Doskový výmenník tepla je typ rekuperačného výmenníka tepla, ktorého princíp je založený na premene a prenose tepelnej energie z jedného média na druhé kontaktnými doskami. Zhromaždené v jednom zväzku tvoria určitý druh kanálov, cez ktoré sa chladivo pohybuje. Parametre a rozmery zariadenia sú uvedené v normách GOST 15518-83.
Druhy výmenníkov tepla
V závislosti od stupňa dostupnosti servisu a kontroly sú tepelné výmenníky rozdelené do niekoľkých typov:
- skladacie
- spájkované
- zváraný
- semi-zvárané.
skladacie
Zariadenia tohto typu sú zmontované a rozobraté na pravidelnú údržbu, kontrolu a opravu. Proces prenosu tepla sa uskutočňuje pomocou doštičiek, ktoré sa vzájomne striedajú a vytvárajú dve obrysy pohybu. To eliminuje miešanie tepelnej energie medzi dvoma prúdmi. Všetky platne sú oddelené gumovými tesneniami.
spájkované
Zariadenia tohto typu sa na rozdiel od predtým uvažovaného typu nerozoberajú a všetky platne sa spájkujú. Výhoda takýchto zariadení sa považuje za prijateľnú cenu a malé rozmery. Hlavnou oblasťou použitia sú plynové kotly pre domácnosť a iné vykurovacie systémy.
zvárané
Jednotky tejto triedy pozostávajú z dosiek zváraných spolu bez gumených tesnení. Tepelný tok sa pohybuje dvoma kanálmi: jedným pozdĺž zvlnenia, druhým rúrkovým. Medzi nevýhody patrí vysoká cena zariadenia a jeho veľkosť. Chladivá tejto triedy sa používajú v priemyselnom meradle.
Semi-zvárané
Dizajn pozostávajúci z dosiek, ktoré sú inštalované kombinovaným spôsobom. Tesnenia sú umiestnené na vonkajšej strane párovo zváraných dosiek. Takéto zariadenie umožňuje jeho použitie v extrémne agresívnom prostredí alebo v chladiacich systémoch.
-
- demontovateľný
-
- zvárané
-
- spájkované
-
- Semi-zvárané
Výhody a nevýhody
Medzi pozitívne aspekty použitia takýchto jednotiek patrí:
- nedostatok veľkých výrobných a investičných nákladov;
- účinnosť dodávky tepla;
- malé rozmery;
- schopnosť samočistenia vďaka vysokému turbulentnému toku;
- zvýšením počtu dosiek je možné dosiahnuť zvýšenie účinnosti;
- spoľahlivosť;
- ľahká údržba a spláchnutie;
- nízka hmotnosť;
- ľahká inštalácia;
- minimálna povrchová kontaminácia;
- úplné vylúčenie zmiešavania rôznych druhov chladiacej zmesi vďaka špeciálnemu tesniacemu systému;
- odolnosť proti korózii;
- vysoká účinnosť zaisťuje minimálnu plochu na výmenu tepla;
- možnosť zníženia tlakových strát na minimum použitím dosiek s rôznymi typmi profilov;
- nastavenie teploty.
Nevýhody doskových výmenníkov tepla zahŕňajú:
- potreba uzemnenia;
- náročnosť na kvalitu chladiva.
Veľké množstvo výhod umožňuje použitie výmenníkov tepla v domácom a priemyselnom segmente. Požiadavka na chladiace médium nie je pravdepodobnou nevýhodou, ale nutnosťou zabrániť frekvencii výmeny opotrebovaných dosiek.
Doskové výmenníky tepla na prístroji
Doskový výmenník tepla sa široko používa na výmenu tepla vo výparoch alebo kvapalinách a slúži ako chladič, ohrievač alebo kondenzátor. Pozostáva z niekoľkých komponentov:
- pohyblivá doska;
- pevná doska;
- dýzy so závitovou prírubou a zváraným spojom;
- súbor dosiek pripevnených k sebe;
- dolný a horný vodič;
- závitový stojan na upevnenie a čapy.
Medzi doskami sú gumové tesnenia. Pohyb tepelnej energie nastáva niekoľkými spôsobmi:
- priamy tok,
- protiprúd
- zmiešané.
Výber zariadenia na inštaláciu do vykurovacieho systému a výpočet sa vykonávajú pomocou špeciálneho softvéru vyvinutého špeciálne pre tieto účely.
Elektrické schéma
Na pripojenie dosky TO sa používa klasický obvod, v ktorom sú vstupné a výstupné rúrky chladiacej kvapaliny umiestnené na prednom paneli. Najčastejšie sú tieto otvory umiestnené tak, aby poskytovali protiprúd tepelnej energie a zabránili zmiešavaniu horúceho a studeného toku.
Druhá možnosť na pripojenie výmenníka tepla využíva rovnaké vstupné a výstupné dýzy, ktoré môžu byť umiestnené nielen na prednom paneli, ale aj zozadu.
Vstupné a výstupné toky tepelnej energie sú spojené potrubím s prírubou, závitovým alebo zváraným spojom.
V niektorých prípadoch nepoužívajte dýzy. Potom dôjde k spojeniu vyvŕtaním dodatočných otvorov s vnútorným závitom na inštaláciu kolíkov, ktoré slúžia ako upevňovač chladiva s potrubím. Ako tesnenie môžete použiť tepelne odolné gumové alebo gumové tesnenie.
Pravidlá výberu
Výber zariadenia závisí od niekoľkých parametrov, z ktorých každý sa počíta individuálne, v závislosti od miesta, kde bude inštalovaný výmenník tepla.
Pri výbere modelu musíte určiť nasledujúce body:
- druh média (para, voda atď.);
- ukazovatele teploty na vstupe a výstupe chladiacej kvapaliny;
- prípustná tlaková strata;
- maximálna teplota
- maximálny tlak vo vnútri zariadenia;
- tepelné zaťaženie zariadenia.
Po získaní údajov o týchto parametroch je potrebné vypočítať ukazovatele systému výmeny tepla. Potom môžete začať s výberom modelu na základe dostupných ukazovateľov sily, prietoku vody, priemeru a oblasti prenosu tepla.
Princíp činnosti
Princíp činnosti doskového výmenníka tepla nemožno nazvať jednoduchým. Dosky sú namontované pod uhlom 180 ° voči sebe navzájom. Zvyčajne je to hrot dvoch párov dosiek, ktoré poskytujú vstup a výstup tepelnej energie. Extrémny pár nie je zapojený do procesu prenosu tepla.
V závislosti od konštrukčných prvkov sa tepelné výmenníky zvyčajne delia na tri typy:
- jednookruhový,
- multi-okruh
- obojsmerná.
Cirkulácia tepelnej energie v jednookruhovom zariadení sa vykonáva natrvalo, po celom obvode av jednom smere, so súčasným protiprúdom chladiva.
Pohyb tepelného nosiča v multifunkčných zariadeniach sa uskutočňuje rôznymi smermi. Takéto zariadenia sa používajú iba vtedy, ak existuje mierny rozdiel teploty vo vratnom a vstupnom prúde.
Pohyb tepelnej energie v obojsmerných zariadeniach prebieha pozdĺž dvoch nezávislých obvodov, ktoré podliehajú neustálemu monitorovaniu dodávky tepla.
Existuje iný typ zariadenia - parný doskový výmenník tepla, ktorý je zodpovedný za ohrev vody alebo inej kvapaliny vo vykurovacom systéme. Princíp činnosti tohto zariadenia sa nelíši od štandardných modelov doskových agregátov.
Doskové výmenníky tepla
Materiál dosiek je oceľ s hrúbkou 1 mm. Aby sa turbulizoval tok chladiva a zväčšila sa plocha prenosu tepla, je prietoková časť dosiek vytvorená rebrovaná alebo vo forme zvlnenia.
Pri pohľade v reze má zvlnená plocha profil rovnostranného trojuholníka. Odpor a rýchlosť toku závisia od stupňa uhla, v ktorom je zvlnenie umiestnené. Čím je ostrejšia, tým menší je odpor a vyššia rýchlosť chladiacej kvapaliny.
Okrem ocele sa na výrobu dosiek výmenníka tepla používajú aj iné zliatiny v závislosti od toho, kde bude zariadenie pracovať.
Oblasti použitia
Každý typ výmenníka tepla má svoju vlastnú oblasť použitia.
Skladacie výmenníky tepla sa bežne používajú:
- na inštaláciu vykurovacích sietí;
- v chladničkách;
- v bazénoch atď.
Používajú sa spájkované zariadenia:
- v mrazničkách;
- v klimatizačných systémoch;
- vo ventilačných systémoch;
- v kompresorových zariadeniach.
Zvárané a čiastočne zvárané zariadenia našli uplatnenie:
- v systémoch riadenia klimatizácie a vetrania;
- vo farmaceutickom priemysle;
- v potravinárskom priemysle;
- vo vykurovacích systémoch a zásobovaní teplou vodou;
- v obehových čerpadlách atď.
V domácnosti je najčastejšie spájkovaným typom výmenníka tepla. Je zodpovedný za chladenie alebo ohrev tepelnej energie.
Výmenník tepla je prvkom systému používaného vo verejnom priemysle, potravinárstve, hutníctve a ropnom a plynárenskom priemysle, ako aj pri stavbe lodí. Prevažovanie výhod nad nevýhodami naznačuje jeho účinné uplatňovanie. Po správnom určení technických charakteristík a úloh zariadenia je možné vykonať inštaláciu vykurovacieho systému doma pomocou výkresov a schém zapojenia výmenníka tepla dostupných na internete.
