A héj-cső hőcserélő egy olyan típusú hőtechnikai eszköz, amely a hő átadását a hűtőközegből a fűtött anyagba végzi. Az adott esettől függően a hűtőfolyadék szerepe lehet gőz vagy folyadék. A mai napig a melegítő héj-cső modelljét használják a legszélesebb körben.
A hőcserélő egy meglehetősen összetett eszköz, amelyet kondenzátorként, fűtőként vagy párologtatóként használnak
Tartalom
Felhasználási területek
Ezen eszközök gyártása a huszadik század elején kezdődött. Ennek oka az volt, hogy a hőállomásoknak nagy felületű magas nyomású fűtőberendezésekre volt szükségük.
A héj- és csőfűtéseket sok iparágban használják, ideértve:
- Olaj- és gázipar;
- vegyi gyártás;
- élelmiszeripar.
Szinte minden termeléshez hőtermelés vagy abszorpció kapcsolódik, ezért a hőcserélőkre van szükség az emberi tevékenység különböző területein. A vállalkozások berendezéseinek teljesítménye, valamint a háztartási klímaberendezések és fűtőberendezések, az autóban használt hűtő radiátorok stb. Működése a berendezéstől és tulajdonságaitól függ.
Jegyzet! Az ilyen típusú fűtőberendezéseket leggyakrabban munkafolyadékok hűtésére és a hűtőközeg melegítésére használják a hőszivattyúk működtetéséhez.
A burkolat és a cső hőcserélőit széles körben használják kondenzátorként és párologtatóként. Manapság az ipari technológiák fejlődésének köszönhetően a hőcserélők tervezése fejlettebbé vált és tovább korszerűsödik.
A héj-cső hőcserélők előnyei és hátrányai
Szerkezeti szempontból az ilyen típusú hőcserélők hasonlóak az első modellekhez, amelyeket a huszadik század elején állítottak elő. Ezeknek az eszközöknek a modernizálása csak bizonyos elemeket érint, azonban az alap változatlan maradt. A héj- és csőfűtéshez használt modern anyagok javíthatják működési tulajdonságaikat.
A hőcserélők gyártásában modern anyagokat használnak, amelyek jelentősen javítják a kész eszközök minőségét
A héj- és csőcserélők számos pozitív tulajdonsággal megkülönböztethetők, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy a mai napig a különböző iparágak nélkülözhetetlen elemeinek maradjanak:
- ellenállás a kalapács ellen a rendszerben;
- képesség szennyezett környezettel történő munkavégzésre;
- alacsony hőátadási sebesség;
- jó teljesítmény;
- kopásállóság;
- karbantarthatóság;
- ellenállás a magas nyomásnak;
- ellenálló képesség az agresszív vegyszerekkel szemben;
- üzembiztonság;
- megbízhatóság és tartósság.
Az ilyen típusú fűtőberendezéseknek vannak hátrányaik, ideértve a következőket:
- meglehetősen nagy méretek;
- magas ár.
Az eszköz és a működés elve
Héj-cső hőcserélő számos szerkezeti elemet tartalmaz. Fontolja meg a legfontosabbat:
- ház (ház);
- elosztó és vezető kamrák;
- belső csőrendszer;
- csövek;
- válaszfalak és tömítések.
Ezt az eszközmodellt megkülönbözteti a ház, amely elrejti a belső csöveket, ezért a neve - „héj és cső”
Két fúvókát hegesztenek a testhez. Az egyik felelős a munkakörnyezet ellátásáért, a másik pedig a következtetésért. A ház végéhez speciális karimák vannak hegesztve.
Ezen túlmenően az ilyen fűtőberendezés csőlemezeket tartalmaz, amelyek között a csöveket hegesztik, és amelyek távoli rácsokkal vannak felszerelve. Ez a kialakítás képezi a rekuperator csőrendszerét, és lehetővé teszi a melegítő többszörös átvezetését.
Két fúvóka van behelyezve a rekuperátor aljába, amelyek ugyanúgy, mint a ház fúvókái, ellátják a bemeneti és kimeneti funkciókat. A rekuperátor alja peremekkel van felszerelve. A rekuperator karimák a ház párosító karimái. Egy ilyen eszköz csőrendszerét behelyezik a házba. A rácsok speciális tömítőelemekkel és csavarokkal vannak rögzítve a rekuperator karimái és a ház között. Ez lehetővé teszi, ha szükséges, a héj-cső eszköz bármely elemének zökkenőmentes javítását.
Az ilyen típusú fűtőberendezések működési elve a következő: a forró és a hideg közeg két különböző csatornán kering. A hőátadási folyamat ezen csatornák falai között zajlik.
Héj-cső hőcserélők típusai
A héj-és csőfűtés meglehetősen bonyolult, szerkezeti szempontból a készülék, és számos olyan változattal rendelkezik, amelyekre érdemes figyelni. A tervezési jellemzők (rekuperátor jelenléte) miatt a héj-cső eszközöket regeneráló típusnak kell besorolni.
Héj-cső hőcserélők hasonló eszközök regeneráló típusa.
Ezenkívül, a munkaközeg mozgásának irányától függően, a héj- és csőmelegítőket a következő típusokra osztják:
- közvetlen kifolyás;
- keresztirányú;
- ellenáramú.
A héj-cső modell elnyerte a nevét, mivel a csöveket, amelyeken a hűtőfolyadék kering, a házba helyezik. A munkaközeg sebessége függ a házban lévő csövek számától. Viszont minél nagyobb a sebesség, annál nagyobb a készülék hőátadási sebessége.
Vegye figyelembe azokat az alapanyagokat, amelyekből az ilyen melegítők készülnek:
- ötvözött acél;
- rozsdamentes acél;
- nagy szilárdságú acél.
Az ilyen készülékek csövei a következő anyagokból készülhetnek:
- acél;
- réz;
- sárgaréz;
- titán.
Az ilyen anyagok használata ahhoz a tényhez kapcsolódik, hogy a hőcserélőket általában szélsőséges körülmények között üzemeltetik, és érintkezésbe kerülnek agresszív anyagokkal, amelyek korróziót okozhatnak.
A hőcserélők magas korrózióállóságú anyagokból készülnek, például titánból vagy rozsdamentes acélból.
Fontos! A hagyományos acél nem alkalmas héj-cső hőcserélőhöz, mivel alacsony a korrózióállóság.
A héj és cső modelleket szintén típusokra osztják. Manapság ezen eszközök négy típusa létezik:
- hőmérséklet eset kompenzátorral felszerelt melegítő;
- fűtés statikus (rögzített) csövekkel;
- eszköz U és W alakú csövekkel;
- úszó fej eszköz.
A héj- és csőmelegítők elhelyezkedhetnek a térben vízszintesen, függőlegesen vagy egy bizonyos szögben.
Hőátadási együttható növekedése
Az ipar nem áll meg helyben - a hőcserélők folyamatos fejlesztése. A műszaki jellemzők javítását az alábbi módszerekkel lehet elérni:
- turbulens áramlások létrehozása;
- spirális betétek megvalósítása, amelyeknek eredményeként hosszirányú és keresztirányú áramlás alakul ki a csövek körül;
- profil és csavart csövek gyártása;
- keverékek használata, amelyek folyadékokat és gázokat tartalmaznak;
- a hőátadásért felelős felületek rezgésének létrehozása;
- a munkakörnyezet pulzáló áramlása.
A fenti módszerek növelik a hőátadási együtthatót. Általános az is, hogy egyszerre több módszert is alkalmaznak. Egy ilyen kombináció jelentősen megnövelheti a héj- és csőfűtés működési jellemzőit 2–3-szor. Érdemes megjegyezni, hogy egyes módszerek nemcsak növelik a hőátadási sebességet, hanem más hasznos funkciókat is végrehajthatnak. Például a turbulens áramlások megakadályozzák a sólerakódások kialakulását a csövek belső falán, ami kiküszöböli a csövek szűkülését.
A hőcserélő kialakításának folyamatos fejlesztése lehetővé teszi a hőátadás fokozását és az üzemi jellemzők javítását
Hőcserélő választási tippek
A héj- és csőfűtés számítási programjának egyértelműen ki kell írnia a kezdeti adatokat. Egy jó rekuperációs eszköznek jól meghatározott áramkört kell igényelnie. Számos szempontot kell figyelembe venni, amikor a burkolat és a cső hőcserélőjét választják. Ezek a rendelkezések nagyon fontosak a számításokhoz.
Mindenekelőtt érdemes megjegyezni, hogy a folyékony és gáznemű hűtőfolyadékok esetében a csöveken átmenetileg meghatározott fordulatszám van. Mint fentebb említettük, minél nagyobb a sebesség, annál jobb a hőátadás. Folyékony közegek esetén a sebesség 0,6 és 6 m / s között van. Gáznemű közegek esetén a sebesség 3 és 30 m / s között lehet. A felhasznált energia mennyisége azonban a sebességtől is függ, ezért egyes esetekben a hűtőfolyadék sebességét alábecsülik, hogy csökkentsék az áramfogyasztást.
A csövek kiválasztásakor ügyeljen arra, hogy melyik anyagból készülnek, valamint átmérőjükre. A csövek anyagát a kiválasztott munkaközegtől függően választják meg. Ne feledje, hogy minél agresszívabb a környezet, annál megbízhatóbbnak kell lennie a cső anyagának.
Fontos! Ha a rendszert savval tisztítják, akkor ajánlott a rozsdamentes acélcsöveket választani. A rozsdamentes acél magas korróziógátló tulajdonságokkal rendelkezik, kiválóan ellenáll az agresszív reagenseknek, továbbá alacsony hővezetési együtthatóval rendelkezik.
A héj-cső hőcserélők meglehetősen terjedelmes eszközök, ezért azok megválasztásakor érdemes megfontolni méretüket, hogy a jövőben ne legyen nehézségeik szállításukkal és beszerelésükkel.
A túlméretezett eszközök jelentős súlyúak, ami növeli a szállítási költségeket
Azt is figyelembe kell venni, hogy a beszerelés után a rekuperator előtt elegendő helynek kell lennie ahhoz, hogy az eszköz szükség esetén javítható legyen. Elegendő helynek kell lennie ahhoz, hogy a csőrendszert ki lehessen venni a házból. A héj-cső hőcserélőnek olyan kialakításúnak kell lennie, amely figyelembe veszi nemcsak a fő elemekhez, hanem más alkatrészekhez való szabad hozzáférést is. Ez különösen igaz a vezérlőberendezésekre.
Cső- és hőcserélő-üzemeltetési tippek
Az ilyen típusú hőcserélők, bár ezek meglehetősen szerény eszközök, azonban előbb vagy utóbb megelőző tisztítást vagy javítást igényelnek.
A hőcserélő javítása bizonyos következményekkel jár - leggyakrabban ez a hőátadási együttható csökkenése. A héj és a csőfűtés legsebezhetőbb része a cső. Általános szabály, hogy ők okozják a bontást. Tudva a hőcserélők ezen tulajdonságáról, a szakértők azt tanácsolják, hogy külön megvásárolják őket. Ezen felül gyakran problémák merülnek fel, ha ezeket az eszközöket kondenzátum szabályozza. Bármilyen változás eltéréseket von maga után a hőátadási területen. A hőátadási terület változása általában nemlineáris.
Nagyon nehéz, és bizonyos esetekben lehetetlen ilyen eszköz készítése saját kezűleg. A héj-cső hőcserélő nagyon komplex berendezés, amelynek előállításához szigorúan be kell tartani a több szakaszból álló technológiai folyamatot.
