Funkce deskového výměníku tepla

Deskový tepelný výměník je typ rekuperačního tepelného výměníku, jehož princip je založen na přeměně a přenosu tepelné energie z jednoho média na druhé prostřednictvím kontaktních desek. Shromážděné v jednom svazku tvoří určitý druh kanálů, kterými se chladicí kapalina pohybuje. Parametry a rozměry zařízení jsou uvedeny v normách GOST 15518-83.

Odrůdy tepelných výměníků

V závislosti na stupni dostupnosti servisu a kontroly jsou tepelné výměníky rozděleny do několika typů:

• skládací
• pájeno
• svařované
• částečně svařované.

Skládací

Zařízení tohoto typu jsou sestavena a rozebrána pro pravidelnou údržbu, kontrolu a opravu. Proces přenosu tepla se provádí pomocí desek, které se navzájem střídají a vytvářejí dvě obrysy pohybu. To eliminuje míchání tepelné energie mezi dvěma proudy. Všechny desky jsou odděleny gumovými těsněními.

Pájeno

Zařízení tohoto typu nejsou na rozdíl od dříve uvažovaného typu rozebírána a všechny desky jsou pájeny dohromady. Výhoda takových zařízení je považována za přijatelnou cenu a malé rozměry. Hlavní oblastí použití jsou plynové kotle pro domácnost a další topné systémy.

Svařované

Jednotky této třídy se skládají z desek svařovaných dohromady bez gumových těsnění. Tok tepla se pohybuje dvěma kanály: jeden podél zvlněného, ​​druhý trubkovitým. Mezi nevýhody patří vysoká cena zařízení a jeho velikost. Chladiva této třídy se používají v průmyslovém měřítku.

Svařované

Konstrukce sestávající z desek, které jsou instalovány kombinovaným způsobem. Těsnění jsou umístěna na vnější straně párově svařovaných desek. Takové zařízení umožňuje jeho použití v extrémně agresivním prostředí nebo v chladicích systémech.

Výhody a nevýhody

Mezi pozitivní aspekty použití takových jednotek lze identifikovat:

• nedostatek velkých výrobních a investičních nákladů;
• účinnost dodávky tepla;
• malé velikosti;
• schopnost samočištění díky vysokému turbulentnímu proudění;
• zvýšením počtu desek je možné dosáhnout zvýšení účinnosti;
• spolehlivost;
  
• snadná údržba a proplachování;
• lehká váha;
• snadná instalace;
• minimální povrchová kontaminace;
• úplné vyloučení míchání různých typů chladiva díky speciálnímu těsnícímu systému;
• odolnost proti korozi;
• vysoká účinnost zajišťuje minimální výměnu tepla;
• možnost snížení tlakových ztrát na minimum použitím desek s různými typy profilů;
• nastavení teploty.

Nevýhody deskových výměníků tepla zahrnují:

• potřeba uzemnění;
• náročnost na kvalitu chladicího média.

Velké množství výhod umožňuje použití tepelných výměníků v domácím a průmyslovém segmentu. Požadavek na chladicí kapalinu pravděpodobně není nevýhodou, ale nutností zabránit frekvenci výměny opotřebovaných desek.

Deskové tepelné výměníky

Deskový výměník tepla se široce používá pro výměnu tepla ve výparech nebo kapalinách a působí jako chladič, ohřívač nebo kondenzátor. Skládá se z několika složek:

• pohyblivá deska;
• pevná deska;
• trysky, se závitovou přírubou a svařovaným připojením;
• soubor desek spojených dohromady;
• spodní a horní vedení;
• závitový stojan pro montáž a svorníky.

Mezi deskami jsou pryžová těsnění. Pohyb tepelné energie nastává několika způsoby:

• přímý tok,
• protiproud
• smíšený.

Výběr zařízení pro instalaci do topného systému a výpočet se provádějí pomocí speciálního softwaru vyvinutého speciálně pro tyto účely.

Elektrické schéma

Pro připojení desky TO se používá klasický obvod, ve kterém jsou vstupní a výstupní potrubí chladicí kapaliny umístěny na předním panelu. Nejčastěji jsou tyto otvory umístěny tak, aby poskytovaly protiproud tepelné energie a zabránily smíchání horkého a studeného proudu.

Druhá možnost pro připojení výměníku tepla používá stejné vstupní a výstupní trysky, které mohou být umístěny nejen na předním panelu, ale také na zadní straně.

Vstupní a výstupní toky tepelné energie jsou spojeny trubkami s přírubou, závitovým nebo svařovaným spojením.

V některých případech nepoužívejte trysky. Poté dojde k připojení vyvrtáním dalších otvorů s vnitřním závitem pro instalaci čepů, které budou sloužit jako upevňovací prvek pro chladicí médium s potrubím. Jako těsnění můžete použít tepelně odolnou gumu nebo gumové těsnění.

Pravidla výběru

Volba zařízení závisí na několika parametrech, z nichž každý se počítá individuálně, v závislosti na tom, kde bude instalován tepelný výměník.

Při výběru modelu musíte určit následující body:

• druh média (pára, voda atd.);
• ukazatele teploty na vstupu a výstupu chladicí kapaliny;
• přípustná tlaková ztráta;
• maximální teplota
• maximální tlak uvnitř zařízení;
• tepelné zatížení zařízení.

Po získání údajů o těchto parametrech je nutné vypočítat ukazatele systému výměny tepla. Poté můžete začít vybírat model na základě dostupných indikátorů výkonu, průtoku vody, průměru a oblasti přenosu tepla.

Princip fungování

Princip činnosti deskového tepelného výměníku nelze nazvat jednoduchým. Desky jsou namontovány v úhlu 180 ° vůči sobě navzájem. Obvykle se jedná o hrot dvou párů desek, které poskytují vstup a výstup tepelné energie. Extrémní pár není zapojen do procesu přenosu tepla.

V závislosti na konstrukčních prvcích jsou tepelné výměníky obvykle rozděleny do tří typů:

• jednookruhový,
• multi-obvod
• obousměrný.

Cirkulace tepelné energie v jednookruhovém zařízení se provádí trvale, po celém obvodu a v jednom směru, se současným protiproudem chladiva.

Pohyb tepelného nosiče v zařízení s více okruhy probíhá v různých směrech. Taková zařízení se používají pouze tehdy, pokud existuje mírný rozdíl teploty ve zpětném a vstupním proudu.

Pohyb tepelné energie ve dvoucestných zařízeních probíhá podél dvou nezávislých obvodů, které podléhají neustálému sledování dodávek tepla.

Existuje další typ zařízení - parní deskový výměník tepla, který je zodpovědný za ohřev vody nebo jiné kapaliny v topném systému. Princip činnosti tohoto zařízení se neliší od standardních modelů deskových agregátů.

Desky výměníku tepla

Materiál pro desky je ocelový, tloušťka 1 mm. Za účelem turbulizace toku chladicího média a zvýšení plochy pro přenos tepla je průtoková část desek vytvořena žebrovaná nebo ve formě zvlnění.

Při pohledu v řezu má vlnitý povrch profil rovnostranného trojúhelníku. Odpor a rychlost toku závisí na stupni úhlu, ve kterém je zvlnění umístěno. Čím je ostřejší, tím nižší je odpor a vyšší rychlost chladicí kapaliny.

Kromě oceli se pro výrobu desek výměníku tepla používají také jiné slitiny, v závislosti na tom, kde bude zařízení fungovat.

Oblasti použití

Každý typ tepelného výměníku má vlastní oblast použití.

Skládací výměníky tepla se běžně používají:

• pro instalaci topných sítí;
• v chladničkách;
• v bazénech atd.

Používají se pájená zařízení:

• v mrazničkách;
• v klimatizačních systémech;
• ve ventilačních systémech;
• v instalacích kompresorů.

Svařovaná a částečně svařovaná zařízení našli uplatnění:

• v systémech řízení klimatizace a větrání;
• ve farmaceutickém průmyslu;
• v potravinářském průmyslu;
• v topných systémech a zásobování horkou vodou;
• v oběhových čerpadlech atd.

V domácnosti je nejčastěji pájený typ výměníku tepla. Je zodpovědný za chlazení nebo ohřev tepelné energie.

Výměník tepla je součástí systému používaného ve veřejném sektoru, potravinářském, metalurgickém a ropném a plynárenském průmyslu, jakož i při stavbě lodí. Převaha výhod nad nevýhodami ukazuje na jeho efektivní aplikaci. Po správném rozhodnutí o technických vlastnostech a úkolech zařízení můžete instalovat topný systém doma pomocí výkresů a schémat zapojení výměníku tepla, který je k dispozici na internetu.