Како функционише измјењивач топлоте од цеви до цеви - предности и мане уређаја

Цев измењивача топлоте у цеви служи за грејање или хлађење расхладног средства у системима грејања и индустријског типа. Ови уређаји се такође користе у нафтној и гасној, хемијској и осталој индустрији.

Опште информације о цеви измјењивача топлоте у цеви

Уз помоћ измјењивача топлоте или измјењивача топлоте, топлотна енергија се размјењује између двије супстанце које се користе као хладњака. То доводи до загревања једног од њих, и хлађења другог. На основу ове способности, неки измењивачи топлоте на топлотним цевима дјелују као грејалице, други - фрижидери.

Метода уређаја за пренос топлоте може бити:

  • Површно. Она служи за одвајање хладњака. У овом случају је обезбеђен посебан зид који добро врши топлоту између два одељка резервоара.
  • Регенеративан. Поступак преноса топлоте укључује две фазе, током којих се специјална млазница наизменично загрева и охлади.
  • Мешање. За размену топлоте два медија користи се њихов директни контакт и мешање.

Карактеристике конструкције

Ова група уређаја се назива површински топлотни уређаји. Уређај цеви измјењивача топлоте у цеви није посебно сложен. Најчешће, састав измјењивача топлоте садржи неколико елемената: постављају један изнад другог, међусобно повезују са посебним причвршћивањем. Структура сваке појединачне линије укључује уметнуте у друге цеви, дизајниране за размену топлоте између себе. Спољна цев већег пречника повезана је с сличним елементима суседних преграда.

Исто важи за цијеви мањих пречника који се налазе унутар: они се такођер користе у серији. Како би се осигурала могућност редовног чишћења на свим прикључцима, прикључци су инсталирани. Унутрашње цијеви су углавном повезане са преносивим ваљцима. Захваљујући малом попречном пресеку унутар система постиже се висока брзина расхладног средства кроз цеви и између њих.

Ако је неопходна замена топлоте за носач топлоте у великим запреминама, дизајн апарата допуњава се са неколико додатних секција, за чије се уједињење обезбјеђују заједнички колектори.

Предности измјењивача топлоте

Једноставна шема цеви измјењивача топлоте у цеви није препрека његовој значајној популарности. Што се тиче одржавања, једноставност уређаја омогућава његово самостално извођење без укључивања водоинсталатера.

Главне предности овог типа апарата су следеће:

  1. Оптимална брзина транспорта носача топлоте. Ово се постиже пажљивим одабиром водоводних цијеви потребног пречника: то омогућава рјешење без потешкоћа унутар система.
  2. Лакоћа производње и бриге. Ово вам омогућава да лако обавите редовно чишћење уређаја, што позитивно утиче на трајање свог сервиса.
  3. Свестраност. Ова својства измјењивача топлине омогућавају кориштење не само текућег, већ и испарљивог расхладног средства. Као резултат тога, уређај се може успешно користити у различитим системима.

Недостаци опреме обично укључују такве тренутке:

  • Велике величине. Ово оставља свој знак на транспорту и раду уређаја. Ово је посебно важно за приватну употребу, јер додатни простор за инсталацију уређаја није увек лако наћи.
  • Висока цена. Трошкови спољашњих цијеви који нису укључени у размјену топлоте, као и цијеви које су опремљене са измјењивачем топлоте (ако су у цјелокупном пројекту) је прилично значајно.
  • Сложеност дизајна. Овај поступак могу само професионалци, јер захтева сложене калкулације и познавање тачних параметара система. Као резултат, повећавају се укупни трошкови инсталације.

Упркос недостатку измењивача топлоте у цеви у цеви, позитивни аспекти успешно компензују ово: ово објашњава велику популарност ових уређаја не само у индустријским областима, већ иу приватним домаћинствима.

Дизајн карактеристике

Током пројектовања активности цеви за измјењивање топлоте у цеви морате одабрати најоптималнији материјал из кога ће бити направљен. Поред тога, у овој фази одредити основне параметре дизајна. Иако се у даљем тексту сматрају главне тачке дизајна уређаја ове групе, међутим, не препоручује се независно понашање таквог рада. Такође погледајте: "Како направити измјењивач топлоте на цијеви димњака - опције за методе изградње и уградње."

Најбоље од свега, ако то раде стручњаци за грејање. Пошто је повећана активност корозије карактеристична за број хладњака, главни елементи измјењивача топлоте су израђени од нерђајућег челика. Ово такође обезбеђује најдужи могући век трајања уређаја. Када се користи за производњу другог материјала, потребна је детаљна анализа специфичних карактеристика рада измјењивача топлоте.

Да бисте израчунали димензије главних дијелова цеви измењивача топлоте у цеви, потребне су вам информације о следећим параметрима:

  • Просјечна разлика у температури између хладњака.
  • Термичко оптерећење уређаја.
  • Коефицијент преноса топлоте који се јавља између зидова апарата и расхладног средства.
  • Индикатор топлотне отпорности зидова измјењивача топлоте.
  • Површина израчунате површине на којој се врши размена топлоте.

Термалне карактеристике ће морати да буду допуњене још неким прорачунима. Пре свега, то се односи на хидрауличке параметре, које уређај поседује. Принцип рада цеви измјењивача топлоте у цеви зависи од механичког оптерећења металних цијеви система грејања. Што се тиче коефицијента преноса топлоте цеви, они су директно зависни од радног медијума са којим интерагују: њихово знање ће омогућити да самостално израчунају систем за размјену топлоте.

Једноставан дизајн цеви за измјењивање топлоте у цеви доприноси значајној преваленцији уређаја овог типа. Најважније је да велике димензије система не смију ометати инсталацију и његову накнадну операцију.

Како инсталирати измењивач топлоте ваздуха или воде на цеви димњака својим рукама

Ефикасност купатила или пећи за грејање може се побољшати опремањем са измењивачем воде или зрака. Инсталирање измењивача топлоте на димњачу ће решити два проблема одједном: загрејати воду за систем грејања или круг ПТВ и топлотну изолацију димњака.

Принцип рада

Димњак металног штедња инсталиран у купатилу, кући или гаражи, када је загрејан, је веома врућ. У зависности од дизајна пећи, његова температура може бити од 200 до 500 степени, што га чини опасним у смислу заштите од пожара, а случајни контакт са њом може изазвати оштре опекотине.

Топлина из димњака може се добро користити постављањем измењивача топлоте на њега: резервоар или намотај. У овом случају, течност за хлађење је обично вода, ау неким случајевима и ваздух. По контакту расхладног средства са загрејаним зидовима димњака излазне температуре: димњак се охлади, а вода или ваздух у измењивачу топлоте се, напротив, загрева.

Када се загревају, топла вода се подиже до горњег дела измјењивача топлоте, а одатле до излазног прикључка и цијеви у резервоар система или резервоара за складиштење. Уместо загрејане воде кроз доводни прикључак улази у хладноћу. Како се грејање наставља, циркулација се наставља, због чега је вода у спремнику спремна за загревање на високој температури.

Ваздушни измењивачи топлоте раде према сличном принципу: уход хладног ваздуха се одвија са дна, након загревања улази кроз цевовод у загрејане просторије. Тако можете загрејати поткровље у сеоској кући или соби за одмор у купатилу, која се периодично загрева. Уређај за гријање воде у њима је немогуће, јер је потребно редовно одводити и сипати расхладно средство у систем.

Спремник за воду

Размењивач топлоте у облику резервоара који се налази око димњака, направљен од нерђајућег челика или поцинкованог лима. Ово треба узети у обзир дизајн пећи. Ако обезбеди проклизавање димних гасова, а температура дима на излазу пећи не прелази 200 степени, можете користити било који материјал за производњу измењивача топлоте.

У једноставним пећима без дима, вредност температуре дима на излазу може да достигне 500 степени Целзијуса. У том случају, неопходно је користити нерђајући челик, пошто превлака цинка, када се јако загрева, емитује штетне материје.

Најчешће, измјењивачи топлоте овог типа постављени су на пећ за купатило и користе се као бојлер за довод топле воде. Резервоар је опремљен опремом у горњим и доњим дијеловима, а цеви повезане на систем су повезане са њима. Резервоар за топлу воду инсталиран је у туш кабини или парни соби. Такође је могуће користити такав систем за грејање помоћне просторије или гараже.

Резервоар за производњу: корак по корак упутства и видео

Измењивачи топлоте за индустријске пећи се продају у комплету са неким модификацијама. Приликом инсталације нове пећи, можете изабрати одговарајући модел са готовим воденим кругом. Можете такође направити измјењивач топлоте на димњаку својим рукама. Следећи материјали су потребни за његову производњу:

  • комади цеви од нерђајућег челика различитих пречника дебљине зида од 1,5-2 мм, челични лим;
  • 2 прикључка по 1 инч или ¾ инча за повезивање са системом;
  • резервоар за складиштење од нерђајућег челика или поцинкованог челика са запремином од 50 до 100 литара;
  • бакарне или челичне цијеви или флексибилне прикључке за довод топле воде;
  • куглични вентил за одвод хладњака.

Редослед производње за пећ или штедњак:

    1. Рад почиње припремом цртежа. Димензије спремника на димњаку зависе од пречника цеви и типа пећи. Пећи једноставне конструкције са директним димњаком одликују се високом температуром димних гасова на излазу, те димензије измјењивача топлоте могу бити прилично велике: висине до 0,5 м.
  1. Пречник унутрашњих зидова резервоара треба да обезбеди чврсто уклапање измењивача топлоте на димну цев. Пречник спољних зидова резервоара може прећи пречник унутрашњег 1,5-2,5 пута. Такве димензије омогућавају брзо загревање и добру циркулацију хладњака. Пећи са ниском температуром димних гасова треба да буду опремљени танком који има малу величину како би се убрзао загревање и избегавала кондензација и погоршање вучне силе.
  2. Коришћењем заваривачког претварача прикључите делове уређаја, гледајући тишину шавова. У доњем и горњем дијелу резервоара су заварени прикључци за напајање и селекцију воде.
  3. Резервоар је постављен на димну утичницу пећнице, напет, подмазујући спојни слој са топлотно отпорним силикатним заптивачем. На исти начин, на исти начин, на резервоару измењивача топлоте постављен је и адаптер од неогреване цеви до топлотно изоловане цеви, а димњак се извлачи из просторије кроз плафон или зид.
  4. Повежите измењивач топлоте са системом и резервоаром за складиштење. Истовремено одржавајте потребан степен нагиба: цев за довод хладне воде која је прикључена на доњу монтажу мора имати угао од најмање 1-2 степена у односу на водоравну равнину, цев за грејање воде прикључена је на горњи део и са нагибом не мање од 30 степени довести до резервоара за складиштење. Погон се мора поставити изнад нивоа измјењивача топлоте.
  5. У најнижој тачки система инсталиран је одводни вентил. У купатилу се може комбиновати са славином одвода топле воде за парну собу.
  6. Пре рада, систем мора бити напуњен водом, у противном ће се метал прегријати и то ће водити, што може довести до кршења затегнутости заваривања и цурења.
  7. Снабдевање водом до резервоара за складиштење може се вршити и ручно и аутоматски помоћу пливастог вентила. За ручно пуњење, препоручује се прозрачна цијев за спољашњи зид да би се контролисао ниво воде у резервоару, како не би систем био сушен.
За добро циркулацију расхладне течности неопходно је користити цијеви пречника најмање ¾ инцх, а њихова укупна дужина до резервоара не сме бити већа од 3 метра!

Сам видео измјењивач топлоте воде приказан је на видео снимку.

Једноставан дизајн: серпентин

Инсталирање резервоара измењивача топлоте на димњаку повезано је са заваривањем, што не могу сви учинити. Једноставнији дизајн је завојница завијена спиралом око димњака. Свитак се може направити од бакра или алуминијумске цијеви - ови метали лако савијати, имају високу топлотну проводљивост и не подлежу корозији.

Пречник цеви је одабран тако да је погодно спојити на прикључке резервоара за воду. За флексибилне цијеви су погоднији са пречником не више од 28 мм. Дужина у сваком случају не би требало да буде већа од 3 метра - ово је предуслов за природну циркулацију расхладне течности. За повезивање грејача са резервоаром користите флексибилан еиелинер за топлу воду.

Овај дизајн измјењивача топлоте се може користити за производњу топле воде, бар за грејање малих просторија. Максимална ефикасност грејања постиже се ако уградите намотај на димњак једне пећи са високом температуром димног гаса.

Кормиларски димњак са властитим рукама

Измењивач топлоте из цеви обично се инсталира на димњак металне пећи инсталиране у гаражи или радионици како би се добила топла вода или грејање. Такође је могуће уградити завојницу на пећ за купатило.

Потребни материјали:

  • бакар, алуминијум или челична цијев - око 3 метра;
  • флексибилан прикључак за довод топле воде пречника од 2 инча - 2 комада потребне дужине;
  • спремник за складиштење опремљен са пливастим вентилом за напајање воде и одводног вентила за његову потрошњу;
  • куглични вентил за одвођење система.

Редослед рада:

  1. Најтежа ствар код извођења таквог измењивача топлоте је савијање цеви у облику спирале, без смањења његовог попречног пресека. Бакарне цеви пречника мање од 28 мм могу се савијати са цијевним бендером без загревања. Челик и алуминијум, као и цеви са већим пречником, морају се гријати са вентилатором пре ливења.
  2. Такође можете користити овај метод: цев се напуни са сувим песком, а крајеви чврсто закачени дрвеним утикачима. Цев је савијена према шаблону - цев која има пречник димњака, након чега се утикаче уклањају и песак се сипа, цев се опере под великим водом.
  3. На крајевима цеви навијте и инсталирајте адаптере за повезивање са системом.
  4. Цев се поставља на димњак. Да би се побољшао пренос топлоте, могуће је спустити завојницу на димњак са лименкама, прво размашћујући тачке лемљења и уклањање оксида са ортофосфорном киселином.
  5. Резервоар је виси на зиду или постављен на подлогу изнад нивоа завојнице. Повежите грејач са резервоаром са флексибилним цревима. У најнижој тачки система инсталиран је одводни вентил.
Када користите измјењивач топлоте у затвореним системима грејања, неопходна је инсталација циркулационе пумпе! Расхладно средство може да завари, ау случају слабе циркулације, могуће је хидраулички шок са уништавањем елемената система!

Видео: добивање вруће воде из измјењивача топлоте на димњаку

Резервоар за ваздух

Могуће је побољшати обичну печ или штедњак са директним димњаком, ако је инсталиран на измјењивачу топлоте ваздуха на димњаку. То је цилиндрично тело кроз које пролазе неколико шупљих цеви. Пропуштање ваздуха одоздо, загревање у цеви, оставља измјењивач топлоте, повећавајући ефикасност пећи за 15-20%. Ваздушни канали могу се довести у сљедећу собу, чиме се загревају неколико соба или делови гараже из једне пећи.

Видео: како направити измјењивач топлоте ваздуха на димњаку

Још један оригинални дизајн пећи са измењивачем ваздуха на димњаку за загревање гараже приказан је у видео снимку. Са овом пећницом можете гријати не само гаражу, већ и све помоћне просторије, укључујући пољопривредне зграде и пластенике.

Од валовите цеви

Једноставан и једноставан начин изградње ваздушног измењивача топлоте је употреба валовитих вентилационих цеви за ту сврху. Они су омотани око неизолованог дела димњака, због чега се ваздух у таложењу загријава и улази у сусједне просторије због термичке конвекције. Да би се валовита цев учинила ефикаснијим, можете га спојити заједно са димњаком са неколико слојева фолије.

Систем валовитог цевовода је погодан за грејање гараже, у којој се инсталира једноставна пецина од метала. Таква пећ брзо загрева ваздух, али се подиже до плафона, због чега температура на нивоу пода остаје ниска. Ако доводите ваздушне канале ближе поду, можете створити природну циркулацију загрејаног ваздуха, а у цијелој запремини гараже температура ће бити приближно једнака.

Колпаковски измењивач топлоте

Топлотни измењивачи у облику капице се обично користе за грејање поткровља или другог спрата. Принцип његовог деловања лежи у чињеници да се ваздух који се загрева од димњака подиже до плафона, где је заробљен поклопцем и, постепено охлађивање, иде у собу.

Поклопац се може направити од поцинкованог метала или од ватроотпорног гипса и одводних канала на правом месту. Понекад је поклопац украшен камењем, који, када се загрева, служи као додатни акумулатор за грејање.

Недостаци

Упркос многим предностима, уређај грејног елемента на цеви димњака има мане. Један од њих, најважнији - оштро смањење температуре дима на мјесту уградње измјењивача топлоте. То може угрозити деградацију и стварање кондензата, повећати одлагање чађи унутар цеви.

Поред тога, приликом повезивања система грејања, на примјер, гараже, потребно је израчунати запремину расхладне течности како би се избјегла врела вода и рушење цијеви. Шавови заваривања морају бити потпуно заптивни.

Сваки дизајн измењивача топлоте значајно повећава ефикасност пећи. За безгрешно функционисање система потребно је најмање двапут годишње водити визуелну контролу свих својих елемената, а ако је потребно, благовремено поправити, уклањати каменчиће, заменити бртве и друге неопходне радове одржавања. У том случају, системи грејања и грејања дуго ће радити глатко.

Главни мени

Измењивач топлоте "цев у цеви", означен ознаком "ТТ", представља измјењивач топлоте који се састоји од двије цијеви различитих пречника, постављених један унутар другог. Једна цев мањих пречника постављена је и нефиксована у цеви већег пречника. Као резултат овог аранжмана, први канал је формиран у уском цевоводу и другом - концентричном делу. Током рада, један од медија тече кроз унутрашњу цев, други циркулише кроз прстенасту површину и заштићен је од спољашње стране цевастим кућиштем.

Топлотни измењивачи омогућавају грејање или хлађење прерађеног производа, топле воде или паре услед преноса или селекције топлоте између два пумпна средства. У процесу пумпања не долази до мешања медија (изузев дизајна мешања), такође је свака од њих изолована из околне атмосфере.

Као тип термалне опреме, ТТ се одликују некомплицираном функционалношћу и поузданим радом. Због ових квалитета, заједно са "демократском" ценом производа, широко се користе у грејању. За могућност самопроизводње једноставних заварених конструкција и непрецизности у одржавању, они су препознати међу "војницима" система за снабдевање топлотом.

Компоненте и спецификације

Топлотни измјењивачи представљају инсталацију "један на један" од 2 цијеви различитог пречника, Унутрашња цијев има мањи пречник д и назива се "измјена топлине", а спољни са пречником Д се назива "шкољка". Производи се производе у складу са ТУ 3612-014-00220302-99. Измјењиваче топлоте произведу произвођачи у сљедећим величинама и имају следеће техничке карактеристике:

У зависности од намене, измењивач топлоте је подељен на грејаче и фрижидере.
Интеграција појединачних измењивача топлоте врши се повезивањем цеви шкољке са ролнама и зглобним спојем цеви за размену топлоте у путеве протока. Након тога, спојени су засебно са својим процесним системом или грејном мрежом.

Недостатак "прорачунске предности" уређаја: како то елиминисати?

Међутим, наглашавајући јефтину измјењивача топлоте као апсолутну предност, не смијемо заборавити на "обрнуту страну новчића". Једноставни модели измјењивача топлоте су инфериорни са скупљим колегама у погледу њиховог термичког учинка. Довољно је упоређивање ТТ-а са другим уређајима за љускање и цијеви, од којих је, строго гледано, то ниско-буџетска варијанта. Како мудрост каже: "Ако је повећано на једном месту, у другом ће се смањити."

У овом случају, слабост дизајна "цеви у цеви" се манифестовала у недовољној површини размене топлоте глатких цеви, што ограничава употребу агенса у пару гас-гас / гас-течност. Са смањеним трошковима инсталације, коришћење таквих уређаја повећава трошкове током рада опреме за грејање.

Међутим, постоје бројне превентивне мјере и конструктивна побољшања, акција чије дјеловање, ако не елиминише шупљину, значајно елиминише овај недостатак. Они посебно интензивирају пренос топлоте у системима који пумпају "течност-течност", што значајно смањује трошак по површинској јединици процеса:

• избор носача топлоте са високом специфичном топлотном способношћу;

• употреба противтолних агенаса (проточни проток у супротним правцима);

• коришћење пумпи / компресора заједно са конвекцијом за транспорт хладњака при брзинама до 3 м / с;

• повећање прстенастог прстенастог простора у производима до 20-30 мм:

• локализација ребрастих и сјечених цеви са повећаном контактном површином са хладњаком;

• употреба обртања протока за периодично чишћење прстенастог простора од кружног простора и цеви за размену топлоте.

Који носач топлоте користи у јединици?

Ако средство за хлађење није производ прераде, а његов избор није експлицитно обезбеђен технолошким поступком, могу се користити различити течни и гасни агенси. Следеће течности за пренос топлоте се комбинују са опремом прилагођеном одређеном носачу за систем за грејање на грејање или парно грејање са опремом. Уређени су у опадајућем редоследу учесталости употребе у јединицама овог типа:

• вода као носач топлоте са ниским вискозитетом и висок специфични капацитет топлоте од 4,2 кЈ / кг * ° Ц је оптимално прилагођен за ову врсту топлотних уређаја;

• водена пара има висок специфичан садржај топлоте, у случају хлађења до 100 ° Ц и пребацивања на друго стање агрегације, ослобађа 2260 кЈ / кг ослобођене енергије (латентна топлота кондензације);

• димни гасови настају услед сагоревања чврстих или гасовитих горива, захтевају велике површине за пренос топлоте, стога употреба размењивача топлоте у овом типу није тако ефикасна код рециклаже;

• индустријски носачи топлоте са температуром кључања до 420 ° Ц и "без замрзавања" (антифриза, етилен гликол, глицерин, органска и минерална уља) имају висок пренос топлоте, али неки захтевају додатне трошкове за пумпање у хидрауличној стази због повећане вискозности;

• Измењивачи топлоте се често напуњују са мешавином дифинола на бази 26,5% дифенила и 73,5% алкохола истог имена, користе се у 40% процесних биљака и чиста, бистра, бистра, бистра течност са високим топлотним капацитетом.

У системима грејања вискозитет расхладног средства је често одлучујући параметар у корист избора једног или другог носача топлоте. Због озбиљних трошкова додатне инсталације компресора и пумпе опреме, висок трошак електричне енергије који се троши за пумпање агента, ова ставка трошкова значајно утиче на тарифе гријања.

Због тога се не узимају у обзир само пројектне могућности термичких јединица за употребу неког агента, већ се израчунава и ефикасност система грејања. Нарочито обратите пажњу на уређај на индивидуалним термичким тачкама (ИТП) приватних домаћинстава и котловница у апартманским кућама (МКД).

Опције производње

Савремени уређаји се производе на високотехнолошкој опреми користећи аутоматизоване високо прецизне заварене линије. Производни процес користи висококвалитетни челик различитих величина.

Отпоран је на реагенсе и агресивну изложеност радном окружењу. Сложен технолошки процес укључује употребу иновативних материјала и компоненти у дизајну.

Постоји верзија производа "У" за умерене и "Т", намењене за рад у тропској клими. Без изузетка, ТТ се могу поставити у зонама са сеизмичностима од 7 тачака (са 12 тачака). Цела територија Руске Федерације, са изузетком 3 регије, налази се у зони умјерене сеизмичности, која не прелази те вриједности. У зависности од врсте апарата, додељени вијек трајања уређаја је од 5 до 12 година.

Уређаји за замену топлоте су доступни у сљедећим верзијама:

1. са дублом завареним на производ;

2. са преносивим двоструким јединицама.

Врсте ТТ апарата

По врсти размењивача топлоте подељени су на:

• ТТОН - једнострано нераздвојив. Постоји перформансе са завареним дублом. Дизајниран је тако да ради у окружењу које не даје депозите у концентричном простору и унутар цеви за замену топлоте. Због тога су компатибилни са чистом средством за хлађење и третираним средством. Обезбеђени су уређаји са двоструком операцијом чишћења.

• ТТОР - једноделно склапање, намењено за транспорт и загријавање високо загађених медија. Они раде у постројењима за пречишћавање отпадних вода са проточном течном агенсом до 60 тона / сат, паром гријача умјерено загађеног производа. Дизајн омогућава издужење температуре цеви за замену топлоте на температурама до 150 ° Ц.

• ТТМ - мулти-стреам цоллапсибле који се користи за конвективну измењивању топлоте, кондензацију или испаравање радних медија. Неопходан у условима рада, погоршан повећаним вискозитетом. Користи се у инсталацијама великог капацитета до 300 т / х. Да би се интензивирала замена топлоте, користе се цијеви са уздужним ребрима или жљебовима.

• ТТРМ - ниски проток сједињавање је незамјењив у системима са релативно ниском потрошњом агенса од 100 до 15.000 кг у простору цеви. Користи се у лабораторијским и пилот инсталацијама (хладњаци уља, гријачи горива). Користе се процеси кондензације / испаравања у концентричном простору.

Пример декодирања ознака измењивача топлоте

На пример, скраћеница производа ТТОР-159 / 219-6, ¾, 0/9-Г-М2-Т означава:

• измењивач топлоте типа ТТ једноструки проток, савијање;

• пречник цеви / кућишта за измењивање топлоте 159/219 мм;

• условни унутрашњи / спољашњи притисак цеви за измјену топлоте 6, ¾, 0 МПа;

• цеви од 9 метара;

• глатка (Д) површина цеви за размјену топлоте;

• материјалне компоненте М2 (челик);

Који су атрактивни уређаји?

ТТ има низ конкурентских предности, које су у аналогијама одсутне:

• овај дизајн нема ограничења на врсту расхладне течности и прерађеног производа,

• у случају квара, проблем подручја се одмах разорава и замијени ширењем нових секција,

• висококвалитетно чишћење цеви може се вршити испирањем без демонтаже функционалних јединица.

Где се користе ТТ измењивачи топлоте?

Обим примене измењивача топлоте проширује се на индустрију и електроенергетски систем, транспорт производа у другом агрегатном стању. ТТ конструкције се користе у системима за снабдевање топлом водом, нафтној и гасној индустрији, постројењима за пречишћавање седиментне воде. Они су неопходни у прехрамбеној индустрији: винарству и производњи млечних производа.

Топлотни измјењивач "цијев у цеви"

За загревање хладне воде (наравно, без мешања) из система грејања се користе измјењивачи топлоте - размењивачи топлоте, у којима се два медија крећу у својим шупљинама одвојеним металним зидом. Систем за грејање топле воде, хлађење.

. кроз зид загрева хладну воду у систему топле воде.

Од измењивача топлоте најчешће су измењивачи топлоте и цеви и цеви, који се широко користе не само у јавним предузећима, већ пре свега у различитим индустријама и енергетици. У исто време, различите течности и гасови могу се користити као грејни и загрејани медији.

Плочни измењивачи топлоте су мањи и ефикаснији од "древних совјетских" размењивача топлоте и цијеви, међутим, они су једноставнији за производњу и неколико пута јефтинији. И неки модерни узорци домаћих размењивача топлотне и цијеви повремено ударају у западне плочасте аналоге (ростепло.ру/Тецх_стат/стат_схаблон.пхп?ид=341).

Измењивач топлоте од цеви до цеви је најједноставнија верзија апарата за гранате и цеви.

Овај чланак приказује алгоритам и обрачун топлинског инжењеринга у Екцелу од измјењивача топлоте воде у води типа "цијеви у цијеви". Ако медији за загријавање и загријавање нису вода, онда је потребно знатно измијенити неке основне податке и формуле који се користе у програму!

Водо-водени измјењивач топлоте "цев у цеви". Израчунавање у Екцелу.

На доњој слици, унутрашња цев је цев за замјену топлоте, а спољна је цијев за љуску. Грејна вода се креће с лева на десно и хлади, дајући топлоту кроз зид унутрашње цеви до загрејане воде. Загревана вода креће с десне на лево и загрева се.

Изван јединице је изолован. У израчунавању условно се претпоставља да топлотна изолација осигурава апсолутно одсуство размене топлоте између спољне цеви и околине.

Ако спољна цев није изолована, онда израчунавање треба узети у обзир губитак топлоте на околном простору. Како то учинити, можете видети овде.

Дијаграм кретања текућина приказан на слици се назива контра-струја - загревана вода се креће према загревању. Директно, респективно, биће кретање токова у једном правцу.

Очигледно је из снимка екрана да корисник треба да попуни светло тиркизне и бледо зелене ћелије са почетним подацима и прочита резултате израчунавања у светло жутим ћелијама.

Израчунавање у Екцел-у из измјењивача топлоте "цеви у цеви" врши се према алгоритму у наставку.

и = 1 - за грејање воде и унутрашњи зид цеви за размену топлоте

и = 2 - за загревану воду и спољни зид цеви за размену топлоте

к = 1 - са напредним протоком

к = 2 - са супротном струјом

9. Просечна температура воде

ти = (тиин + тиоут ) / 2

10. Просечна температура зидних површина унутрашње цеви за замену топлоте у првој апроксимацији

тст1 = тСт2 = (т1 + т2 ) / 2

11. Пренос топлотне енергије

Н = Г2 * Цстр * (т2 оут - т2 ин )

8. Температура воде за грејање на излазу

т1оут = т1 ин - Н / (Г.1 * Цстр )

12. Просечна густина воде

ρи = -0.003 * ти 2 -0.1511 * ти +1003.1

13. Просечна вредност кинематичког вискозитета воде

νи = 0,0178 / (1 + 0,0337 * ти +0.000221 * ти 2) / 10.000

14. Просечна вредност коефицијента топлотне проводљивости воде

λи = 0.581 + 0.0012 * ти

15. Просечна вредност Прандтловог критеријума за воду

При = 7.5-0.0694 * ти

16. Брзина кретања воде у унутрашњој цеви и прстенастом простору спољне цеви

в1 = Г1 / (π * д1 2/4) / ρ1

в2 = Г2 / (π * (д2 2 - Д1 2) / 4) / ρ2

Пожељно је да кретање брзине воде буде у опсегу од 0,25... 2,5 м / с. Веће вредности из опсега су пожељније са становишта повећања турбуленције протока и, сходно томе, коефицијента преноса топлоте, али нису пожељније са становишта повећања хидрауличке отпорности система који захтијева пумпе велике снаге.

17. Реинолдс број за грејање и грејање токова.

Ре1 = в1 * д1 / ν1

Ре2 = в2 * (д2 - Д1 ) / ν1

Проток воде кроз цеви мора бити турбулентан, тј. Ре> 2300 (још боље ако Ре> 10000).

18. Просечна вредност прандтловог критеријума за унутрашњу и спољашњу површину зида унутрашње цеви измене топлоте

Прарт.и = 7.5-0.0694 * тарт.и

19. Нуселтов критеријум са стране загревања и са стране загрејане воде

Ну1 = 0,021 * Ре1 0.8 * Пр1 0,43 * (Пр1 / Прарт.1 ) 0.25

Ну2 = 0,017 * Ре2 0.8 * Пр2 0,4 * (Пр2 / Прарт.2 ) 0,25 * (д2 / Д1 ) 0.18

20. Коефицијент преноса топлоте од воде за грејање до зида и од зида загрејане воде

α1 = Ну1 * λ1 / д1

α2 = Ну2 * λ2 / (д2 - Д1 )

21. Коефицијент преноса топлоте

К = 1 / (1 / α1 +((Д 1 - д 1) / 2) / λарт. -1 / α2 )

22. Максимална глава температуре

Ако је к = 1 (напредни ток), онда

Δтмак = т1. ин - т2ин

Ако је к = 2 (повратни ток) и т1. ин - тДруги пут > т1 - т2ин, онда

Δтмак = т1. ин - тДруги пут

Ако је к = 2 (повратни ток) и т1. ин - тДруги пут т1 - т2ин, онда

Δтмин = т1 - т2ин

24. Просјечна разлика температуре у логи

ΔтСре = (Δтмак - Δтмин ) / лн (Δтмак / Δтмин )

25. Густина топлоте

к = К * ΔтСре

10 *. Сада би требало да се вратимо на корак 10 и израчунамо просечне температурне површине зидова унутрашње цеви за замену топлоте као другу апроксимацију користећи нове формуле

тарт.1 = т1 - к / α1

тарт.2 = т2 + к / α2

. Са новим температурама зидних површина, потребно је поновити израчунавање за параграфе 18-21 и 25 и поново прерачунати вредности тст1 и тСт2 у трећем приближавању...

У приказаном програму, обрачун у Екцелу се обавља 6 пута. За тачност, обично је довољно да се у пракси изводе 2 или 3 апроксимације.

26. Грејна површина

Ф = Н / к

27. Процењена дужина грејача

Л = Ф / (π * д1 )

28. Пречници прикључних цеви

дни = (3600 * Ги / (π * вмак * ρи )) 0,5 / 30

При израчунавању максималне брзине воде вмак претпоставља се да је 1,8 м / с. Ако је потребно, може се повећати на 2,5 м / с или бити подједнако брзином кретања воде кроз измјењивач топлоте.

На овом термичком прорачуну у Екцел-у топлотни измјењивач "цијев у цеви" може се сматрати потпуном. Хидраулички прорачун ће помоћи да се овај чланак објави на блогу.

Депоније формиране током рада на зидним површинама унутрашње цеви за замјену топлоте значајно утичу на коефицијент преноса топлоте и могу смањити ефикасност било којег измењивача топлоте за 1,5-2 пута. Разматрани прорачун у Екцел-у то не узима у обзир.

Закључак.

Погледајте кратки видео о раду у представљеном програму, који ће вам помоћи да брзо схватите логику алгоритма и неке од пракси у Екцел-у.

Сада, узимајући у обзир измјењивач топлоте "цеви у цеви", ви, драги читаоци, поштеђени су из рутинских ручних израчуна, а ви ћете имати више времена за техничку креативност.

Тражио сам поштовање аутора да преузмем програмску датотеку након што се претплатим на најаву чланка у блоку испод чланка или на врху било које странице блога.

Преузми линк: теплообменник-труба-в-трубе (клс 111КБ)

Цев типа цеви у цеви: дизајн функције, прорачун

Размењивач топлоте типа "цеви-у-цеви", чији принцип рада се заснива на сталном контакту расхладне течности са процесом течности, користи се у технолошким системима за грејање или хлађење хладњака са малом површином за размену топлоте на гасним, уљним, петрохемијским и хемијским предузећима. Топлотни измјењивачи са таквим дизајном користе се у прехрамбеној индустрији, на примјер, у производњи вина и производњи млечних производа.

Дизајн карактеристика измјењивача топлоте

Поузданост измењивача топлоте, произведених врстом цеви у цеви, погодност њиховог рада заснована је на факторима као што су:

  • компензација деформација температуре;
  • густина и чврстоћа одвојивих прирубничких прикључака;
  • лакоћа одржавања уређаја.

Главни елемент измјењивача топлоте овог типа је уређај који се састоји од двије цијеви различитих пречника.

Значајна разлика у пречнику омогућује да се једна цијев убаци у другу дуж уздужне осе, остављајући празнину између зидова цијеви како би омогућила слободно кретање расхладне течности. Прикључивање на систем обезбеђује континуални проточни проток прерађеног производа и топлу воду, паро или хладну сланику.

Дизајн измјењивача топлине састоји се од неколико равних одсека цијеви који се налазе један изнад другог. Унутрашње цеви са мањим пречником се спајају у низу са луковима у полукруг (транзитни канали), који су причвршћени прирубничком везом. Прикључивање спољних цеви врши се посебним млазницама, омогућавајући слободно кретање производа кроз секцију. Величина елемената цеви и њихов број у једној линији могу бити другачији, што се првенствено одређује потребним перформансама измјењивача топлоте.

Израчунавање измењивача топлоте

Размењивач топлоте је дизајниран на основу:

  • Израчунавање топлоте са одређивањем површинске површине измјењивача топлоте,
  • Конструктивно израчунавање главних геометријских параметара јединице и њених чворова,
  • Хидраулички прорачун, одређивање губитка притиска,
  • Израчунавање опреме за топлотну изолацију,
  • Израчунавање економске ефикасности.

Цев измјењивача топлоте у цеви

Техничке карактеристике измењивача топлоте могу се значајно разликовати у зависности од области њихове употребе, модела и производних потреба процеса или система. При израчунавању јединице узима се у обзир његова главна намена - размјена термичких параметара расхладног средства и обрађеног медија. На основу физичких особина расхладних средстава, измјењује се топлотни измјењивач за цијев у цеви, узимајући у обзир различите карактеристике уређаја и система у цјелини. За ово су процијењени сљедећи параметри:

  • ниво губитка топлоте
  • технолошка и термичка шема,
  • скуп повезаних фактора
  • постављена је брзина протока носача топлоте,
  • утврђују се вредности почетне и крајње температуре,
  • одређени топлотним оптерећењем
  • израђује се равнотежа перформанси система.

Поред тога, потребно је узети у обзир степен агресивног утицаја на животну средину на материјал од кога се врши измјењивач топлоте, токсичност и физичко-хемијска својства. Важан део израчунавања је одређивање правца кретања течности за хлађење.

Најпожељнија варијанта контра-струјног кретања кретања, јер то омогућава повећање топлотних перформанси, смањујући радну површину опреме.

Са протицуррентним кретањем повећавају се варијације температуре у хладњаку, потрошња енергије се смањује. Поступак за израчунавање перформансе измењивача топлоте сматра се тешким техничким задатком, тако да се сопственим рукама направи измјењивач топлоте типа "цев у цеви", не треба само жеља, већ и довољно велика стручна знања.

Производња измјењивача топлоте

У индустријској производњи измењивача топлоте користе се савремене технологије и високотемпературна опрема. Сложени производни процес обухвата десетине различитих операција. За производњу висококвалитетног челичног лима користи се, који је отпоран на агресивне медије и високе температуре. Употреба аутоматизованих линија за заваривање, математичка тачност и строга контрола на свим производним локацијама осигуравају производе високог квалитета.
Топлотни измјењивачи су доступни у сљедећим верзијама:

  • са завареним дублом
  • јединице са уклоњивим близанцима.

По врсти размењивача топлоте подељени су на:

  • склопиве јединице, компактни тип ТТРМ,
  • једноструки проток, не-одвојиви тип ТТОН,
  • једноканални, сложени тип ТТОР,
  • мултитхреадед сложен тип ТТМ.

Шема цеви измјењивача топлоте у цеви

Предности јединица за пренос топлоте "цеви у цеви"

Релативно висок трошак по јединици површине процеса замене топлоте компензован је разноврсним распоредом и способношћу састављања јединица од стандардних елемената на локацији инсталације. Такође даје могућност повећања или смањења броја секција приликом промјене параметара технолошког процеса.

Да би се обезбедило ефикасно чишћење унутрашње површине измјењивача топлоте, кориштена је могућност избора потребних величина улазних и излазних млазница. Дизајн јединица омогућава контролу дистрибуције протока расхладног средства на сваки канал, што је посебно важно у процесу хлађења вискозних течности када једна пумпа ради у групи јединица.

Измењивач топлоте на цеви или 3 начина максималне употребе пећи

Пећи са директним димњаком, често називани пећи, и даље су веома популарни међу нашим људима. Они се стављају у купатило, у гаражи, у сеоску кућу, уопште, гдје год не постоји могућност сводити главно грејање. Али ефикасност пећи у поређењу са каменим штедњаком није јако висока. Таква тужна ситуација може се некако побољшати постављањем измењивача топлоте на димњак.

Стационарни резервоар у купатилу.

У овом чланку, на основу сопственог искуства, расправићу како самостално израдити ваздушни и течни измењивач топлоте за цеви димњака у три верзије.

Који су измењивачи топлоте

Када сам први пут уградио гвоздени штедњак у гаражи и почела да се утонуо редовно, брзо сам дошао до закључка да овај комфоран, релативно јефтин и прилично једноставан пећ "доста" једе. Посебно ми је било жао што сам погледао на ватреног димњака. И начин на који варнице лете од ње на крову.

Ако загрејте пећ са четинарским дрветом, пелетом или брикетом, температура гасова у димњачу креће се од 300 до 400ºС.
Сува аспен или бреза већ дају око 500ºС. У случају када је главно гориво добар угаљ или кокс, температура у димњачу може порасти на 750ºС.

Стварно сам схватио да скоро половина енергије запаљивог угља или огревног дрвета само лети у цеви и загреје улицу. Ако се површина мале пећи још увек може користити некако, онда нисам знао шта да радим са цевима. Након што смо се претварали у мрежу и разговарали са људима, сазнао сам да је овај проблем чест и да се може решити инсталирањем измјењивача топлоте на цијев.

За то постоје 3 погодне конструкције:

  1. Размењивач топлоте и цеви или, једноставније, цев у цеви. Овај дизајн је дизајниран за загревање воде и може бити од два типа:
    • Прва опција није толико уобичајена, иако је сами учинити прилично једноставан. Поента је да је цео горњи део пећи, односно пећ за пећ и димњак, инсталиран у металном резервоару за воду, кроз који пролази димњак. Не свиђа ми се ова опција недостатак површине пржења. Волите то или не, али у земљи или у гаражи је потребно. Што се тиче купатила, ту је површина за пржење окупирана камењем;
    • Други тип монтираног размењивача топлоте и цеви је практичнији. Релативно мали резервоар за воду се налази директно на цеви димњака, његова запремина у већини случајева не прелази 10 литара. Али трик је у томе што се повезује са две цеви у велики мајчани резервоар, који се инсталира одвојено од пећи. Принцип рада је једноставан, хладна вода улази у доњи део измењивача топлоте и цеви и када се загреје, враћа се у мајчину резервоар кроз горњи излаз. Такав измењивач топлоте за купатило на цеви уклапа се у праву.
  1. Није мање популаран регистар измјењивача топлоте на димњаку у облику калема. Све у свему, није много другачије од верзије верзије схелл-анд-тубе. Овде се, уместо шарке са шаркама, користи намотана цев на димњаку. Као иу првом случају, ова цијев је повезана са материнским резервоаром. Оба система раде по истом принципу;
  2. Међутим, поред воде, димни гасови могу бити само загрејани ваздух. Дизајн ваздушног ремонта ваздуха је дијаметрално различит од течних модела. Цеви овде се доносе директно у димњак и нормалне су за кретање врућих гасова. У топлотном инжењерству ово се зове цијевна плоча, а визуелно такво чудо наликује контејнеру уграђеном у димњак у облику ротирајућег бубња.

Конвектор на димњаку са вентилатором.

Веома је згодно инсталирати два измјењивача топлоте у купатилу. Директно на излазу из пећи, где је температура највиша, ставља се течност.
И мало веће, понекад чак иу поткровљу, монтира се глава ваздушног конвектора. Стога се ефикасност пећи повећава за најмање 20 - 30%.

Како направити измјењивач топлоте димњака сами

Сада идемо на практичан део. Већина јединица ове врсте плоча су од нерђајућег челика. То не значи да не можете користити црне метале, алуминиј или бакар, само нехрђајући челик ће трајати дуже.

Осим тога, почевши са радом, поред бушилице и брусилице, пожељно је имати машину за заваривање, иначе ћете морати унајмити заваривач. Али, наравно, морате започети рачун и скицу.

Серијски штедњак с интегрираним измењивачем топлоте.

Многи, на бази привреде, користе ојачане цијеви за такве димњаке. Дакле, према нормама СНиП-а у затвореним просторима забрањено је.
Цинкање на 200 ° Ц почиње да се распада и активно испарава, што, благо речено, не додаје здравље људима.

Неколико речи о прорачунима

Тачна израда цевног измењивача топлоте је прилично компликована, што захтева дубинско знање о топлотном инжењерству. Али у случају штедњака за купатило или гаражу, не бисте требали превише да се оптерећујете, јер још увијек не можете да висите више на цеви него што може издржати. Стога сам лично изишао из практичних разлога, тј. Колико је воде и топлоте потребна за одређену просторију.

Најједноставнија верзија стационарног резервоара на димњаку.

Дакле, просјечна кућна сауна израчунава се за максимум од 4 до 6 особа. За прање и паре једна особа треба око 10 литара воде. Овоме и даље треба додати 20 литара надземних вода, испирање метле, испирање кокса и још много тога.

Укупно испада да би матерински резервоар требало да има капацитет од 50 до 100 литара. Под овим условима препоручује се сам загревати на 6 - 8 литара. Опасно је узети мање, јер може да вре и експлодира, а са већим капацитетом, загријати ће се дуго времена.

Цевни прикључак на резервоар.

Што се тиче ваздушног конвектора, било какво упутство, колико их сам видео, више се фокусира на дебљину метала и попречни пресек цијеви, а не на волумен радног резервоара кроз који пролази цијевни сноп измјењивача топлоте.

Овде, разређујући зидове цеви у јединици, то ће брже спалити, јер се налазе директно унутар димњака. И ефикасност директно зависи од пречника и броја цеви у греду. Па, са теоријом, мислим да је време да завршимо и пређемо на производњу измењивача топлоте.

Број опције 1. Јединица цијеви или цијеви у цеви

  • Обично посао почиње производњом саме главе измењивача топлоте. Када је у питању нерђајући челик, дебљина металног димњака почиње од 1,5 мм. Спољашње кућиште контејнера може се направити од метала било које дебљине. На крају крајева, он неће доживети посебна оптерећења;

Спајање измењивача топлоте са флексибилним цревима.

  • Да би се вода у јединици брзо загрејала, али истовремено не би заваривала, пречник спољне цеви мора бити најмање један и пол и максимално 2,5 пута већи од пречника самог димњака;
  • Затим ћете морати одрезати доњи и горњи зид измјењивача топлоте са чврстог листа од нерђајућег челика. После тога заварите наше цеви у један рукав;
  • У последњој фази производње главе измењивача топлоте, две млазнице су пресечене у бочни зид спољног кућишта изнад и испод. Биће улаз одоздо, излаз одозго;
  • Типично, таква глава је постављена што ближе пећи, јер, што је више од пећи, нижа је температура димних гасова;

Шема инсталације измјењивача топлоте на димњаку.

  • Затим ћу причати о томе како је монтиран дизајн без гравитације, тј. Без употребе циркулационе пумпе. У том случају, матерински резервоар мора бити најмање пола метра изнад горњег прекида главе за уклањање топлоте, максимум овде је 1 м;
  • У мајчином танку да се сруши у дно. Улаз и излаз се изводе под различитим угловима, пожељно дијагонално. На мјесту која је најдаље од улаза и изласка, довод воде са славином се исече. Од њега ћете извући топлу воду;
  • Хајде сада да разговарамо о изгледу цеви. Када сам уградио систем, саветовао сам да користим инчасте челичне цијеви, они добро раде. Касније у литератури читам да је минимални пречник који се може користити у систему гравитационог протока три четвртине инча. Можда је то тако, али не могу ништа рећи о раду таквих система;

Пећ са фабричким измењивачем топлоте.

  • Хладна вода долази из далековода у мајчином резервоару. Цев треба да падне мало испод главе измењивача топлоте. Ово је најнижа тачка, монтирана је за одвод ваздуха за одводњавање, одатле ћете смањити остатке воде за зиму, тако да се систем не замрзне. Угао преко хоризонта између ниже улазне млазнице измјењивача топлоте и одводног вентила је 2-3º, да би се дуго вријеме мјерило, учинио сам 2 цм;
  • Цев која излази из нашег хладњака у матерински резервоар треба бити под углом у односу на хоризонт од 30º;
  • И на крају, најважнија ствар. Да би вода циркулирала сам по себи, према познатим законима физике, дужина цеви од главе измењивача топлоте до материнског резервоара не би требало да прелази 3 м.

Ако немате вештине професионалног заваривача, а за кухање нерђајућег челика, знање аматера није довољно, боље је купити готову главу измјењивача топлоте.
Верујте ми, то неће коштати много скупље, а можда и јефтиније него купити материјал и унајмити заваривач.

Фабрички модели од нерђајућег челика.

Табела индикативних параметара и цене, на најпопуларнијим моделима:

Прочитајте Више О Цеви