Из чего состоит теплообменник: Теплообменник, виды теплообменных аппаратов

Что такое теплообменники, виды и особенности применения

Запросить цену

Процесс передачи тепла называют теплообменом. Аппараты, в которых происходит процесс – теплообменники. Если в процессе участвуют два агента, разделенные перегородкой – это поверхностные рекуперационные аппараты. Происходит процесс смешения теплого и холодного потока контактом – теплообменник смесительный.

Системы теплообмена, зачем нужен теплообменник

Пример смесительного устройства – градирни. Отходящие газы отдают тепло воде, распыляемой из форсунок. В аппаратах, где два агента протекают по отдельным контурам, тепло передается через стенку, поверхность.

Признаком теплообменника является развитая поверхность и подводка двух систем. Это может быть пар-вода, антифриз-вода, вода-вода. Вместо воды в процессе используют химический раствор, вместо пара – нагретые газы.

Применение теплообменников позволяет:

• Использовать остаточное тепло при получении электрической энергии.
• Вести химические процессы в точном режиме, поддерживая температуру теплообменниками.
• Использовать вторичное тепло от энергоносителя для бытовых нужд.
• Поддерживать температуру теплоносителя для бытовых систем отопления в параметрах, соответствующих стандарту.

Принцип работы теплообменника

Принцип работы поверхностных теплообменников очень прост. Изолированные между собой теплоноситель и теплопотребитель передают друг другу тепло через материал, который находится между ними. В зависимости от конструкции это могут быть трубы или пластины. Для этих целей используются теплопроводные материалы, например, нержавеющая сталь, сплавы и другие материалы. В итоге проходящая через теплообменник среда отдает тепло хладагенту не контактируя с ним. Ключевым принципом работы поверхностных теплообменников является то, что среды не контактируют, т.е не смешиваются.

Разновидности поверхностных теплообменников

Простейший т/о – труба в трубе. Холодная трубка с водой проходит в трубе большего сечения, заполненной горячим агентом. При этом поверхность внутренней трубки нагревается и передает тепло воде. Так работают бойлеры. Если трубок много и собраны они в пучок, то получается кожухотрубный теплообменник. Аппараты с трубным пучком, закрепленном с торцов решетками, распространены в промышленности и применяются для бытовой водоподготовки.

Витые теплообменники представляют змеевики, навитые в корпусе. Межтрубное пространство заполняется другим потоком. Аппаратура применяется при высоком давлении одного из агентов.

Двухтрубные теплообменники применяются для передачи тепла в фазах газ-жидкость. Аппараты могут работать под давлением с высокой теплопередачей.

Спиральный т/о

Спиральные теплообменники представляют бочку, в которой лентой-спиралью расположен плоский лабиринт с внутренней полостью. По спирали движется горячий агент, омываемый холодной водой. Конструкция сложная в изготовлении. Но это единственный вид аппаратов для теплообмена агента, содержащего взвеси, пульпу. Откидывающиеся с обеих сторон крышки позволяют легко чистить зазоры.

Пластинчатый теплообменник представляет особую конструкцию греющих труб, собранных в виде плоского элемента их оребренных труб и многоходовым движением воды. Пластины напоминают гармошки. Их недостаток – забиваются накипью при плохой водоподготовке.

Зачем нужен теплообменник в системе отопления? Представьте, что в трубах вода 900. Это приведет к разрыву пластиковых труб, ожогам. В каждом тепловом узле имеется система т/о, позволяющая поддерживать температурные параметры.

От чего зависит эффективность теплообменника

Кожухотрубный т/о

Поверхностный теплообмен происходит всегда через стенку. При этом возникают потери тепла. Чем тоньше перегородка, тем меньше потери. Новый т/о кожухотрубный имеет кпд 75%, но с зарастанием внутренней и верхней поверхности осадком, эффективность аппарата снижается. Он не может удерживать температурный режим. Поэтому аппараты имеют съемный пучок, который прочищают под высоким давлением специальным пистолетом.

Пластинчатые аппараты имеют кпд 90%, но щели между пластинами забиваются, требуется чистка. Для чистки оборудование разбирают. Важно установить на место сетчато-магнитный фильтр, который препятствует образованию осадка. Пластинчатые теплообменники можно подключать к автоматизированному управлению.

Пластинчатый разборный т/о

Эффективность процесса зависит от схемы подключения. Полнее теплоотдача у противоточного аппарата, когда потоки движутся навстречу друг другу.

Чем тоньше перегородка, тем лучше идет процесс. Но для аппаратов, работающих под давлением, толщина стенок зависит от способности выдерживать нагрузки на стенки. Если нельзя утоньшить стенки трубок необходимо увеличить поверхность нагрева, сделать аппарат длиннее.

Каждый т/о изготовлен в соответствии с теплотехническим расчетом, имеет паспорт и рассчитан для работы с определенным теплоносителем.

Как правильно выбрать теплообменник

Зачем нужен теплообменник в системе отопления в быту, понятно. Какой аппарат подходит в конкретном контуре – зависит от условий монтажа. Можно поставить кожухотрубный т/о – он неприхотлив, может простоять без чистки 10 лет, только счета за использование теплоносителя будут все больше – нарушается теплопроводность. Можно поставить пластинчатый, но чистить его придется через 3 года.

Вас может заинтересовать:

Теплообменное оборудование
Кожухотрубные теплообменники
Горизонтальные теплообменники с U-образным трубным пучком

Рекомендуемые статьи

• Основные методы монтажа резервуаров

  В современной промышленности принято выделять 4 основных метода возведения наземных резервуаров, каждый из которых имеет как свои преимущества, так и недостатки. 1. Рулонный метод В основе рулонного метода лежит процесс использования листового проката, из которого изготавливается боковая оболочка и днище резервуара. Крыша также изготавливается из высококачественных листов стали. Основными преимуществами метода являются: …

• Применение резервуаров

  Годовая реализация нефтехимических продуктов обычно производится относительно небольшими объемами. Это служит причиной того, что их емкость для баз хранения и АЗС, как правило, находится в диапазоне 100-5000 м3. Возможно также изготовление резервуаров объемом от 100 до 100000 м3.

  При расчете таких конструкций учитывается, что они должны выдерживать избыточное давление в пределах 2000 Па. По месту расположения  различают наземные и…

• Устройство пожарного резервуара

  Пожарный резервуар — это место для размещения запаса воды для тушения возможного возгорания. Она должна отвечать требованиям по проектированию, указанным в СНиП 2.04.01-85 Внутренний водопровод и канализация зданий П.6. Этот объект обязательно, согласно вышеуказанной норме, должен быть возведен на территории промышленного предприятия. Для создания пожарного запаса воды могут использоваться искусственные и естественные водоемы,…

• Принцип работы и устройство кожухотрубных теплообменников

  Среди всех разновидностей теплообменников этот вид наиболее распространен. Его применяют при работе с любыми жидкостями, газовыми средами и парообразными, в том числе, если состояние среды меняется в процессе перегона. История появления и внедрения Изобрели кожухотрубные (или кожухотрубчатые) теплообменники в начале прошлого века, дабы активно использовать при работе ТЭС, где большое количество нагретой воды перегонялось при.

  ..

Теплообменник | это… Что такое Теплообменник?

Простейший теплообменник типа «труба в трубе»

Теплообме́нник, теплообме́нный аппарат — устройство, в котором осуществляется передача теплоты от горячего теплоносителя к холодному (нагреваемому). Теплоносителями могут быть газы, пары, жидкости. В зависимости от назначения теплообменные аппараты используют как нагреватели и как охладители. Применяется в технологических процессах нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической, газовой и других отраслях промышленности, в энергетике и коммунальном хозяйстве.

Содержание 1 Основные понятия, касающиеся теплопередающих устройств 2 Основные типы 2.1 Поверхностные теплообменники 2.1.1 Рекуперативные теплообменники 2.1.2 Регенеративные теплообменники 2.2 Смесительные теплообменники 3 Конструкции теплообменников 4 См. также 5 Примечания 6 Литература 7 Ссылки

Основные понятия, касающиеся теплопередающих устройств

Теплообменник – устройство для передачи тепла от одного теплоносителя к другому. Теплообменный аппарат – автономное теплопередающее устройство, состоящее из теплопередающего элемента (элементов) и полостей для движения теплоносителей. Имеет устройства для входа и выхода теплоносителей. Число, состав и схема соединения элементов в аппарате могут быть любыми. Система теплообменников – совокупность теплообменников, расположенных в ряд, параллельно либо в любой другой последовательности. Теплообменники в системе отличаются составом теплоносителей.

Редактирование: К удалению. Этот раздел содержит второстепенные понятия и ничего нового к остальным разделам не добавляет.

Основные типы

Теплообменники по способу передачи теплоты подразделяют на поверхностные, где отсутствует непосредственный контакт теплоносителей, а передача тепла происходит через твёрдую стенку, и смесительные, где теплоносители контактируют непосредственно. Поверхностные теплообменники в свою очередь подразделяются на рекуперативные и регенеративные, в зависимости от одновременного или поочерёдного контакта теплоносителей с разделяющей их стенкой^[1].

Поверхностные теплообменники

Рекуперативные теплообменники

Основная статья: Рекуперативный теплообменник

Рекуперат́ивный теплообме́нник — теплообменник, в котором горячий и холодный теплоносители движутся в разных каналах, в стенке между которыми происходит теплообмен. При неизменных условиях параметры теплоносителей на входе и в любом из сечений каналов, остаются неизменными, независимыми от времени, т.е процесс теплопередачи имеет стационарный характер. Поэтому рекуперативные теплообменники называют также стационарными.

В зависимости от направления движения теплоносителей рекуперативные теплообменники могут быть прямоточными при параллельном движении в одном направлении, противоточными при параллельном встречном движении, а также перекрестноточными при взаимно перпендикулярном движении двух взаимодействующих сред.

Часто под рекуперативным теплообменником ошибочно понимается рекуперативный противоточный теплообменник. (В нём вместо уравнивания температурных потенциалов происходит их обмен, потери могут составлять до 30 %).

Теплообменник для газовой промышленности

Наиболее распространённые в промышленности рекуперативные теплообменники^[2]:

• Кожухотрубные теплообменники,
• Элементные (секционные) теплообменники,
• Двухтрубные теплообменники типа «труба в трубе»^[3],
• Витые теплообменники,
• Погружные теплообменники,
• Оросительные теплообменники,
• Ребристые теплообменники,
• Спиральные теплообменники,
• Пластинчатые теплообменники,
• Пластинчато-ребристые теплообменники,
• Графитовые теплообменники.
• фторопласт-Тефлоновые теплообменники.

Регенеративные теплообменники

В регенеративных поверхностных теплообменниках теплоносители (горячий и холодный) контактируют с твердой стенкой поочерёдно. Теплота накапливается в стенке при контакте с горячим теплоносителем и отдаётся при контакте с холодным.^[1]

Смесительные теплообменники

Основная статья: Смесительный теплообменник

Смеси́тельный теплообме́нник (или конта́ктный теплообме́нник) — теплообменник, предназначенный для осуществления тепло- и массообменных процессов путем прямого смешивания сред (в отличие от поверхностных теплообменников). Наиболее распространены пароводяные струйные аппараты ПСА — теплообменники струйного типа, использующие в своей основе струйный инжектор^[4]. Смесительные теплообменники конструктивно устроены проще, нежели поверхностные, более полно используют тепло. Однако, пригодны они лишь в случаях, когда по технологическим условиям произ­водства допустимо смешение рабочих сред.

Большое применение контактные теплообменники находят в установках утилизации тепла дымовых газов, отработанного пара и т.п^[5].

Конструкции теплообменников

Конструкционно теплообменники подразделяют на:

• объемные одна из сред имеет значительный объем в теплообменнике, одна среда сосредоточена в баке большого объема, вторая протекает через змеевик;
• скоростные (кожухотрубные) среды движутся с достаточно большой скоростью для увеличения коэффициента теплоотдачи, много мелких трубочек находятся в одной большой (кожух), среды движутся одна в межтрубном пространстве, другая внутри трубочек, обычно в трубочках находится более «грязная» среда, так как их легче чистить;
• пластинчатый теплообменник состоит из набора пластин, среды движутся между пластинами, прост в изготовлении (штампованные пластины складываются с прокладками между ними), легко модифицируется (добавляются или убираются пластины), хорошая эффективность (большая площадь контакта через пластины).
• пластинчато-ребристый теплообменник в отличие от пластинчатого теплообменника состоит из системы разделительных пластин, между которыми находятся ребристые поверхности — насадки, присоединенные к пластинам методом пайки в вакууме.

С боков каналы ограничиваются брусками, поддерживающими пластины и образующие закрытые каналы. Таким образом, в основу пластинчато-ребристого теплообменника положена жесткая и прочная цельнопаянная теплообменная матрица, построенная по сотовому принципу и работоспособная (даже в исполнении из алюминиевых сплавов) до давления 100 атм. и выше. В пластинчато-ребристых теплообменниках существует большое количество насадок, что позволяет подбирать геометрию каналов со стороны каждого из потоков, реализовывая оптимальную конструкцию. Основные достоинства данного типа теплообменников — компактность (до 4000 м2/м3) и легкость. Последнее обеспечивается за счет применения при изготовлении теплообменной матрицы пакета из тонколистовых деталей из легких алюминиевых сплавов.

• Оребренные пластинчатые теплообменники, ОПТ состоит из тонкостенных оребренных панелей, изготовленных методом высокочастотной сварки, соединенные поочередно с поворотом на 90 градусов. За счет конструкции, а также многообразия используемых материалов достигаются высокие температуры греющих сред, небольшие сопротивления, высокие показатели отношения телепередающей площади к массе теплообменника, длительный срок службы, низкая стоимость и др. Часто используются для утилизации тепла отходящих газов.
• спиральный теплообменник представляет собой два спиральных канала, навитых из рулонного материала вокруг центральной разде­лительной перегородки — керна, среды движутся по каналам. Одно из назначений спиральных тепло­обменников — нагревание и охлаждение высоковязких жидкостей.

При выборе между пластинчатыми и кожухотрубными теплообменниками предпочтительными являются пластинчатые, коэффициент теплопередачи которых более чем в три раза больше, чем у традиционных кожухотрубных. ^[2] Кроме того, коэффициент полезного действия пластинчатых теплообменников составляет 90-95 %, а занимаемая площадь в 3-4 раза меньше, чем для кожухотрубных.^[6].

В то же время пластинчатые теплообменники, оснащённые средствами автоматики, регулирования и надёжной арматурой, позволяют снизить количество теплоносителя, идущего на нагрев воды. А значит, и диаметры трубопроводов и запорно-регулирующей арматуры, снизить нагрузки на сетевые насосы и, соответственно, уменьшить потребление электроэнергии и др.

Но на данный момент стали появляться современные кожухотрубные теплообменники, оснащенные трубками, профилированными таким образом, чтобы рост гидравлического сопротивления ненамного превышал рост теплоотдачи вследствие применения турбулизаторов потока. Это достигается накаткой на внешней поверхности трубы кольцевых или винтообразных канавок, вследствие образования которых на внутренней поверхности трубы образуются плавно очерченные выступы небольшой высоты, интенсифицирующие теплоотдачу в трубах. Данная технология, в дополнение к таким важным показателям как высокая надежность (также при гидравлическом ударе) и меньшая стоимость, дает отечественному кожухотрубному оборудованию дополнительные преимущества по сравнению с иностранными пластинчатыми аналогами. Но это преимущество исчезает при первой промывке такого теплообменника, т.к. очистка внутренних поверхностей трубок с винтообразными канавками практически невозможна и ведет к быстрому выходу такого теплообменника из строя.

Серьёзной проблемой является коррозия теплообменников. Для защиты от коррозии применяется газотермическое напыление трубных досок, труб пароперегревателей. Это относится не только к кожухотрубным теплообменникам, изготовленным из углеродистой стали. Пластины пластинчатых теплообменников в подавляющем большинстве изготавливаются из коррозионно-стойкой жаропрочной стали, но несмотря на этот факт также подвержены питтинговой коррозии при использовании неингибированных сред.

См. также

• Циркуляционный нагреватель

Примечания

1. ↑ ^{1 2} Атомная энергетика. Словарь терминов
2. ↑ ^{1 2} Теплообменники
3. ↑ Технология Перекачиваемого Льда. Архивировано из первоисточника 14 февраля 2012. Проверено Апрель 3, 2011.
4. ↑ Смесительный теплообменник.//Промышленная теплоэнергетика и теплотехника. Справочник. (Теплоэнергетика и теплотехника; Кн.4). Под общей ред. Клименко А. В. и Зорина В. М. М.: Издательство МЭИ, 2004. — 632 с.
5. ↑ Н.Ф.Свиридов, Р.Н.Свиридов, И.Н.Ивуков, Б.Л.Терк Установка утилизации тепла дымовых газов // «Энергосбережение» №4/2002.
6. ↑ Энергобезопасность в документах и фактах №2, 2006

Литература

• В. Н. Луканина. Теплотехника. — М., «Высшая школа», 2002 г.

Ссылки

• Портал теплообменного оборудования www.teploobmenka.ru

Виды и устройство теплообменников

Получить консультацию

Помните: для этого контента требуется JavaScript.

ООО «Термо-Северный поток» разрабатывает и изготавливает следующие типы теплообменников (ТО), различающиеся конструктивно:

• ОПТ, предназначенный для теплообмена газообразных сред,
• ВП-ОПТ, предназначенный для теплообмена между газообразной и жидкой средами, либо двумя газообразными, одна из которых работает под давлением значительно выше атмосферного,
• ДСТ (диффузно-сварной), предназначенный для теплообмена сред с высокими давлениями.

На данный момент, во всех типах ТО могут быть реализованы следующие схемы движения сред:

• одноходовая перекрёстная,
• многоходовая перекрёстно-противоточная,
• многоходовая перекрёстно-прямоточная.

Конструктивные особенности теплообменников

Теплообменники типа ОПТ

Теплообменник ОПТ представляет собой теплообменник пластинчатого типа, выполненный из оребренных панелей – стальных листов с продольно приваренными токами высокой частоты ребрами (рис. 1). Теплообменные поверхности расположены слоями – между каналами теплоносителя (ТН) 1 (рис. 1) находятся каналы теплоносителя 2 (рис. 2). Тип схемы тока теплоносителей по каналам – перекрестный. Набор панелей из нескольких слоев образует теплообменный модуль (рис. 3). Сборка из модулей и компенсаторов (опционально) образует насадку.

Рис. 1 Теплообменная панель теплоносителя 1

Рис. 2 Теплообменная панель теплоносителя 2

Рис. 3 Модуль

Конструктивно теплообменник ОПТ в общем случае состоит из следующих элементов:

• теплообменная секция (насадка), может включать несколько модулей,
• диффузоры подачи теплоносителей,
• конфузоры отвода теплоносителей,
• входные и выходные камеры сред,
• соединительные короба,
• смесительные камеры,
• компенсаторы термических напряжений,
• элементы крепления теплоизоляции,
• элементы крепления датчиковой аппаратуры,
• такелажные элементы,
• опорная рама.

На рисунках 4 и 5 представлена схема движения теплоносителей.

Рис. 4 Сечение по панели ТН1

 

Теплообменники типа ВП-ОПТ

Теплообменник типа ВП-ОПТ представляет собой теплообменник пластинчатого типа, выполненный из оребренных панелей – стальных листов с продольно приваренными токами высокой частоты ребрами (рис. 6). Между оребренными панелями размещается рамка из прутков, выполненных из нержавеющей стали (рис. 7), образующая многоходовой «лабиринт» для протока жидкости. Через каналы оребренных панелей пропускаются газообразный теплоноситель, в рамку подается жидкость. Панели и рамки герметично приварены друг к другу. Оребренный лист панели является границей раздела сред, через который происходит интенсивный теплообмен. Опрессовка модуля производится по ТУ, утвержденным ООО «Термо-Северный поток» с учетом требований  ГОСТ 52630-2012 «Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия».

Рис. 6 Газовая панель

Рис. 7 Жидкостная панель

Рис. 8 Модуль

Рис. 9 Теплообменник типа ВП-ОПТ

Теплообменник типа ВП-ОПТ состоит из следующих элементов (рис. 9):

1. Теплообменного модуля.
2. Газового диффузора.
3. Газового конфузора.
4. Коллектора подвода жидкости.
5. Коллектора отвода жидкости.
6. Крана слива жидкости.
7. Крана спуска воздуха.
8. Силовых крышек.
9. Стяжных шпилек.

Теплообменники типа ДСТ

Теплообменники типа ДСТ в общем виде представляют собой набор пластин с микроканалами. Пластины соединяются друг с другом с помощью диффузионной сварки, образуя модули (рис. 10). Набор пластин из нескольких слоев образует теплообменный модуль, сборка из модулей образует насадку. Теплообменник состоит из теплообменной насадки, коллекторов теплоносителей и переходных элементов между ходами (рис. 11).

Рис. 10 Набор пластин с микроканалами

Рис. 11 Многоходовой теплообменник типа ДСТ

Рабочие условия теплообменников

Конструкция и подбор материалов позволяют работать теплообменникам типа ОПТ в следующих условиях:

• температура  сред теплообмена – от минус 200 до 1200 °C (стойкость обеспечивается как подбором материала, так и снижением температуры конструкции за счёт соотношения коэффициентов теплоотдачи в пользу ТН с более низкой температурой),
• давление сред (абсолютное) – от 0,01 до 5 атм,
• за счёт модульности и гибкости внутренней структуры (оребрения) расходы сред практически не ограничены,
• возможна работа в конденсационном режиме,
• конфигурация каналов (прямолинейные, отсутствие застойных зон) позволяет работать с сильно запылёнными средами (в т. ч. с абразивными за счёт применяемых материалов), при этом, чистка теплообменных поверхностей значительно упрощена по сравнению с трубчатыми конструкциями,
• гибкость в выборе материала позволяет изготавливать ТО для химически агрессивных сред.

Конструкция и подбор материалов позволяют работать теплообменникам типа ВП-ОПТ в следующих условиях:

• температура  сред теплообмена – от минус 200 до 1200 °C (стойкость обеспечивается подбором материала, необходимая температура конструкции соотношением коэффициентов теплоотдачи теплоносителей),
• давление сред (абсолютное) – от 0,01 до 100 атм,
• за счёт модульности и гибкости внутренней структуры (оребрения) расходы сред практически не ограничены,
• возможна работа в конденсационном режиме,
• конфигурация газовых каналов (прямолинейные, отсутствие застойных зон) позволяет работать с сильно запылёнными средами (в т.ч. с абразивными за счёт применяемых материалов), при этом, чистка теплообменных поверхностей значительно упрощена по сравнению с трубчатыми конструкциями,
• гибкость в выборе материала позволяет изготавливать ТО для химически агрессивных сред.

Конструкция и подбор материалов позволяют работать теплообменникам типа ДСТ в следующих условиях:

• температура  сред теплообмена – от минус 200 до 700 °C,
• давление сред (абсолютное) – от 0,0001 до 250 атм,
• расходы сред – от 0,1 до 20 кг/с (можно и больше в модульном исполнении),
• гибкость в выборе материала позволяет изготавливать ТО для химически агрессивных сред.

Основные используемые материалы теплообменников:

• малоуглеродистые стали (сталь 20) с теплостойкостью до 450 … 475 °С – используется при изготовлении ТО для не агрессивных сред – воздух, дым природного газа (в условиях отсутствия конденсации влаги),
• сталь AISI 409 (03Х12Т) с жаростойкостью до 750 °С – ТО для слабоагрессивных сред / повышенных температур,
• сталь AISI 321 (08Х18Н10Т) с жаростойкостью до 870…920 °С – ТО для среднеагрессивных сред / высоких температур,
• сталь AISI 316Ti (08Х17Н13М2Т) с жаростойкостью до 850 °С – ТО для агрессивных сред,
• стали AISI 309/310 (08Х23Н13/08Х23Н18) с жаростойкостью до 1000/1100 °С – в условиях, когда температура конструкции находится в диапазоне 850…970/1070С,
• сталь AISI 201 (12Х15Г9НД) с жаростойкостью до 800 °С и высокой износостойкостью – ТО для сильно запылённых, абразивных сред.

Преимущества теплообменников ОПТ и ВП-ОПТ:

• при сопоставимых эксплуатационных характеристиках, за счёт высоких коэффициентов теплоотдачи и максимально эффективного использования теплообменной поверхности (отсутствия застойных зон), ОПТ имеет меньшие массо-габаритные характеристики и за счет меньшей металлоемкости меньшую цену по сравнению с большинством известных конструкций;
• модульность и гибкость внутренней структуры позволяют применять ОПТ при практически любых расходах сред;
• возможность применения различных материалов в модулях позволяет ОПТ работать в широчайших диапазонах температур и агрессивности сред при сохранении адекватной цены;
• отсутствие застойных зон и применяемые материалы позволяет работать с сильно запылёнными и абразивными средами.
• Компактность ОПТ иллюстрирует рисунок 12. ОПТ применён для замены прямоточной секции рекуператора на одном из металлургических предприятий в России. На рисунке представлена прямоточная секция ОПТ и оставшаяся противоточная трубчатая секция. Масса трубчатой секции – 5,5 тонн, масса секции ОПТ – 2,4 тонны. При этом рекуператор в целом сохранил свои характеристики по мощности нагрева воздуха на горение и по сопротивлениям трактов дыма и воздуха.

Рис. 12 Рекуператор металлургической печи

Перейти в каталог продукции

Что такое теплообменник и почему это важно?

Джордж Гарсия | 27 ноября 2018 г.

Что такое теплообменник в печи?

Теплообменник , также известный как топка или «камера», состоит из спиральных труб (но не «змеевиков»), которые содержат горячие дымовые газы. Когда вентилятор включается и холодный воздух проходит через газовоздушный теплообменник , воздух становится теплее без контакта с опасными газами.

Затем нагретый воздух поднимается в камеру . Это коробка из листового металла, которая соединяется с подводящими воздуховодами. Оттуда воздух распределяется по всему дому

Участвующие в этом процессе продукты сгорания после выделения тепла проходят через дымоход и безопасно выходят из дома, обычно через дымоход.

Узнайте больше о том, как работают печи с принудительной подачей воздуха.

Важность теплообменников

Поскольку теплообменники удерживают опасные дымовые газы, любые трещины, осколки или отверстия чрезвычайно опасны, поскольку они могут попасть в ваши жилые помещения.

При сгорании топлива может произойти утечка топлива. Хотя количества обычно невелики, токсичные соединения могут вызывать серьезные проблемы со здоровьем и даже смерть.

Вредные вещества, выделяемые при сжигании ископаемого топлива, включают:

• Угарный газ
• Углекислый газ
• Сера
• Двуокись азота
• Оксид азота
• Летучие органические соединения
• Углеводороды

 

Источник: Институт электронного образования

Количество образующихся дымовых газов зависит от множества факторов, но отопительное оборудование обычно предназначено для безопасного удаления всех дымовых газов из дома.

При правильно работающем теплообменнике и системе вентиляции ни один из продуктов сгорания не должен попасть в циркулирующий воздух.

К сожалению, при горении может произойти утечка, которую вы даже не заметите, поскольку многие газы сгорания не имеют запаха и цвета, например окись углерода («тихий убийца»).

Что может пойти не так

Три главные причины утечки дымовых газов в дом:

1. Проблемы с дымоходом или вентиляцией
2. Отказ оборудования (например, треснувший теплообменник)
3. Проблемы с давлением (например, обратная тяга из-за отрицательного давления)

Без регулярного профессионального обслуживания могут возникнуть механические проблемы, препятствующие надлежащему выходу газов.

Мы настоятельно рекомендуем подписаться на годовой план технического обслуживания ваших бытовых приборов сгорания. Ваш специалист по обслуживанию проверит теплообменник, систему вентиляции и любые признаки неполного сгорания топлива.

Теплообменники с трещинами

Обычно основной причиной поломки теплообменников является отсутствие профессионального обслуживания. Когда грязь и пыль скапливаются на фильтрах, воздуходувках, змеевиках и теплообменниках, воздуху становится намного труднее проходить и нагреваться.

При недостаточном потоке воздуха или если на теплообменнике образовался слой пыли и грязи, теплообменник может перегреться, что приведет к образованию трещин и осколков.

Другая причина образования трещин в теплообменниках – избыточное давление газа. Иногда клапаны, контролирующие давление, изнашиваются, изменяя величину давления

Как обезопасить себя от трещин в теплообменниках  

Если вы не являетесь профессиональным специалистом по системам вентиляции и кондиционирования, определить наличие трещин в теплообменнике может быть практически невозможно.

Наилучшим признаком неисправности теплообменника является детектор угарного газа . Если детектор продолжает срабатывать, не игнорируйте его!

Выключите все приборы, работающие на топливе, и как можно скорее позвоните своему местному подрядчику по ОВКВ, чтобы проверить их перед повторным включением системы отопления.

В дополнение к планированию ежегодного технического обслуживания печи осенью обязательно проверяйте воздушный фильтр каждые 30 дней и чистите или заменяйте его, когда он загрязняется.

Забитый воздушный фильтр может ограничить поток воздуха, проходящий через теплообменник, что приведет к его перегреву.

Что делать, если у вас треснул теплообменник

Теплообменник является основным компонентом системы. Если у вас треснул теплообменник, вам необходимо заменить его или заменить всю печь. Найти подходящий теплообменник для старой печи может быть сложно и дорого.

Поскольку ремонт треснувшего теплообменника является капитальным ремонтом, мы рекомендуем получить второе мнение, чтобы убедиться, что в вашем теплообменнике действительно есть трещина.

Если вы подозреваете какие-либо проблемы с вашей печью или теплообменником, обратитесь к специалистам Service Champions, чтобы получить исключительное обслуживание и уход.

Service Champions известна надежным и своевременным обслуживанием систем отопления и кондиционирования воздуха в районах Ист-Бэй, Саут-Бэй и Сакраменто. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы запланировать индивидуальное решение для контроля качества воздуха в помещении.

Что такое теплообменник в печи?

Теплообменник , также известный как топка или «камера», состоит из змеевиков (но не «змеевиков»), которые содержат горячие дымовые газы. Когда вентилятор включается и холодный воздух проходит через газовоздушный теплообменник , воздух становится теплее без контакта с опасными газами.

Затем нагретый воздух поднимается в камеру . Это коробка из листового металла, которая соединяется с подводящими воздуховодами. Оттуда воздух распространяется по всему дому

Дымовые газы, участвующие в этом процессе, после выделения тепла проходят через дымоход и безопасно выходят из дома, обычно через дымоход.

Узнайте больше о том, как работают печи с принудительной подачей воздуха.

Важность теплообменников

Поскольку теплообменники содержат опасные дымовые газы, любые трещины, осколки или дыры чрезвычайно опасны, поскольку могут попасть в ваши жилые помещения.

При сжигании топлива может произойти утечка топлива. Хотя количества обычно невелики, токсичные соединения могут вызывать серьезные проблемы со здоровьем и даже смерть.

Вредные вещества, выделяющиеся при сжигании ископаемого топлива, включают:

• Угарный газ
• Углекислый газ
• Сера
• Двуокись азота
• Оксид азота
• Летучие органические соединения
• Углеводороды

 

Источник: Институт электронного образования

Количество образующихся дымовых газов зависит от множества факторов, но отопительное оборудование обычно предназначено для безопасного удаления всех дымовых газов из дома.

При правильно работающем теплообменнике и системе вентиляции ни один из продуктов сгорания не должен попасть в циркулирующий воздух.

К сожалению, может произойти утечка продуктов сгорания, которую вы даже не заметите, поскольку многие газы сгорания не имеют запаха и цвета, например окись углерода («тихий убийца»).

Что может пойти не так

Три основные причины утечки дымовых газов в дом:

1. Проблемы с дымоходом или вентиляцией
2. Отказ оборудования (например, треснувший теплообменник)
3. Проблемы с давлением (например, обратная тяга из-за отрицательного давления)

Без регулярного профессионального обслуживания могут возникнуть механические проблемы, препятствующие надлежащему выходу газов.

Мы настоятельно рекомендуем подписаться на годовой план обслуживания ваших бытовых приборов сгорания. Ваш специалист по обслуживанию проверит теплообменник, систему вентиляции и любые признаки неполного сгорания топлива.

Теплообменники с трещинами

Обычно основной причиной теплообменников является отсутствие профессионального обслуживания. Когда грязь и пыль скапливаются на фильтрах, воздуходувках, змеевиках и теплообменниках, воздуху становится намного труднее проходить и нагреваться.

Если поток воздуха недостаточен или на теплообменнике образовался слой пыли и грязи, теплообменник может перегреться, что приведет к образованию трещин и осколков.

Другая причина, по которой теплообменники могут трескаться, связана с избыточным давлением газа. Иногда клапаны, контролирующие давление, изнашиваются, изменяя величину давления

Как защититься от треснувших теплообменников  

Если вы не являетесь профессиональным специалистом по системам вентиляции и кондиционирования, практически невозможно определить, есть ли у вас трещина в теплообменнике.

Наилучший признак проблемы с теплообменником – детектор угарного газа . Если детектор продолжает срабатывать, не игнорируйте его!

Выключите все приборы, работающие на топливе, и как можно скорее позвоните своему местному подрядчику по ОВКВ, чтобы проверить их перед повторным включением системы отопления.

В дополнение к планированию ежегодного технического обслуживания печи на осень обязательно проверяйте воздушный фильтр каждые 30 дней и чистите или заменяйте его, когда он загрязняется.

Забитый воздушный фильтр может ограничить поток воздуха, проходящий через теплообменник, что приведет к его перегреву.

Что делать, если у вас треснул теплообменник

Теплообменник является основным компонентом системы. Если у вас треснул теплообменник, вам необходимо заменить его или заменить всю печь. Найти подходящий теплообменник для старой печи может быть сложно и дорого.

Поскольку ремонт треснувшего теплообменника является капитальным ремонтом, мы рекомендуем получить второе мнение, чтобы убедиться, что в вашем теплообменнике действительно есть трещина.

Если вы подозреваете какие-либо проблемы с вашей печью или теплообменником, обратитесь к специалистам Service Champions, чтобы получить исключительное обслуживание и уход.

Service Champions известна надежным и своевременным обслуживанием систем отопления и кондиционирования воздуха в районах Ист-Бэй, Саут-Бэй и Сакраменто. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы запланировать индивидуальное решение для контроля качества воздуха в помещении.

Категории: Отопление, HVAC Теги: угарный газ, CO, горение, дымовые газы, утечка продуктов сгорания, разлив продуктов сгорания, треснувший теплообменник, печь, теплообменник

Значение теплообменника |

Теплообменник представляет собой систему, используемую для передачи тепла между двумя или более жидкостями. Теплообменники используются как в процессы охлаждения и нагрева . Жидкости могут быть разделены сплошной стенкой, чтобы предотвратить смешивание, или они могут находиться в непосредственном контакте. Они широко используются в системах отопления, охлаждения, кондиционирования воздуха, электростанциях, химических заводах, нефтехимических заводах, нефтеперерабатывающих заводах, переработке природного газа и очистке сточных вод. Классический пример теплообменника находится в двигателе внутреннего сгорания, в котором циркулирующая жидкость, известная как охлаждающая жидкость двигателя, проходит через змеевики радиатора, а воздух проходит мимо змеевиков, охлаждая охлаждающую жидкость и нагревая поступающий воздух. Другим примером является радиатор, представляющий собой пассивный теплообменник, передающий тепло, выделяемое электронным или механическим устройством, текучей среде, часто воздуху или жидкому хладагенту.

Существует три основных классификации теплообменников в зависимости от схемы их потока. В теплообменниках с параллельным потоком две жидкости входят в теплообменник с одного конца и проходят параллельно друг другу на другую сторону. В противоточных теплообменниках жидкости поступают в теплообменник с противоположных концов. Противоточная конструкция является наиболее эффективной, так как в ней можно передать наибольшее количество тепла от теплоносителя (переносчика) на единицу массы за счет того, что средний перепад температур на любой единице длины выше.

1. Двухтрубный теплообменник (a) когда другая жидкость течет в кольцевой зазор между двумя трубками, одна жидкость течет через меньшую трубу. Поток может быть текущим или параллельным потоком в двухтрубном теплообменнике. (b) Параллельный поток, когда в одной и той же точке соединяются горячие и холодные жидкости, текут в одном направлении и выходят с одного конца. (c) Встречный поток, когда на противоположных концах соединяются горячие и холодные жидкости, втекают в противоположном направлении и выйти на противоположных концах.
2. Кожухотрубный теплообменник. Основными составляющими этого типа теплообменника являются трубная коробка, кожух, передние и задние коллекторы и перегородки или ребра.
3. Пластинчатый теплообменник Пластинчатый теплообменник содержит несколько тонких пластин теплопередачи, соединенных вместе. Расположение прокладок каждой пары пластин обеспечивает две отдельные системы каналов. Каждая пара пластин образует канал, по которому может течь жидкость. Пары соединяются сваркой и болтовыми соединениями. Ниже показаны компоненты теплообменника.
4. Конденсаторы и бойлеры Теплообменники , использующие двухфазную систему теплопередачи, представляют собой конденсаторы, бойлеры и испарители. Конденсаторы — это приборы, которые принимают и охлаждают горячий газ или пар до точки конденсации и превращают газ в жидкую форму. Момент перехода жидкости в газ называется испарением, а наоборот – конденсацией. Поверхностный конденсатор является наиболее распространенным типом конденсатора, в состав которого входит устройство подачи воды. На рис. 5 ниже показан двухходовой поверхностный конденсор.

Чтобы выбрать подходящий теплообменник, проектировщики системы (или поставщики оборудования) должны сначала рассмотреть конструктивные ограничения для каждого типа теплообменника. Хотя стоимость часто является основным критерием, важны несколько других критериев выбора:

• Пределы высокого/низкого давления
• Тепловые характеристики
• Диапазоны температур
• Смесь продуктов (жидкость/жидкость, твердые частицы или жидкость с высоким содержанием твердых частиц)
• Жидкость пропускная способность
• Чистота, техническое обслуживание и ремонт
• Материалы, необходимые для строительства
• Возможность и простота расширения в будущем
• Выбор материалов, таких как медь, алюминий, углеродистая сталь, нержавеющая сталь, никелевые сплавы, керамика, полимер и титан.

Теплообменники широко используются в промышленности как для охлаждения, так и для обогрева крупномасштабных промышленных процессов. Тип и размер используемого теплообменника могут быть адаптированы к процессу в зависимости от типа жидкости, ее фазы, температуры, плотности, вязкости, давления, химического состава и различных других термодинамических свойств.

Во многих промышленных процессах происходит потеря энергии или тепловой поток, который истощается, теплообменники могут использоваться для рекуперации этого тепла и использования его путем нагревания другого потока в процессе. Эта практика экономит много денег в промышленности, поскольку тепло, подаваемое в другие потоки от теплообменников, в противном случае поступало бы из внешнего источника, который является более дорогим и более вредным для окружающей среды.

Теплообменники используются во многих отраслях промышленности, в том числе:

• Очистка сточных вод
• Холодильное оборудование
• Виноделие и пивоварение
• Нефтепереработка
• Атомная энергетика

У нас в KERONE есть команда экспертов в различных продуктах для теплообменника, чтобы помочь вам наш большой опыт. По любым вопросам пишите нам по адресу [email protected] или посетите сайт www.kerone.com

Что такое печной теплообменник? Как это работает и распространенные проблемы.

Главная страница блога — Предыдущий пост — Следующий пост

Поделиться:

Подробнее

23 мая 2017 г.

Определение теплообменника печи

Теплообменник печи — это часть вашей печи, которая отвечает за разделение воздуха для дыхания и процесса горения. Это абсолютно необходимо для предотвращения отравления угарным газом. Теплообменник печи начинается от горелочного узла печи и идет к месту соединения дымохода с топкой. Этот проход в сочетании с металлической камерой обеспечивает безопасное распределение нагретого воздуха по всему дому. Как правило, домовладельцы находят теплообменники в печах, холодильниках, транспортных средствах и даже в некоторых бассейнах.

Наши опытные технические специалисты готовы помочь вам Расписание онлайн сегодня

Как работает теплообменник печи

Теплообменник печи работает, буквально обменивая (или передавая) тепло, создаваемое в камере сгорания, наружу устройства, откуда он затем разносится по воздуховодам по всему дому. Это делается в три основных шага. Например, посмотрите на газовую систему вентиляции и кондиционирования воздуха с принудительной подачей воздуха. На сегодняшний день это самый популярный тип системы, используемой в домах.

1. Сначала печь вызовет тепло, после чего начнется процесс горения. Горячие дымовые газы попадают в камеру теплообменника, где нагревают металлические стенки.
2. Возвратные воздуховоды втягивают холодный воздух из дома и направляют его на внешнюю часть теплообменника. Воздух нагревается, дуя вдоль нагретых стенок теплообменника, а затем направляется обратно по воздуховодам в различные комнаты вашего дома. Благодаря этому процессу продукты сгорания и воздух для дыхания остаются разделенными.
3. Газы, образующиеся в процессе горения, затем выбрасываются из теплообменника через вентиляцию за пределы дома. Высокоэффективные конденсационные печи работают немного по-другому. В этих печах газы проходят через второй теплообменник, который отбирает дополнительное тепло для использования в доме.

Преимущества теплообменника печи

Основное преимущество правильно функционирующего теплообменника печи заключается в том, что он защищает жильцов дома от побочных продуктов горения. Если бы опасные дымовые газы смешивались с воздухом для дыхания в доме, это могло бы привести к катастрофе со смертельным исходом. Вот почему так важно (а иногда и по закону) установить детектор угарного газа в любом доме, в котором есть прибор, работающий на топливе. По этой причине также важно обслуживать теплообменник вашей печи.

Проблемы с теплообменниками

Распространенная проблема с теплообменниками печей заключается в том, что в какой-то момент они выходят из строя (известная как «усталость металла»). Это происходит в результате того, что металлические стенки постоянно нагреваются (расширяются) и охлаждаются (сжимаются). Это тот же эффект, что и сгибание скрепки вперед и назад — в конечном итоге она сломает металл. Домовладельцы должны быть готовы к замене теплообменника печи в какой-то момент в течение срока службы печи.

Срок службы большинства печных теплообменников составляет от 10 до 20 лет, однако существует ряд факторов, влияющих на износ. Такие вещи, как проектирование, установка и техническое обслуживание, могут ускорить выход теплообменника из строя. Например, обратите внимание на:

• Плохой дизайн и установка.
• Плохая конструкция оборудования производителем.
• Неправильное обслуживание.

Квалифицированный специалист по ОВиК должен осмотреть теплообменник вашей печи на наличие трещин или отверстий с помощью инфракрасной системы видеонаблюдения в рамках ежегодного технического обслуживания ОВКВ. Если ваш теплообменник неисправен, вам нужно либо заменить его, либо всю печь.

Стоимость теплообменника печи

Для замены теплообменника печи требуется квалифицированный специалист по HVAC. Из соображений безопасности и возможного аннулирования гарантии производителя вы также не хотите ремонтировать печь. Это не работа, которую вы хотите сделать своими руками.