Um trocador de calor para aquecimento é um dispositivo técnico que transfere calor entre ambientes quentes e frios. Os dispositivos deste tipo usados para sistemas de aquecimento são divididos em várias categorias, dependendo do princípio de operação, da interação da mídia, do método de transferência de calor e da direção do movimento do transportador e do consumidor de calor. Ao escolher um trocador de calor para uma casa ou banho, são levados em consideração os recursos de um sistema de aquecimento específico, os prós e contras do dispositivo, seu design e funcionalidade adicional.
O dispositivo e princípio de operação do trocador de calor
O design do trocador de calor depende diretamente de seu tipo. Os aparelhos modernos de aquecimento consistem em duas placas de pressão com orifícios aos quais estão conectados elementos adicionais da tubulação. O transportador e o consumidor de calor também entram no dispositivo devido à presença de aberturas. O princípio de operação do trocador de calor é bastante simples, pode ser considerado no exemplo de uma unidade de chapa. O fluxo de calor em tal dispositivo afeta a camada de papelão ondulado, ganhando velocidade gradualmente durante a operação.
Após o início da primeira etapa do meio, eles começam a se mover de um para o outro nos dois lados, a fim de evitar a mistura. Nas placas localizadas em paralelo, os canais de trabalho são formados, enquanto se movem através deles em cada meio, ocorre a troca de calor, como resultado do qual o calor vai além da unidade. Nas unidades de placas domésticas ou de banho, os fluxos internos podem seguir um esquema de sentido único ou múltiplo, levando em consideração características técnicas e condições específicas.
Antes de escolher um dispositivo, é útil ler informações sobre por que um trocador de calor é necessário, descobrir os tipos de unidade, as regras para sua instalação e operação.
Tipos de operação
Pelo método de interação média, os trocadores de calor podem ser superficiais e misturados. O diagrama de conexão do trocador de calor de mistura é considerado mais complexo.
Mistura
O trabalho das unidades de mistura baseia-se no contato de duas substâncias e na mistura do consumidor e do transportador de calor. O trocador de calor de mistura para aquecimento é dividido em várias categorias, incluindo torres de resfriamento com chaminé, borbulhadores a vapor, bem como condensadores barométricos e aquecedores de bicos.
Superfície
O trocador de calor de superfície opera na sala da caldeira transferindo calor através da superfície de contato. Pode ser placas ou tubos, dependendo do tipo de dispositivo. A mídia dentro dessas unidades não se mistura, qual é a principal diferença entre misturar análogos.
De acordo com o princípio da transferência de calor, os trocadores de calor de superfície são divididos em dois tipos: regenerativo e regenerativo.
- O princípio de operação do trocador de calor recuperativo é baseado na transferência contínua de calor através da superfície de contato. Assim, muitos dispositivos do tipo placa funcionam.
- Uma unidade regenerativa padrão ou secundária foi projetada para resfriar e aquecer o ar. Nesses dispositivos, o movimento do transportador e do consumidor de calor ocorre em modo batch. Tais instalações são frequentemente usadas em arranha-céus.
Os dispositivos de recuperação são divididos em duas categorias, dependendo da superfície. Pode ser feita de tubos, esta opção foi projetada para trabalhar em condições de quedas de alta pressão.Os dispositivos com superfície de folha são mais compactos e leves, portanto, a instalação de um trocador de calor desse tipo quase não é problema.
Carcaça e tubos
O dispositivo de concha e tubo é feito de tubos com nervuras que aumentam a área da superfície que transfere calor. Ele pode ter um design que inclui chapas tubulares, com um acoplamento rígido de todas as peças e elementos. As grades desse dispositivo são soldadas nas paredes do corpo, os tubos são presos ao engate. O design com uma cabeça flutuante é considerado mais perfeito, dispositivos deste tipo são mais caros, mas são considerados mais práticos.
Submersível
Dispositivos desse tipo geralmente são instalados em arranha-céus. Eles instalaram uma bobina na forma de um cilindro, colocada em um recipiente com líquido. Devido ao design simples, o tempo de transferência de calor é notavelmente reduzido.
Espiral
A amarração de um trocador de calor consiste em folhas de metal torcidas em espiral e fixadas a um rolo. Unidades deste tipo precisam de boa vedação. Você também precisa considerar que a instalação de um trocador de calor em espiral requer habilidades especiais. Dispositivos em espiral não são utilizados em sistemas com pressão superior a 10 kgf / cm2.
Lamelar
Os aparelhos lamelares são merecidamente considerados os mais avançados e ideais para residências particulares e instalações industriais. Eles não causam problemas durante a montagem e limpeza, possuem um grau mínimo de resistência à hidráulica. O esquema para fornecer o meio de trabalho a eles pode ser realizado de três maneiras: direta, mista e contracorrente.
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- Submersível
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- Espiral
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- Lamelar
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- Carcaça e tubos
Vantagens e desvantagens
As unidades modernas são fáceis de manter e não causam problemas durante a desmontagem e lavagem do dispositivo. Os trocadores de calor de placas, que são instalados com mais frequência, são poluídos mais lentamente devido ao aumento da turbulência e ao polimento de alta qualidade.
As unidades térmicas dos principais fabricantes duram mais do que as caldeiras, caldeiras e fogões para casas e garagens. A vida média da unidade é de 10 a 20 anos. A maioria dos dispositivos praticamente não apresenta falhas, exceto pela necessidade de limpar o dispositivo quando ele ficar sujo. Para reduzir o acúmulo de sujeira no interior do dispositivo, você deve sempre usar um líquido de refrigeração de qualidade.
Regras de seleção
A lista de critérios básicos aos quais você precisa prestar atenção ao escolher inclui:
- tipo e qualidade do transportador térmico utilizado;
- simplicidade de desmontagem e montagem;
- tipo de transferência de calor;
- a capacidade de aumentar a capacidade durante a operação.
Os trocadores lamelares são mais frequentemente usados para sistemas de refrigeração e aquecimento de geladeiras e piscinas, os trocadores em espiral são usados em várias indústrias, os horizontais são mais adequados como dispositivos de aquecimento.
Operação e manutenção
A inspeção, prevenção e substituição oportunas de peças ajudarão a economizar no reparo e na compra de um novo dispositivo. O funcionamento da unidade é afetado negativamente pelos processos de corrosão e erosão de peças, desgaste por atrito durante o aumento da vibração, bem como exposição a altas temperaturas.
Se você não corrigir os problemas no prazo, o design poderá falhar. Você pode limpar o dispositivo sozinho ou confiá-lo a um especialista.
Fabricantes populares
Trocadores de calor dobráveis e soldados das marcas RIDAN e ASTERA, que se distinguem por um alto nível de qualidade e disponibilidade dos elementos sobressalentes necessários, provaram-se no mercado russo.
De marcas estrangeiras, é mais provável que os clientes escolham diesel e dispositivos padrão da ALFA LAVAL, DANFOSS e SONDEX.
Ao escolher uma unidade, é necessário levar em consideração as características do sistema como um todo, a estimativa, se for um projeto, os requisitos para o número de kW, bem como outros parâmetros necessários.
