناقل والمستهلك للحرارة أيضًا إلى الجهاز بسبب وجود فتحات. مبدأ تشغيل المبادل الحراري بسيط للغاية ، ويمكن اعتباره على سبيل المثال لوحدة الألواح. يؤثر تدفق الحرارة في مثل هذا الجهاز على الطبقة المموجة فيه ، ويكتسب السرعة تدريجيًا أثناء التشغيل.

بعد بدء المرحلة الأولى من الوسيط ، يبدأون في التحرك نحو بعضهم البعض على كلا الجانبين لتجنب الاختلاط. على الألواح الموجودة بالتوازي ، يتم تشكيل قنوات العمل ، بينما تتحرك من خلالها في كل وسط ، يحدث التبادل الحراري ، ونتيجة لذلك تتجاوز الحرارة الوحدة. في وحدات لوحة المنزل أو الحمام ، يمكن أن تتبع التدفقات الداخلية مخطط نوع أحادي الاتجاه أو متعدد الاتجاهات ، مع مراعاة الخصائص التقنية والظروف المحددة.

قبل اختيار الجهاز ، من المفيد قراءة معلومات حول سبب الحاجة إلى مبادل حراري ، ومعرفة أنواع الوحدة ، وقواعد تركيبها وتشغيلها.

أنواع العمليات

بطريقة التفاعل المتوسط ​​، يمكن أن تكون المبادلات الحرارية سطحية وتختلط. يعتبر مخطط اتصال المبادل الحراري للخلط أكثر تعقيدًا.

خلط

يعتمد عمل وحدات الخلط على تلامس مادتين وخلط المستهلك والناقل الحراري. ينقسم مبادل الحرارة المختلط للتدفئة إلى عدة فئات ، وهذا يشمل أبراج التبريد مع المدخنة ، والبخار البخاري ، وكذلك المكثفات البارومترية وسخانات الفوهات.

سطح - المظهر الخارجي

يعمل المبادل الحراري السطحي في غرفة المرجل عن طريق نقل الحرارة من خلال سطح التلامس. يمكن أن تكون صفائح أو أنابيب حسب نوع الجهاز. لا تختلط الوسائط داخل هذه الوحدات مع بعضها البعض ، ما هو الفرق الرئيسي من خلط نظائرها.

وفقًا لمبدأ نقل الحرارة ، تنقسم المبادلات الحرارية السطحية إلى نوعين: التجدد والتجدد.

• يعتمد مبدأ تشغيل المبادل الحراري التفاعلي على النقل المستمر للحرارة عبر سطح التلامس. وبالتالي ، تعمل العديد من الأجهزة من نوع اللوحة.
• تم تصميم وحدة التجديد القياسية أو الثانوية لتبريد الهواء وتسخينه. في هذه الأجهزة ، تحدث حركة الناقل ومستهلك الحرارة في وضع الدفعة. غالبًا ما تستخدم هذه التركيبات في المباني المكتبية الشاهقة.

تنقسم الأجهزة الاسترجاعية إلى فئتين حسب السطح. يمكن أن تكون مصنوعة من أنابيب ، تم تصميم هذا الخيار للعمل في ظروف قطرات الضغط العالي.تكون الأجهزة ذات سطح الورقة أكثر إحكاما وخفة الوزن ، لذلك فإن تركيب مبادل حراري من هذا النوع لا يمثل مشكلة تقريبًا.

شل وأنبوب

يتكون جسم القشرة والأنبوب من أنابيب مضلعة تزيد من مساحة السطح التي تنقل الحرارة. يمكن أن يكون لها تصميم بما في ذلك صفائح الأنابيب ، مع اقتران جامد لجميع الأجزاء والعناصر. يتم لحام المشابك في مثل هذا الجهاز بجدران الجسم ، ويتم إرفاق الأنابيب بالشبكة إليه. يعتبر التصميم برأس عائم أكثر مثالية ، والأجهزة من هذا النوع أكثر تكلفة ، ولكنها تعتبر أكثر عملية.

غاطسة

غالبًا ما يتم تثبيت الأجهزة من هذا النوع في المباني الشاهقة. قاموا بتركيب ملف على شكل أسطوانة ، وضعت في وعاء بسائل. نظرًا للتصميم البسيط ، يتم تقليل وقت نقل الحرارة بشكل ملحوظ.

حلزوني

يتكون ربط هذا المبادل الحراري من صفائح معدنية ملتوية في دوامة ومثبتة في لفة. تحتاج الوحدات من هذا النوع إلى ختم جيد. تحتاج أيضًا إلى مراعاة أن تركيب مبادل حراري حلزوني يتطلب مهارات خاصة. لا يتم استخدام الأجهزة اللولبية في الأنظمة التي يزيد ضغطها عن 10 كجم / سم 2.

Lamellar

تعتبر أجهزة Lamellar عن جدارة هي الأكثر تقدمًا ومثالية لكل من المنازل الخاصة والمباني الصناعية. إنها لا تسبب مشاكل أثناء التجميع والتنظيف ، ولديها درجة أدنى من المقاومة للمكونات الهيدروليكية. يمكن تنفيذ مخطط إمداد وسيط العمل لهم بثلاث طرق: مباشرة من خلال ، مختلطة ، والتيار المعاكس.

المميزات والعيوب

الوحدات الحديثة سهلة الصيانة ولا تسبب مشاكل أثناء تفكيك الجهاز وتنظيفه. إن المبادلات الحرارية للألواح ، التي يتم تركيبها في أغلب الأحيان ، تكون ملوثة بشكل أبطأ بسبب زيادة الاضطراب والتلميع عالي الجودة.

تستمر الوحدات الحرارية من الشركات المصنعة الرائدة لفترة أطول من غلايات المياه ، وغلايات الماء الساخن المنزلية ومواقد المنازل والمرائب. يبلغ متوسط ​​عمر الوحدة حوالي 10-20 سنة. معظم الأجهزة لا تحتوي على أي عيوب ، باستثناء الحاجة إلى تنظيف الجهاز عندما يصبح متسخًا. لتقليل تراكم الأوساخ داخل الجهاز ، يجب عليك دائمًا استخدام سائل تبريد عالي الجودة.

قواعد الاختيار

تتضمن قائمة المعايير الأساسية التي يجب الانتباه إليها عند الاختيار ما يلي:

• نوع وجودة الناقل الحراري المستخدم ؛
• بساطة التفكيك والتجميع ؛
• نوع انتقال الحرارة
• القدرة على زيادة السعة أثناء التشغيل.

تستخدم مبادلات Lamellar في كثير من الأحيان لأنظمة التبريد والتدفئة للثلاجات والمجمعات ، وتستخدم المبادلات اللولبية في صناعات مختلفة ، وتناسب الأفقية بشكل أفضل كأجهزة تسخين.

التشغيل والصيانة

سيساعد فحص الأجزاء ومنعها واستبدالها في الوقت المناسب على توفير إصلاح وشراء جهاز جديد. يتأثر تشغيل الوحدة سلبًا بعمليات التآكل وتآكل الأجزاء ، وارتداء الاحتكاك أثناء زيادة الاهتزاز ، وكذلك التعرض لدرجات حرارة عالية.

إذا لم تقم بإصلاح المشكلات في الوقت المحدد ، فقد يفشل التصميم. يمكنك تنظيف الجهاز بنفسك أو تكليفه بأخصائي.

الشركات المصنعة الشعبية

في السوق الروسية ، أثبتت المبادلات الحرارية القابلة للطي والملحومة من العلامات التجارية RIDAN و ASTERA نفسها ، والتي تتميز بمستوى عالٍ من الجودة وتوفر العناصر الاحتياطية اللازمة.

من العلامات التجارية الأجنبية ، من المرجح أن يختار العملاء الديزل والأجهزة القياسية من ALFA LAVAL و DANFOSS و SONDEX.

عند اختيار الوحدة ، من الضروري أن تأخذ في الاعتبار ميزات النظام ككل ، والتقدير ، إذا كان مشروعًا ، ومتطلبات عدد كيلوواط ، بالإضافة إلى المعلمات الضرورية الأخرى.