Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm là một loại bộ trao đổi nhiệt thu hồi, nguyên tắc dựa trên sự chuyển đổi và truyền năng lượng nhiệt từ môi trường này sang môi trường khác, thông qua các tấm tiếp xúc. Được thu thập trong một bó duy nhất, chúng tạo thành một loại kênh mà qua đó chất làm mát di chuyển. Các thông số và kích thước của thiết bị được biểu thị theo tiêu chuẩn của GOST 15518-83.
Các loại trao đổi nhiệt
Tùy thuộc vào mức độ tiếp cận dịch vụ và kiểm tra, bộ trao đổi nhiệt được chia thành nhiều loại:
- đóng mở
- hàn
- hàn
- bán hàn.
Có thể thu gọn
Các thiết bị loại này được lắp ráp và tháo rời để bảo trì, kiểm tra và sửa chữa định kỳ. Quá trình truyền nhiệt được thực hiện bằng các tấm xen kẽ với nhau, tạo thành hai đường viền chuyển động. Điều này giúp loại bỏ sự pha trộn năng lượng nhiệt giữa hai luồng. Tất cả các tấm được phân tách bằng các miếng đệm cao su.
Đã bán
Các thiết bị loại này không được tháo rời, không giống như loại được xem xét trước đó và tất cả các tấm được hàn lại với nhau. Ưu điểm của các thiết bị như vậy được coi là chi phí phải chăng và kích thước nhỏ. Lĩnh vực ứng dụng chính là nồi hơi gas trong nước và các hệ thống sưởi ấm khác.
Hàn
Các đơn vị của lớp này bao gồm các tấm hàn với nhau mà không có con dấu cao su. Dòng nhiệt di chuyển qua hai kênh: một dọc theo tôn, thứ hai qua ống. Trong số các nhược điểm là chi phí cao của thiết bị và kích thước của nó. Chất làm mát của lớp này được sử dụng ở quy mô công nghiệp.
Bán hàn
Một thiết kế bao gồm các tấm được lắp đặt theo cách kết hợp. Các con dấu được đặt ở bên ngoài của các tấm hàn đôi. Thiết bị như vậy cho phép sử dụng nó trong môi trường cực kỳ hung dữ hoặc trong các hệ thống làm mát.
-
- Không thể đếm được
-
- Hàn
-
- Đã bán
-
- Bán hàn
Ưu điểm và nhược điểm
Trong số các khía cạnh tích cực của việc sử dụng các đơn vị như vậy có thể được xác định:
- thiếu chi phí sản xuất và đầu tư lớn;
- hiệu quả cung cấp nhiệt;
- kích thước nhỏ;
- khả năng tự làm sạch do dòng chảy hỗn loạn cao;
- bằng cách tăng số lượng tấm, có thể đạt được sự gia tăng hiệu quả;
- độ tin cậy;
- dễ bảo trì và xả nước;
- trọng lượng nhẹ;
- dễ dàng cài đặt;
- ô nhiễm bề mặt tối thiểu;
- loại trừ hoàn toàn việc trộn các loại chất làm mát khác nhau, nhờ một hệ thống làm kín đặc biệt;
- Chống ăn mòn;
- hiệu quả cao đảm bảo bề mặt trao đổi nhiệt tối thiểu;
- khả năng giảm tổn thất áp suất đến mức tối thiểu bằng cách sử dụng các tấm với các loại hồ sơ khác nhau;
- điều chỉnh nhiệt độ.
Những nhược điểm của bộ trao đổi nhiệt tấm bao gồm:
- sự cần thiết phải nối đất;
- độ chính xác đến chất lượng của chất làm mát.
Một số lượng lớn các lợi thế cho phép sử dụng các bộ trao đổi nhiệt trong phân khúc trong nước và công nghiệp. Nhu cầu về chất làm mát nhiều khả năng không phải là nhược điểm, nhưng cần ngăn chặn tần suất thay thế các tấm bị mòn.
Các thiết bị trao đổi nhiệt tấm
Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm được sử dụng rộng rãi để trao đổi nhiệt trong hơi hoặc chất lỏng và hoạt động như một bộ làm mát, lò sưởi hoặc bình ngưng. Nó bao gồm một số thành phần:
- tấm di động;
- Tấm cố định;
- vòi phun, với mặt bích ren và kết nối hàn;
- một bộ đĩa gắn chặt với nhau;
- hướng dẫn dưới và trên;
- chân đế ren để gắn và đinh tán.
Giữa các tấm là con dấu cao su. Sự chuyển động của năng lượng nhiệt xảy ra theo nhiều cách:
- dòng chảy trực tiếp,
- ngược dòng
- Trộn.
Việc lựa chọn thiết bị để lắp đặt trong hệ thống sưởi và tính toán được thực hiện bằng phần mềm đặc biệt được phát triển riêng cho các mục đích này.
Sơ đồ hệ thống dây điện
Để kết nối tấm TO, một mạch cổ điển được sử dụng trong đó các ống đầu vào và đầu ra của chất làm mát được đặt trên bảng phía trước. Thông thường, các lỗ này được định vị theo cách cung cấp một luồng năng lượng nhiệt và để tránh trộn lẫn dòng nóng và lạnh.
Tùy chọn thứ hai để kết nối bộ trao đổi nhiệt sử dụng cùng một đầu phun và đầu ra, có thể được đặt không chỉ trên bảng điều khiển phía trước, mà còn ở phía sau.
Các luồng đầu vào và đầu ra của năng lượng nhiệt được kết nối bằng các đường ống có kết nối mặt bích, ren hoặc hàn.
Trong một số trường hợp, không sử dụng vòi phun. Sau đó, kết nối xảy ra bằng cách khoan các lỗ bổ sung với ren trong để lắp đặt các đinh tán, sẽ đóng vai trò là chất gắn chặt cho chất làm mát với đường ống. Là một miếng đệm, bạn có thể lấy một con dấu cao su chịu nhiệt hoặc cao su.
Quy tắc lựa chọn
Việc lựa chọn thiết bị phụ thuộc vào một số thông số, mỗi thông số được tính riêng, tùy thuộc vào vị trí bộ trao đổi nhiệt sẽ được cài đặt.
Khi chọn một mô hình, bạn cần xác định các điểm sau:
- loại phương tiện (hơi nước, nước, v.v.);
- chỉ báo nhiệt độ ở đầu vào và đầu ra của chất làm mát;
- mất áp suất cho phép;
- Nhiệt độ tối đa
- áp suất tối đa bên trong thiết bị;
- tải nhiệt trên thiết bị.
Sau khi có được dữ liệu về các thông số này, cần phải tính toán các chỉ số của hệ thống trao đổi nhiệt. Sau đó, bạn có thể bắt đầu chọn một mô hình, dựa trên các chỉ số khả dụng về công suất, tốc độ dòng nước, đường kính và diện tích truyền nhiệt.
Nguyên lý hoạt động
Nguyên lý hoạt động của bộ trao đổi nhiệt dạng tấm không thể gọi là đơn giản. Các tấm được gắn ở một góc 180 độ so với nhau. Thông thường, đây là một nhánh của hai cặp tấm cung cấp đầu vào và đầu ra của năng lượng nhiệt. Cặp cực đoan không tham gia vào quá trình truyền nhiệt.
Tùy thuộc vào các tính năng thiết kế, bộ trao đổi nhiệt thường được chia thành ba loại:
- mạch đơn,
- đa mạch
- hai chiều.
Sự lưu thông năng lượng nhiệt trong một thiết bị mạch đơn được thực hiện vĩnh viễn, dọc theo toàn bộ mạch và theo một hướng, với dòng chảy ngược của chất làm mát.
Sự chuyển động của chất mang nhiệt trong thiết bị đa mạch xảy ra theo nhiều hướng khác nhau. Các thiết bị như vậy chỉ được sử dụng nếu có một chút khác biệt về nhiệt độ trong dòng chảy trở lại và đầu vào.
Sự chuyển động của năng lượng nhiệt trong các thiết bị hai chiều xảy ra dọc theo hai mạch độc lập, chịu sự giám sát liên tục của nguồn cung cấp nhiệt.
Có một loại thiết bị khác - bộ trao đổi nhiệt dạng tấm hơi, có nhiệm vụ làm nóng nước hoặc chất lỏng khác trong hệ thống sưởi. Nguyên lý hoạt động của thiết bị này không khác với các mô hình tiêu chuẩn của cốt liệu tấm.
Tấm trao đổi nhiệt
Vật liệu cho các tấm là thép, dày 1 mm. Để làm rối loạn dòng chảy chất làm mát và tăng diện tích truyền nhiệt, phần dòng chảy của các tấm được tạo thành gân hoặc ở dạng nếp gấp.
Nếu bạn nhìn trong mặt cắt ngang, bề mặt lượn sóng có cấu hình của một tam giác đều. Điện trở và tốc độ dòng chảy phụ thuộc vào mức độ của góc mà nếp gấp được đặt. Nó càng sắc nét, điện trở càng thấp và tốc độ làm mát càng cao.
Ngoài thép, các hợp kim khác cũng được sử dụng để chế tạo các tấm trao đổi nhiệt, tùy thuộc vào nơi thiết bị sẽ hoạt động.
Lĩnh vực ứng dụng
Mỗi loại bộ trao đổi nhiệt có lĩnh vực ứng dụng riêng.
Bộ trao đổi nhiệt có thể gập lại thường được sử dụng:
- để lắp đặt mạng lưới sưởi ấm;
- trong tủ lạnh;
- trong hồ bơi, vv
Thiết bị hàn được sử dụng:
- trong tủ đông;
- trong hệ thống điều hòa không khí;
- trong hệ thống thông gió;
- trong cài đặt máy nén.
Các thiết bị hàn và bán hàn đã tìm thấy ứng dụng của chúng:
- trong hệ thống kiểm soát khí hậu và thông gió;
- trong ngành dược phẩm;
- trong ngành thực phẩm;
- trong hệ thống sưởi ấm và cung cấp nước nóng;
- trong máy bơm lưu thông, vv
Trong sử dụng hộ gia đình, loại trao đổi nhiệt thường được hàn nhất. Ông chịu trách nhiệm làm mát hoặc sưởi ấm năng lượng nhiệt.
Một bộ trao đổi nhiệt là một yếu tố của hệ thống được sử dụng trong lĩnh vực tiện ích, thực phẩm, luyện kim và dầu khí, cũng như trong đóng tàu. Ưu thế của ưu điểm hơn nhược điểm cho thấy ứng dụng hiệu quả của nó. Khi đã xác định chính xác các đặc tính kỹ thuật và nhiệm vụ của thiết bị, bạn có thể cài đặt hệ thống sưởi ấm tại nhà bằng cách sử dụng các bản vẽ và sơ đồ kết nối trao đổi nhiệt có sẵn trên Internet.
