Uno scambiatore di calore per il riscaldamento è un dispositivo tecnico che trasferisce il calore tra ambienti caldi e freddi. I dispositivi di questo tipo utilizzati per i sistemi di riscaldamento sono suddivisi in diverse categorie a seconda del principio di funzionamento, dell'interazione dei media, del metodo di trasferimento del calore, nonché della direzione di movimento del vettore e del consumatore di calore. Quando si sceglie uno scambiatore di calore per una casa o un bagno, vengono prese in considerazione le caratteristiche di un particolare sistema di riscaldamento, i pro ei contro del dispositivo, il suo design e la funzionalità aggiuntiva.
Il dispositivo e il principio di funzionamento dello scambiatore di calore
Il design dello scambiatore di calore dipende direttamente dal suo tipo. Gli apparecchi moderni per il riscaldamento sono costituiti da due piastre di pressione con fori a cui sono collegati elementi aggiuntivi della tubazione. Anche il vettore e il consumatore di calore entrano nel dispositivo a causa della presenza di aperture. Il principio di funzionamento dello scambiatore di calore è abbastanza semplice, può essere considerato sull'esempio di un'unità a piastre. Il flusso di calore in tale dispositivo influenza lo strato ondulato in esso, guadagnando gradualmente velocità durante il funzionamento.
Dopo l'inizio del primo stadio del mezzo, iniziano a spostarsi l'uno verso l'altro su entrambi i lati per evitare la miscelazione. Sulle piastre situate in parallelo, si formano canali di lavoro, mentre si muovono attraverso di essi in ciascun mezzo, si verifica uno scambio di calore, a seguito del quale il calore va oltre l'unità. Nelle unità di piatti domestici o da bagno, i flussi interni possono seguire uno schema di tipo unidirezionale o multidirezionale, tenendo conto delle caratteristiche tecniche e delle condizioni specifiche.
Prima di scegliere un dispositivo, è utile leggere le informazioni sul motivo per cui è necessario uno scambiatore di calore, conoscere i tipi di unità, le regole per l'installazione e il funzionamento.
Tipi di operazione
Con il metodo dell'interazione media, gli scambiatori di calore possono essere di superficie e di miscelazione. Lo schema di collegamento dello scambiatore di calore di miscelazione è considerato più complesso.
Mixing
Il lavoro delle unità di miscelazione si basa sul contatto di due sostanze e sulla miscelazione del consumatore e del vettore di calore. Lo scambiatore di calore di miscelazione per il riscaldamento è suddiviso in diverse categorie, tra cui torri di raffreddamento con camino, gorgogliatori di vapore, condensatori barometrici e riscaldatori di ugelli.
Superficie
Lo scambiatore di calore superficiale funziona nel locale caldaia trasferendo calore attraverso la superficie di contatto. Può essere piastre o tubi a seconda del tipo di dispositivo. I media all'interno di tali unità non si mescolano tra loro, qual è la loro principale differenza dal mescolare analoghi.
Secondo il principio del trasferimento di calore, gli scambiatori di calore superficiali sono divisi in due tipi: rigenerativo e rigenerativo.
- Il principio di funzionamento dello scambiatore di calore a recupero si basa sul trasferimento continuo di calore attraverso la superficie di contatto. Pertanto, molti dispositivi a piastra funzionano.
- Un'unità rigenerativa standard o secondaria è progettata per raffreddare e riscaldare l'aria. In questi dispositivi, il movimento del trasportatore e del consumatore di calore avviene in modalità batch. Tali installazioni sono spesso utilizzate in grattacieli per uffici.
I dispositivi di recupero sono divisi in due categorie a seconda della superficie. Può essere fatto di tubi, questa opzione è progettata per funzionare in condizioni di alte perdite di carico.I dispositivi con una superficie del foglio sono più compatti e leggeri, quindi l'installazione di uno scambiatore di calore di questo tipo non è quasi un problema.
Shell e tubo
Il dispositivo a fascio tubiero è costituito da tubi nervati che aumentano la superficie che trasferisce il calore. Può avere un design che comprende fogli tubolari, con un accoppiamento rigido di tutte le parti e gli elementi. Le grate in un tale dispositivo sono saldate alle pareti del corpo, i tubi sono collegati al gancio ad esso. Il design con una testa flottante è considerato più perfetto, i dispositivi di questo tipo sono più costosi, ma sono considerati più pratici.
sommergibile
Dispositivi di questo tipo sono spesso installati in grattacieli. Hanno installato una bobina sotto forma di un cilindro, collocata in una nave con liquido. Grazie al design semplice, il tempo per il trasferimento di calore è notevolmente ridotto.
Spirale
La reggia di un tale scambiatore di calore è costituita da fogli di metallo ritorti in una spirale e fissati a un rotolo. Le unità di questo tipo richiedono una buona tenuta. È inoltre necessario considerare che l'installazione di uno scambiatore di calore a spirale richiede competenze speciali. I dispositivi a spirale non vengono utilizzati in sistemi con una pressione superiore a 10 kgf / cm2.
Lamellare
Gli apparecchi lamellari sono meritatamente considerati i più avanzati e ideali sia per le case private che per i locali industriali. Non causano problemi durante il montaggio e la pulizia, hanno un minimo grado di resistenza all'idraulica. Lo schema per fornire loro il mezzo di lavoro può essere eseguito in tre modi: diretto, misto e controcorrente.
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- sommergibile
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- Spirale
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- Lamellare
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- Shell e tubo
Vantaggi e svantaggi
Le unità moderne sono di facile manutenzione e non causano problemi durante lo smontaggio e il lavaggio del dispositivo. Gli scambiatori di calore a piastre, che vengono installati più spesso, vengono inquinati più lentamente a causa della maggiore turbolenza e lucidatura di alta qualità.
Le unità termiche dei principali produttori durano più a lungo di caldaie ad acqua, caldaie ad acqua calda e stufe per case e garage. La vita media dell'unità è di circa 10-20 anni. La maggior parte dei dispositivi non ha praticamente alcun difetto, ad eccezione della necessità di pulire il dispositivo poiché si sporca. Per ridurre l'accumulo di sporco all'interno del dispositivo, è necessario utilizzare sempre un refrigerante di qualità.
Regole di selezione
L'elenco dei criteri di base che è necessario prestare attenzione quando si sceglie include:
- tipo e qualità del vettore termico utilizzato;
- semplicità di smontaggio e montaggio;
- tipo di trasferimento di calore;
- la capacità di aumentare la capacità durante il funzionamento.
Gli scambiatori lamellari sono più spesso utilizzati per sistemi di raffreddamento e riscaldamento per frigoriferi e piscine, gli scambiatori a spirale sono utilizzati in vari settori, quelli orizzontali sono più adatti come dispositivi di riscaldamento.
Funzionamento e manutenzione
Ispezione, prevenzione e sostituzione tempestive delle parti aiuteranno a risparmiare sulla riparazione e l'acquisto di un nuovo dispositivo. Il funzionamento dell'unità è influenzato negativamente dai processi di corrosione ed erosione delle parti, dall'usura per attrito durante l'aumento delle vibrazioni e dall'esposizione alle alte temperature.
Se non si risolvono i problemi in tempo, la progettazione potrebbe non riuscire. Puoi pulire il dispositivo da solo o affidarlo a uno specialista.
Produttori popolari
Nel mercato russo, gli scambiatori di calore pieghevoli e saldati dei marchi RIDAN e ASTERA si sono dimostrati caratterizzati da un alto livello di qualità e dalla disponibilità degli elementi di ricambio necessari.
Tra i marchi stranieri, i clienti hanno maggiori probabilità di scegliere dispositivi diesel e standard tra ALFA LAVAL, DANFOSS e SONDEX.
Quando si sceglie un'unità, è necessario tenere conto delle caratteristiche del sistema nel suo insieme, della stima, se si tratta di un progetto, dei requisiti per il numero di kW, nonché di altri parametri necessari.
