Теплообменники. Что это такое? И какие выбрать в свой дом?
Дмитрий Крылов
Эксперт в загородной недвижимости и строительстве. 29 лет прожил в частных домах и живу сейчас
Теплообменник является ключевым элементом системы горячего водоснабжения, поэтому важно правильно подобрать его, исходя из мощности котла, бойлера и потребности воды в доме.
Конечно, такие устройства не сильно отличаются друг от друга, однако есть несколько критериев, на которые нужно обратить внимание, перед тем как купить теплообменник в свой дом. Поскольку от выбора этого устройства зависят экономичность и эргономичность всей водопроводной системы.
Что такое теплообменник ГВС? И как он работает?
Теплообменник для горячего водоснабжения (ГВС) — это устройство, предназначенное для передачи тепла от теплоносителя к другой среде. Как правило, теплообменник ГВС является элементом, который передает тепло между котловой водой и водой в установке для питьевой воды.
В зависимости от конструкции теплообменника весь процесс может выглядеть несколько иначе, в то время как общий принцип работы один и тот же — котельная вода и ГВС разделены только тонкой стенкой из хорошо проводящего металла, а весь теплообменник заключен в теплоизолированный кожух для выработки тепла из технической воды.
В чем преимущества установки теплообменника в свой дом? Имея собственный автономный или даже централизованный источник отопления, дешевле использовать тепло для нагрева воды прямо от котла, не тратя дорогостоящее электричество для этих целей. Подача горячей воды в контур теплообменника осуществляется от котла или теплосети, а холодная вода поступает от системы холодного водоснабжения. Установка теплового оборудования в котельной позволяет значительно сэкономить на затратах для обогрева помещений загородного дома.
Какие есть виды теплообменников ГВС?
В зависимости от емкости бака, как правило используются разные теплообменники, благодаря которым вы можете рассчитывать на более быстрый и экономичный нагрев всей воды до заданной температуры. Рассмотрим основные виды таких устройств и их особенности.
Теплообменник ГВС с змеевиком
Это относительно простая конструкция, в которой роль нагревательного элемента играет змеевик, заполненный установочной водой и часто имеющий довольно сложную форму, что облегчает ускорение процесса нагрева воды.
Катушка чаще всего устанавливается в нижней части резервуара, но бывает, что производители устанавливают катушку вертикально, чтобы вода во всем объеме котла имела одинаковую температуру.
Теплообменник с двумя змеевиками
Это более усовершенствованная модель со змеевиком, за исключением того, что в этом случае вместо одного устанавливаются два змеевика. Все дело в том, что одну катушку нельзя удлинять до бесконечности — содержащаяся в ней вода течет, отдавая тепло, поэтому эффективность очень длинной катушки будет относительно низкой. Для этого в больших резервуарах установлены две катушки, что сокращает время нагрева используемой воды.
Этот тип решения, также известный как двухвалентный резервуар, используется в установках с более чем одним источником тепла.
Теплообменник горячей воды для теплового насоса
Такие устройства могут быть, в принципе, оснащены и змеевиком, в то время как иногда его отличает другой способ подключения — все будет зависеть от того, как тепловой насос и базовый котел работают вместе.
Теплообменник ГВС с нагревателем
В этой конструкции, помимо установки нагревательного элемента, также установлен электрический нагреватель. Это полезное решение, которое сокращает время ожидания появления горячей воды, если нагрев воды для установки потребует длительного ожидания.
Важно отметить, что нагреватель может работать в любое время и автоматически отключается при достижении определенной температуры. Хотя электричество не является дешевым источником тепла, установка обменников данного типа иногда имеет смысл.
Какую емкость резервуара ГВС лучше выбрать?
Теплообменник горячего водоснабжения должен нагревать определенное количество воды, и до определенной температуры, поэтому нельзя выбирать теплообменник, не определив сначала подходящую емкость резервуара для горячей воды.
- Резервуар для теплообменника на 100 л : хорошее решение для небольших, очень экономичных домов, где потребность в воде невелика. Из-за небольшой емкости они обычно просты по конструкции и не особенно дороги, однако следует помнить, что маленький объем теряет тепло быстрее, чем большой, поэтому, несмотря на кажущуюся экономическую эффективность, покупка теплообменника такой емкости не всегда является правильным решением;
- Резервуар для теплообменника на 200 л: многие эксперты считают, что вместимости резервуара 200 литров достаточно для большой семьи.
Из такого бака вы можете успешно запитать несколько точек забора воды одновременно, не беспокоясь о том, что температура в любой из них значительно снизится; - Резервуар для теплообменника на 500 л : очень большой резервуар, который может быть полезен в больших домах и даже небольших виллах для отдыха. Кроме того, подобные резервуары также иногда используются на промышленных предприятиях и других общественных объектах. Для одновременного нагрева столь большого объема воды требуется много энергии, поэтому рекомендуется, чтобы в таких резервуарах было как минимум две катушки.
Из такого бака вы можете успешно запитать несколько точек забора воды одновременно, не беспокоясь о том, что температура в любой из них значительно снизится;Подбор резервуара для теплообменника ГВС. Что важно учесть?
Рекомендуется выбирать резервуары с защитными теплоизолирующими покрытиями вокруг них — чем оно эффективнее, тем меньше тепла уходит в окружающую среду и тем меньше возникает энергетических потерь. Покупка резервуара с двойным корпусом определенно решит эту проблему.
Стоит добавить, что конструкция кожуха и самого теплообменника идентична как в вертикальной, так и в горизонтальной ориентации, поэтому выбор между вертикальным и горизонтальным теплообменником ограничен только решением вопроса о лучшей пространственной настройке всего контейнера в том месте, где он должен быть установлен.
Важно также обратить внимание на производителя теплообменника, потому что этот параметр косвенно влияет на качество оборудование и всех его компонентов. Теплообменники ГВС стоят недешево и их замена всегда вызывает массу хлопот, кроме того неисправность устройства приведет к большим счетам на электроэнергию. Вот почему стоит купить в свой дом обменник от известных производителей.
Была ли эта статья для вас полезной? Пожалуйста, поделитесь ею в соцсетях:
Не забудьте добавить сайт Недвио в Закладки. Рассказываем о строительстве, ремонте, загородной недвижимости интересно, с пользой и понятным языком.
Теплообменник для подогрева воды в бассейне
Сравнение товаров (0)
Сортировать: По умолчаниюПо имени (A — Я)По имени (Я — A)По цене (возрастанию)По цене (убыванию)По рейтингу (убыванию)По рейтингу (возрастанию)По модели (A — Я)По модели (Я — A)
Показывать: 24487296120
Скидка 2 205 р.
Теплообменник 24 кВт (вертик.
) Hidrotermal HIDRO-MF80 BLACK Код товара: 2510041
Страна: Китай Материал: нержавеющая сталь Подсоединение: бассейн ВР 1 1/2″, тепл-ль ВР 1″ Расположение теплообменника: вертикально Температура воды (ºС): от +2 (ºС) до +30 (ºС) Температура теплоносителя (ºС): от +60 (ºС) до +90 (ºС) Источник энергии: теплоноситель (газовый котел)
14 708 р. 12 503 р.
14 708 р. 12 503 р.
Доп.
скидка 5 %
Теплообменник 28 кВт (вертик.) Aquaviva MF-80 304L Код товара: 25220
Страна: Китай Материал: нержавеющая сталь Подсоединение: бассейн ВР 1 1/2″, тепл-ль ВР 1″ Расположение теплообменника: вертикально Температура воды (ºС): от +2 (ºС) до +30 (ºС) Температура теплоносителя (ºС): от +60 (ºС) до +90 (ºС) Источник энергии: теплоноситель (газовый котел)
10 986 р.
10 986 р.
Доп. скидка 5 %
Теплообменник 40 кВт (вертик.
) Aquaviva HE40 Код товара: 12474
Страна: Китай Материал: нержавеющая сталь Подсоединение: бассейн ВР 1 1/2″, тепл-ль ВР 1″ Расположение теплообменника: вертикально Температура воды (ºС): от +2 (ºС) до +30 (ºС) Температура теплоносителя (ºС): от +60 (ºС) до +90 (ºС) Источник энергии: теплоноситель (газовый котел)
15 848 р.
15 848 р.
Доп. скидка 5 %
Теплообменник 40 кВт (вертик.) Aquaviva MF-135 304L Код товара: 25221
Страна: Китай Материал: нержавеющая сталь Подсоединение: бассейн ВР 1 1/2″, тепл-ль ВР 1″ Расположение теплообменника: вертикально Температура воды (ºС): от +2 (ºС) до +30 (ºС) Температура теплоносителя (ºС): от +60 (ºС) до +90 (ºС) Источник энергии: теплоноситель (газовый котел)
12 967 р.
12 967 р.
Доп. скидка 5 %
Теплообменник 60 кВт (вертик.) Aquaviva HE60 Код товара: 12475
Страна: Китай Материал: нержавеющая сталь Подсоединение: бассейн ВР 1 1/2″, тепл-ль ВР 1″ Расположение теплообменника: вертикально Температура воды (ºС): от +2 (ºС) до +30 (ºС) Температура теплоносителя (ºС): от +60 (ºС) до +90 (ºС) Источник энергии: теплоноситель (газовый котел)
19 270 р.
19 270 р.
Доп. скидка 5 %
Теплообменник 75 кВт (вертик.) Aquaviva HE75 Код товара: 12476
Страна: Китай Материал: нержавеющая сталь Подсоединение: бассейн ВР 2″, тепл-ль ВР 1″ Расположение теплообменника: вертикально Температура воды (ºС): от +2 (ºС) до +30 (ºС) Температура теплоносителя (ºС): от +60 (ºС) до +90 (ºС) Источник энергии: теплоноситель (газовый котел)
23 232 р.
23 232 р.
Доп.
скидка 5 %
Теплообменник 120 кВт (вертик.) Aquaviva HE120
Страна: Китай Материал корпуса: нерж. сталь Материал трубок/спирали: нерж. сталь Подсоединение: бассейн ВР 2″, тепл-ль ВР 1 1/2″ Расположение теплообменника: вертикально Температура воды (ºС): от +2 (ºС) до +30 (ºС) Температура теплоносителя (ºС): от +60 (ºС) до +90 (ºС)
37 460 р.
37 460 р.
Рекомендуем
Скидка 3 136 р.
Теплообменник 13 кВт (гориз.
Страна: Швеция Вес (кг.): 2 Марка стали: AISI-316 Материал корпуса теплообменника: нержавеющая сталь Материал трубок/спирали: нерж. сталь Подсоединение: бассейн ВР 1 1/2″, теплоноситель НР 3/4″ Расположение теплообменника: горизонтально
31 044 р. 27 908 р.
31 044 р. 27 908 р.
Рекомендуем
Скидка 3 604 р.
Теплообменник 28 кВт (гориз.
) Pahlen HF 28 Код товара: 2512453
Страна: Швеция Вес (кг.): 4 Марка стали: AISI-316 Материал корпуса теплообменника: нержавеющая сталь Материал трубок/спирали: нержавеющая сталь Подсоединение: бассейн ВР 1 1/2″, теплоноситель НР 3/4″ Расположение теплообменника: горизонтально
36 348 р. 32 744 р.
36 348 р. 32 744 р.
Максимальное качество
Скидка 8 775 р.
Теплообменник 28 кВт (гориз.
) Pahlen T28 титановый Код товара: 11332
Страна: Швеция Вес (кг.): 1,9 Материал корпуса: титан Материал трубок/спирали: титан Подсоединение: бассейн ВР 1 1/2″, теплоноситель НР 1″ Расположение теплообменника: горизонтально Температура воды (ºС): от +2 (ºС) до +30 (ºС)
70 200 р. 61 425 р.
70 200 р. 61 425 р.
Скидка 3 260 р.
Теплообменник 40 кВт (вертик.
) Pahlen (корпус из пластика) Код товара: 11312
Страна: Швеция Материал корпуса теплообменника: пластик Материал трубок/спирали: нержавеющая сталь Подсоединение: 50 мм. Расположение теплообменника: вертикально Температура воды (ºС): от +2 (ºС) до +30 (ºС) Температура теплоносителя (ºС): от +60 (ºС) до +90 (ºС)
26 083 р. 22 823 р.
26 083 р. 22 823 р.
Рекомендуем
Скидка 4 547 р.
Теплообменник 40 кВт (вертик.) Pahlen МF 135 Код товара: 2512454
Страна: Швеция Вес (кг.): 5 Марка стали: AISI-316 Материал корпуса теплообменника: нержавеющая сталь Материал трубок/спирали: нержавеющая сталь Подсоединение: бассейн ВР 1 1/2″, теплоноситель НР 1″ Расположение теплообменника: вертикально
45 942 р. 41 395 р.
45 942 р. 41 395 р.
Скидка 4 540 р.
Теплообменник 40 кВт (гориз.) Pahlen HF 40 Код товара: 2512456
Страна: Швеция Вес (кг.): 5 Марка стали: AISI-316 Материал корпуса теплообменника: нержавеющая сталь Материал трубок/спирали: нержавеющая сталь Подсоединение: бассейн ВР 1 1/2″, теплоноситель НР 1″ Расположение теплообменника: горизонтально
45 786 р. 41 246 р.
45 786 р. 41 246 р.
Максимальное качество
Скидка 9 360 р.
Теплообменник 40 кВт (гориз.) Pahlen T40 титановый Код товара: 11333
Страна: Швеция Вес (кг.): 2 Материал корпуса теплообменника: титан Материал трубок/спирали: титан Подсоединение: бассейн ВР 1 1/2″, теплоноситель НР 1″ Расположение теплообменника: горизонтально Температура воды (ºС): от +2 (ºС) до +30 (ºС)
74 880 р. 65 520 р.
74 880 р. 65 520 р.
Скидка 4 517 р.
Теплообменник 75 кВт (вертик.) Pahlen (корпус из пластика) Код товара: 11314
Страна: Швеция Вес (кг.): 2,3 Материал корпуса теплообменника: пластик Материал трубок/спирали: нерж. сталь Подсоединение: 50 мм. Расположение теплообменника: вертикально Температура воды (ºС): от +2 (ºС) до +30 (ºС)
36 130 р. 31 613 р.
36 130 р. 31 613 р.
Максимальное качество
Скидка 25 584 р.
Теплообменник 75 кВт (вертик.) Pahlen MFT260 титановый Код товара: 11377
Страна: Швеция Вес (кг.): 9,8 Материал корпуса теплообменника: титан Материал трубок/спирали: титан Подсоединение: бассейн ВР 2″, теплоноситель НР 1″ Расположение теплообменника: вертикально Температура воды (ºС): от +2 (ºС) до +30 (ºС)
111 571 р. 85 987 р.
111 571 р. 85 987 р.
Рекомендуем
Скидка 7 153 р.
Теплообменник 75 кВт (вертик.) Pahlen МF 260 Код товара: 2512457
Страна: Швеция Вес (кг.): 7 Марка стали: AISI-316 Материал корпуса теплообменника: нержавеющая сталь Материал трубок/спирали: нержавеющая сталь Подсоединение: бассейн ВР 2″, теплоноситель НР 1″ Расположение теплообменника: вертикально
71 760 р. 64 607 р.
71 760 р. 64 607 р.
Рекомендуем
Скидка 6 716 р.
Теплообменник 75 кВт (гориз.) Pahlen HF 75 Код товара: 2512459
Страна: Швеция Вес (кг.): 7 Марка стали: AISI-316 Материал корпуса теплообменника: нержавеющая сталь Материал трубок/спирали: нержавеющая сталь Подсоединение: бассейн ВР 2″, теплоноситель НР 1″ Расположение теплообменника: горизонтально
67 704 р. 60 988 р.
67 704 р. 60 988 р.
Максимальное качество
Скидка 12 285 р.
Теплообменник 75 кВт (гориз.) Pahlen T75 титановый Код товара: 11334
Страна: Швеция Вес (кг.): 2,9 Материал корпуса теплообменника: титан Материал трубок/спирали: титан Подсоединение: бассейн ВР 2″, теплоноситель НР 1″ Расположение теплообменника: горизонтально Температура воды (ºС): от +2 (ºС) до +30 (ºС)
98 272 р. 85 987 р.
98 272 р. 85 987 р.
Максимальное качество
Скидка 10 896 р.
Теплообменник 100 кВт (гориз.) Pahlen Aqua-Mex AM-100 Код товара: 11318
Страна: Швеция Материал корпуса: полипропилен, армированный стектловолокном Материал корпуса теплообменника: нержавеющая сталь Материал трубок/спирали: нержавеющая сталь Подсоединение: 63 мм. Расположение теплообменника: горизонтально Источник энергии: теплоноситель (газовый котел)
87 196 р. 76 300 р.
87 196 р.
76 300 р.
Рекомендуем
Скидка 12 784 р.
Теплообменник 120 кВт (вертик.) Pahlen МF 400 Код товара: 2512452
Страна: Швеция Вес (кг.): 15 Марка стали: AISI-316 Материал корпуса теплообменника: нержавеющая сталь Материал трубок/спирали: нержавеющая сталь Подсоединение: бассейн ВР 2″, теплоноситель НР 1 1/2″ Расположение теплообменника: вертикально
128 232 р. 115 448 р.
128 232 р.
115 448 р.
Скидка 38 656 р.
Теплообменник 200 кВт (вертик.) Pahlen MFT680 титановый Код товара: 11380
Страна: Швеция Вес (кг.): 23.8 Материал корпуса теплообменника: титан Материал трубок/спирали: титан Подсоединение: фланец 75 мм. Расположение теплообменника: вертикально Температура теплоносителя (ºС): от +60 (ºС) до +90 (ºС)
309 254 р. 270 598 р.
309 254 р.
270 598 р.
Рекомендуем
Скидка 2 434 р.
Теплообменник 40 кВт (вертик.) HE40 Emaux Код товара: 88540101
Страна: Китай Материал корпуса: нерж .сталь Материал трубок/спирали: нерж. сталь Подсоединение: бассейн ВР 1 1/2″, тепл-ль ВР 1″ Расположение теплообменника: вертикально Температура воды (ºС): от +2 (ºС) до +30 (ºС) Температура теплоносителя (ºС): от +60 (ºС) до +90 (ºС)
19 469 р. 17 035 р.
19 469 р.
17 035 р.
Рекомендуем
Скидка 3 439 р.
Теплообменник 75 кВт (вертик.) HE75 Emaux Код товара: 0723341
Страна: Китай Материал корпуса: нерж. сталь Материал трубок/спирали: нерж. сталь Подсоединение: бассейн ВР 2″, тепл-ль ВР 1″ Расположение теплообменника: вертикально Температура воды (ºС): от +2 (ºС) до +30 (ºС) Температура теплоносителя (ºС): от +60 (ºС) до +90 (ºС)
27 518 р. 24 079 р.
27 518 р.
24 079 р.
Теплообменники вода-вода
Теплообменник вода-вода обеспечивает теплопередачу между двумя жидкими средами. В качестве водоводяного теплообменника могут использоваться разборные пластинчатые, пластинчатые паяные или кожухотрубные теплообменники в зависимости от сферы применения. Конкретный тип выбирается на основании объемного расхода и химических свойств жидкостей, между которыми происходит теплопередача. Каждая конструкция имеет свои преимущества и недостатки для конкретного применения. Стоит отметить, что водоводяной теплообменник в настоящее время является одним из наиболее востребованных типов на рынке.
Применение теплообменников вода-вода
Теплообменники вода-вода применяются во множестве отраслей промышленности и хозяйства. Основными сферами применения являются:
– Системы отопления
– Бытовые системы горячего водоснабжения
– Подогрев воды для бассейнов
Для продления срока службы водоводяных теплообменников необходимо обеспечить правильную водоподготовку для исключения образования водного камня и засорения каналов.
Большинство крупных производителей указывают требования к чистоте и химическому составу воды в технической документации.
Пластинчатые теплообменники вода-вода
В последнее время наибольшее распространение получили пластинчатые теплообменники вода-вода благодаря целому ряду преимуществ:
– Компактные размеры
– Длительный срок службы
– Простота эксплуатации и технического обслуживания
– Низкое загрязнение теплообменных поверхностей благодаря самоочищающимся каналам
– Невысокая стоимость относительно кожухотрубных теплообменников
Пластинчатый теплообменник вода-вода состоит из набора штампованных пластин, которые образуют параллельные изолированные друг от друга каналы. Потоки греющей и нагреваемой жидкостей распределяются по каналам, направление жидкостей в каналах обычно противоположное. Теплопередача между жидкостями происходит через стенки каналов, т.е. через пластины теплообменника. Поверхность пластин имеет волнистую форму для турбулизации потоков с целью увеличения эффективности теплопередачи.
Паяные пластинчатые теплообменники вода-вода наиболее компактны и эффективны в работе. Пластины выполняются из нержавеющей стали и спаяны медным припоем для герметизации внутренних контуров. Максимальное давление жидкости в таком теплообменнике может достигать 30 бар, но существуют специальные модели, давление в которых может быть выше.
Разборные пластинчатые теплообменники вода-вода подходят для больших потоков жидкостей. Пластины в таких теплообменниках собираются в единый пакет через резиновые прокладки и стягиваются длинными болтами между рамными плитами. Такой аппарат может быть разобран для очистки и замены пластин и прокладок. Более того, такая конструкция позволяет добавить дополнительные пластины для увеличения мощности теплообменника. Для применения с морской водой применяются пластины изготовленные из титана.
Расчет теплообменников вода-вода
Чтобы рассчитать теплообменник вода-вода необходимо определить следующие параметры:
– Температуру воды на входе и выходе контуров
– Максимально допустимую температуру рабочих сред
– Максимально допустимое давление рабочих сред
– Допустимые потери напора
– Тепловую нагрузку (мощность теплообменника)
– Коэффициент загрязнения, который учитывает загрязнение рабочих жидкостей
Примеры пластинчатых теплообменников вода-вода
Alfa Laval cерия CB Конструкция: паяный пластинчатый теплообменник | |
Alfa Laval cерия M Конструкция: разборный пластинчатый теплообменник | |
FUNKE cерия FP/FPS Конструкция: разборный пластинчатый теплообменник | |
SWEP cерия B Конструкция: паяный пластинчатый теплообменник |
Имеются исполнения для разных уровней давления. тепловые пункты для приготовления горячей воды (теплообменник ГВС) от Данфосс
Предназначенные для нагрева воды тепловые пункты Danfoss (теплообменники ГВС) представлены в номенклатуре стандартными моделями оборудования. Есть также возможность заказать изготовление модифицированного теплообменника с учетом пожеланий заказчика.
Тип сортировки: Позиция Наименование Цена Дата
Позиции с 1 по 12 из 22
Показать: 12 24 36 48
Загрузка . ..Показать еще …
1
Для контроля и регулирования показателей теплоносителей, распределения тепловой энергии между конечными потребителями обычной практикой стало обустройство в современных новостройках тепловых пунктов. Блочные пункты Danfoss зарекомендовали себя как надежное многофункциональное оборудование, исправно работающее в наших природных условиях.
Стандартные
Блочные стандартные тепловые пункты снабжены всем необходимым оборудованием, которое может понадобиться для организации теплового пункта любого вида. Представленная номенклатура стандартных пунктов содержит перечень оборудования, обладающего разными техническими характеристиками.
Для приготовления горячей воды
Предназначенные для нагрева воды тепловые пункты Danfoss (теплообменники ГВС) представлены в номенклатуре стандартными моделями оборудования. Компания предоставляет своим клиентам возможность заказать изготовление модифицированного теплообменника с учетом их пожеланий.
Для зависимых систем отопления и ГВС
Такое оборудование относится к группе квартирных блочных пунктов с функциями контроля температуры системы отопления и предотвращения остывания труб благодаря термостатическому клапану. Нагрев воды контролируется специально разработанным клапаном Danfoss AVTB. Тепловые пункты такого типа отопления идеально подходят для многоквартирных домов.
Для зависимого отопления (со смесительным узлом) и ГВС
Наличие смесительного узла, включающего несколько регуляторов, насос, манометры и датчики, отличает данную группу оборудования от предыдущего типа блочных тепловых пунктов. Danfoss предлагает варианты тепловых пунктов с различными характеристиками, позволяющими подобрать устройства с нужной мощностью.
Для независимого отопления и ГВС
В тепловых пунктах этой группы предусмотрена схема независимого подключения отопления и нагрева воды. Представленное в каталоге оборудование многофункционально, оснащено всеми необходимыми комплектующими для регулирования температуры и контроля за циркулированием теплоносителя в контуре.
Для зависимого отопления с узлом смешения
Тепловые блочные пункты из этой серии выполняют лишь функцию распределения отопления в зависимой системе, нагрев воды в подобном оборудовании не предусмотрен. Компания Danfoss выпускает несколько видов узлов смешения в настенном и напольном исполнении, оснащенных двух- и трехходовыми регулирующими клапанами.
Для независимого отопления
Эта группа квартирных тепловых пунктов осуществляет функцию регулирования и контроля независимой системы отопления. Оборудование оснащено термостатическими клапанами и электронными контроллерами.
Больше подробностей можно узнать по телефону +7 (495) 023-16-00 или, написав на наш электронный адрес [email protected]
Интернет-магазин шаровых кранов Danfoss предлагает своим клиентам продукцию Данфосс по выгодной цене, с возможностью бесплатной доставки до объекта по России и СНГ. Тепловые пункты для приготовления горячей воды (теплообменник ГВС) Данфосс — это высокий уровень надежности, долговечности и функциональности, качество, подтвержденное соответствующими документами. Наши специалисты помогут подобрать тепловые пункты, отталкиваясь от требований клиента.
Пластинчатые теплообменники вода вода в Украине. Сравнить цены и поставщиков промышленных товаров на маркетплейсе Prom.ua
Работает
Теплообменник первичный (газ-вода) газового котла Junkers/Bosch ZWC24/28-1MFK/MFA. Art. 8715406657
Доставка по Украине
по 10 290 грн
от 2 продавцов
10 290 грн
Купить
Kotelzip — запчасти для котлов, теплообменники битермические, измерительные приборы и толщиномеры
Работает
Теплообменник горячей воды (вторичный) 12 Fin Daewoo Gasboiler DGB-100, 130, 160, 200 MSC/MES
На складе
Доставка по Украине
4 250 грн
Купить
«Тепло+…»
Работает
Теплообменник горячей воды (вторичный) 12 Fin Daewoo Gasboiler DGB-100, 130, 160, 200 ICH/KFC
На складе
Доставка по Украине
4 400 грн
Купить
«Тепло+. ..»
Работает
Теплообменник горячей воды (вторичный) 16 Fin Daewoo Gasboiler DGB-250, 300 MSC/MES
На складе
Доставка по Украине
2 850 грн
Купить
«Тепло+…»
Работает
Теплообменник горячей воды (вторичный) 16 Fin Daewoo Gasboiler DGB-250, 300 ICH/KFC
На складе
Доставка по Украине
2 800 грн
Купить
«Тепло+…»
Работает
Паяный теплообменник Swep B10THx20/1P-SC-M4x1″&22U
Доставка по Украине
5 900 грн
Купить
Термобілд
Работает
Паяный теплообменник Swep B10THx30/1P-SC-M4x1″&22U
Доставка по Украине
6 900 грн
Купить
Термобілд
Работает
Паяный теплообменник Swep B10THx40/1P-SC-M4x1″&22U
Доставка по Украине
8 200 грн
Купить
Термобілд
Работает
Паяный теплообменник Swep B15THx20/1P-SC-M2x22U+2×3/4″&16
Доставка по Украине
6 500 грн
Купить
Термобілд
Работает
Паяный теплообменник Swep B15THx30/1P-SC-M2x22U+2×3/4″&16
Доставка по Украине
7 500 грн
Купить
Термобілд
Работает
Пластинчатый паяный теплообменник SECESPOL LA 14-60
Доставка по Украине
5 208 грн
Купить
Kotelzip — запчасти для котлов, теплообменники битермические, измерительные приборы и толщиномеры
Работает
Пластинчатый паяный теплообменник SECESPOL LA 22-10 (10-30 кВт)
Доставка по Украине
3 418 грн
Купить
Kotelzip — запчасти для котлов, теплообменники битермические, измерительные приборы и толщиномеры
Работает
Пластинчатый паяный теплообменник SECESPOL LA22-20-3/4″
Доставка по Украине
4 511 грн
Купить
Kotelzip — запчасти для котлов, теплообменники битермические, измерительные приборы и толщиномеры
Работает
Пластинчатый паяный теплообменник SECESPOL LA22-30-3/4″
Доставка по Украине
5 397 грн
Купить
Kotelzip — запчасти для котлов, теплообменники битермические, измерительные приборы и толщиномеры
Работает
Пластинчатый паяный теплообменник SECESPOL LA 14-10 (10-20 кВт)
Доставка по Украине
по 3 007 грн
от 2 продавцов
3 007 грн
Купить
vpro. com.ua
Смотрите также
Работает
Пластинчатый паяный теплообменник SECESPOL LA 14-20 (20 -40кВт)
Доставка по Украине
по 3 553 грн
от 2 продавцов
3 553 грн
Купить
vpro.com.ua
Работает
Пластинчатый паяный теплообменник SECESPOL LA 14-40 (40 -70кВт)
Доставка по Украине
по 4 784 грн
от 2 продавцов
4 784 грн
Купить
vpro.com.ua
Работает
Теплообменник дымовые газы/вода битермический Thermona, арт. 41880
Доставка по Украине
7 441 грн
Купить
«ПромОВК» отопление, водоснабжение, канализация
Работает
Теплообменник к котлу Thermona therm DUO 50,50T.50FT (дым/вода) PR 20-323081 (PR 20323047), арт. 20405.1
Доставка по Украине
8 177 грн
Купить
«ПромОВК» отопление, водоснабжение, канализация
Работает
Теплообменник для нагрева воды в бассейне Emaux HE 60 кВт
Доставка по Украине
13 612 грн
Купить
Оборудование и химия для бассейнов с доставкой по всей Украине
Работает
Теплообменник для нагрева воды в бассейне Emaux HE 75 кВт
Доставка по Украине
16 441 грн
Купить
Оборудование и химия для бассейнов с доставкой по всей Украине
Работает
Теплообменник нагрева воды в бассейна Pahlen Maxi-Flo MF200 (60 кВт), трубчатый
Под заказ
Доставка по Украине
14 929. 10 грн
Купить
Оборудование и химия для бассейнов с доставкой по всей Украине
Работает
Теплообменник нагрева воды в бассейне Pahlen Hi-Flow HF13 (13 кВт), спиральный
Доставка по Украине
7 986.90 грн
Купить
Оборудование и химия для бассейнов с доставкой по всей Украине
Работает
Теплообменник для бассейна Pahlen Hi Temp HTT 40 кВт титановый Швеция. Нагреватель для соленой воды.
Доставка по Украине
17 759.90 грн
Купить
Оборудование и химия для бассейнов с доставкой по всей Украине
Работает
Теплообменник к котлу Thermona TRIO 90,90T.90T (дым/вода) PR 30-323, арт. 24528
Доставка по Украине
10 385 грн
Купить
«ПромОВК» отопление, водоснабжение, канализация
Работает
ТЕПЛООБМЕННИК ТЕПЛОЙ ВОДЫ Ø200
Доставка из г. Киев
16 900 грн
Купить
sigma-market.com.ua
Работает
Бойлер косвенного нагрева с двумя теплообменниками ВТ-11-1500 Kuydych, бак для непрямого нагрева воды
Под заказ
Доставка по Украине
93 156 грн
79 183 грн
Купить
Интернет-магазин «Тубмарин»
Работает
Теплообменник для нагрева воды бассейна WT75
Доставка из г. Киев
19 320 грн
Купить
ООО «Дисплей-Плюс»
Работает
Теплообменник для нагрева воды бассейна WT40
Доставка из г. Киев
12 600 грн
Купить
ООО «Дисплей-Плюс»
Установка теплообменника в вертикальное положение
Организация горячего водоснабжения является одним из основных условий комфортной жизни. Существует множество различных установок и систем для подогрева воды в домашней сети ГВС, однако одним из наиболее эффективных и экономичных считается метод нагрева воды от сети отопления.
Теплообменник для горячей воды
подбирается индивидуально, исходя из запросов владельца и возможностей отопительного оборудования. Правильный расчет и грамотный монтаж системы позволят вам навсегда забыть про перебои в горячем водоснабжении.
Применение пластинчатого теплообменника для ГВС
Нагрев воды от теплосети полностью обоснован с экономической точки зрения – в отличие от классических водонагревательных котлов, использующих газ или электроэнергию, теплообменник работает исключительно на отопительную систему. В результате конечная стоимость каждого литра горячей воды оказывается для домовладельца на порядок ниже.
Пластинчатый теплообменник для горячего водоснабжения использует тепловую энергию теплосети для нагрева обычной водопроводной воды. Нагреваясь от пластин теплообменника, горячая вода поступает к точкам водоразбора – кранам, смесителям, душевую в ванной комнате и пр.
Важно учитывать, что вода-теплоноситель и нагреваемая вода никак не контактируют в теплообменнике: две среды разделены пластинами теплообменного аппарата, через которые осуществляется теплообмен
.
Использовать воду из системы отопления в бытовых нуждах напрямую нельзя – это нерационально и зачастую даже вредно:
- Процесс водоподготовки для котельного оборудования – достаточно сложная и дорогая процедура.
- Для умягчения воды часто используются химические реагенты, которые негативно сказываются на здоровье.
- В трубах отопления с годами скапливается колоссальный объем вредных отложений.
Однако использовать воду отопительной системы косвенно никто не запрещал – теплообменник ГВС обладает достаточно высоким КПД и полностью обеспечит вашу потребность в горячей воде.
Схемы обвязки пластинчатого теплообменника
Существует несколько способов подключения ПТО к отопительной системе. Наиболее простым принято считать параллельное включение с регулировочным клапаном, принципиальная схема которого приведена ниже:
Схема параллельного подключения ПТО
К недостаткам такого подключения можно отнести повышенную нагрузку на отопительный контур и небольшую эффективность нагрева воды при значительной разности температур.
Параллельное подключение двух теплообменников в двухступенчатую схему обеспечит более продуктивную и надежную работу системы:
Схема двухступенчатого параллельного подключения
1 – пластинчатый теплообменник; 2 – температурный регулятор; 2.1 – клапан; 2.2 – термостат; 3 – насос циркуляционный; 4 – счетчик расхода горячей воды; 5 – манометр.
Рекомендуем: Газовая печь для дома: отопление в частном жилище, необходимая мощность горелки
Нагревающей средой для первой ступени служит обратный контур отопительной системы, а в качестве нагреваемой среды – холодная вода. Во втором контуре нагревательной средой служит теплоноситель из прямой магистрали отопительной системы, а в качестве нагреваемой среды – предварительно подогретый теплоноситель из первой ступени.
Типы теплообменников для систем ГВС
Среди множества типов различных теплообменников в бытовых условиях используются только два – пластинчатые и кожухотрубные. Последние практически исчезли с рынка вследствие больших габаритов и низкого КПД.
Пластинчатый теплообменник ГВС
представляет собой ряд гофрированных пластин на жесткой станине. Все пластины идентичны по размерам и конструкции, но следуют в зеркальном отражении друг к другу и разделяются специальными прокладками – резиновыми и стальными. В результате строгого чередования между парными пластинами образуются полости, которые заполняются теплоносителем или нагреваемой жидкостью – смешение сред полностью исключено. Через направляющие каналы две жидкости движутся навстречу друг другу, заполняя каждую вторую полость, и так же, по направляющим, выходят из теплообменника отдав/получив тепловую энергию.
Чем выше количество или размер пластин в теплообменнике – тем больше площадь полезного теплообмена и выше производительность теплообменника. У многих моделей на направляющей балке между станиной и запорной (крайней) плитой остается достаточно пространства, чтобы установить несколько плит аналогичного типоразмера. В этом случае дополнительные плиты всегда устанавливаются парами, иначе потребуется менять направление «вход-выход» на запорной плите.
Схема и принцип работы пластинчатого теплообменника ГВС
Все пластинчатые теплообменники можно разделить на:
- Разборные (состоят из отдельных плит)
- Паяные (герметичный корпус, не разборные)
Преимущество разборных теплообменников заключается в возможности их доработки (добавление или удаление пластин) – в паяных моделях эта функция не предусмотрена. В регионах с низким качеством водопроводной воды такие теплообменники можно разбирать и очищать от мусора и отложений вручную.
Более высокой популярностью пользуются паяные пластинчатые теплообменники – из-за отсутствия зажимной конструкции они имеют более компактные размеры, чем разборная модель аналогичной производительности. производит подбор и продажу паяных пластинчатых теплообменников ведущих мировых брендов — Alfa Laval, SWEP, Danfoss, ONDA, KAORI, GEA, WTT, Kelvion (Кельвион Машимпэкс), Ридан. У нас вы можете купить теплообменник ГВС любой производительности для частного дома и квартиры.
Преимущество паяный теплообменников в сравнении с разборными
- Небольшие габариты и вес
- Более строгий контроль качества
- Продолжительный срок службы
- Устойчивость к высоким давлениям и температурам
Очистка паяных теплообменников выполняется безразборным методом. Если по истечении определенного периода эксплуатации начали снижаться теплотехнические характеристики, то в аппарат на несколько часов заливается раствор реагента, удаляющего все отложения. Перерыв в работе оборудования составит не более 2-3 часов.
Требования к прокладкам
Для обеспечения полной герметичности профильных каналов и предотвращения утечки рабочих сред, уплотнительные прокладки должны обладать необходимой термостойкостью и достаточной устойчивостью к воздействиям агрессивной рабочей среды.
В современных пластинчатых теплообменниках применяются следующие виды прокладок:
- этиленпропиленовые (EPDM). Применяются при работе с горячей водой и паром в температурном диапазоне от -35 до +1600С, непригодны для жирных и масляных сред;
- NITRIL прокладки (NBR) используются для работы с маслянистыми рабочими средами, температура которых не превышает 1350С;
- VITOR прокладки рассчитаны на работу с агрессивными рабочими средами при температуре не более 1800С.
Рекомендуем: Чистка газового котла от сажи: пошаговая инструкция
На графиках представлена зависимость срока службы уплотнений от условий эксплуатации:
Что касается крепления уплотнительных прокладок, существует два способа:
- на клей;
- с помощью клипсы.
Первый способ из-за трудоемкости и длительности укладки применяется редко, кроме того, при использовании клея значительно усложняется техническое обслуживание агрегата и замена уплотнений.
Клипсовый замок обеспечивает быстрый монтаж пластин и простоту замены вышедших из строя уплотнений.
Схемы подключения теплообменника ГВС
Теплообменник вода-вода имеет несколько вариантов подключения. Первичный контур всегда подключается к распределительной трубе теплосети (городской или частной), а вторичный – к трубам водоснабжения. В зависимости от проектного решения можно использовать параллельную одноступенчатую схему ГВС (стандартная), двухступенчатую смешанную или двухступенчатую последовательную схему ГВС.
Схема подключения определяется согласно нормам «Проектирования тепловых пунктов» СП41-101-95. В случае, когда соотношение максимального потока тепла на ГВС к максимальному потоку тепла на отопление (QГВСmax/QТЕПЛmax) определяется в границах ≤0,2 и ≥1 за основу принимается одноступенчатая схема подключения, если же соотношение определяется в пределах 0,2≤ QГВСmax/QТЕПЛmax ≤1, то в проекте используется двухступенчатая схема подключения.
Стандартная
Параллельная схема подключения считается наиболее простой и экономичной в реализации. Теплообменник устанавливается последовательно относительно регулирующей арматуры (запорного клапана) и параллельно теплосети. Для достижения высокого теплообмена системе требуется большой расход теплоносителя.
Двухступенчатая
При использовании двухступенчатой схемы подключения теплообменника нагрев воды для ГВС осуществляется либо в двух независимых аппаратах, либо в установке-моноблок. Вне зависимости от конфигурации сети схема монтажа значительно усложняется, но значительно повышается КПД системы и снижается расход теплоносителя (до 40%).
Подготовка воды выполняется в два этапа: на первом используется тепловая энергия обратного потока, которая нагревает воду примерно до 40°С. На втором этапе вода подогревается до нормированных показателей 60°С.
Двухступенчатая смешанная система подключения выглядит следующим образом:
Двухступенчатая последовательная схема подключения:
Последовательную схему подключения можно реализовать в одном теплообменном аппарате ГВС. Этот тип теплообменника более сложное устройство в сравнение со стандартными и стоимость его порядком выше.
Как установить теплообменник пластинчатый?
Условно процесс установки теплообменника пластинчатого можно разделить на 4 этапа.
Этап 1.
Для начала, проверьте, сжат ли пакет пластин до правильных размеров. Если да, переходим к следующему этапу. Если нет, сожмите пакет самостоятельно до указанного на таблице, расположенной на корпусе оборудования, «начального» размера.
Этап 2.
Проверка места установки. Убедитесь, что место, куда будет установлен теплообменник, имеет достаточную несущую способность. При этом учитывайте вес системы.
Каждый теплообменник снаряжают двумя угольниками для опоры – спереди на плите рамы и одним – на задней. Закрепляют его с помощью болтов или дюбелей. Устанавливая на нестабильных конструкциях, по типу рамы, платформы или устанавливая его на перекрытии между этажами, вы должны обеспечить надежное закрепление теплообменника. Если вы устанавливаете его на крыше, не забудьте про козырек, которым должен быть накрыт теплообменник, либо же укройте аппарат специальным кожухом.
Выбирая место, учитывайте и тот фактор, что может понадобиться дополнительное место для проведения монтажных работ. Для установки и последующего технического обслуживания оборудования, рекомендуют оставлять 1,5 метра пространства со всех сторон. Иногда для обслуживания теплообменника может потребоваться снятие рамной плиты или ее сдвиг до задней опоры, поэтому установка в пространстве теплообменника других аппаратов и механизмов запрещается.
Этап 3.
Подключаем теплообменник к трубопроводу, используя патрубки для подачи средств и их отвода. Патрубки, которые не используем, стоит заглушить. Для удобства советуем разместить вентили, воздушники и сливную арматуру рядом с аппаратом.
Подключая оборудование, следите, чтобы патрубки от теплообменника минимально влияли на трубопровод. Это делается для того, чтобы на трубопровод действовали минимальные силы. При надобности подоприте специальными устройствами отходящие и входящие части трубопровода.
Подключая трубопровод к патрубкам, которые расположены на рамной плите, вы должны допускать возможность их смещения по оси. Это поможет подтягивать пакет в процессе работы теплообменника. Затягивайте до указанного в технических документах минимального размера. Перед затяжкой сравните, совпадают ли данные из документов и на заводской табличке.
Если в аппарате циркулируют опасные или вредоносные вещества, предусмотрите определенные меры, которые помогут избежать опасности в случае вытекания веществ из теплообменника. К примеру, можно установить оборудование в поддон.
Этап 4.
Обезопасьте устройство путем установки на него защитных кожухов и обеспечьте теплоизоляцию пластин. Это поможет защитить работников от контакта с веществами пластин, поможет избежать потерь тепла.
Работая с теплообменником, соблюдайте технику безопасности и требования инструкции пользования.
Остались вопросы?
Получить консультацию специалиста можно по телефону в вашем городе. Также вы можете отправить свой вопрос на наш электронный ящик (отвечаем в течении 30 минут).
Поделиться записью со знакомыми:
Почему нужно обращаться к нам
Для решения нестандартных ситуаций по отоплению дома необходимо прибегать к услугам специализированных имеет в своём штате квалифицированных монтажников, в совершенстве владеющих своей специальностью. Высокое мастерство и богатый опыт работы позволяют специалистам выполнять качественно и в указанные сроки необходимые работы по установке теплообменников.
| Понедельник | Открыто 24 часа |
| Вторник | Открыто 24 часа |
| Среда | Открыто 24 часа Сейчас открыто |
| Четверг | Открыто 24 часа |
| Пятница | Открыто 24 часа |
| Суббота | Открыто 24 часа |
| Воскресенье | Открыто 24 часа |
Все о теплообменниках вода-вода
Теплообменники передают или «обменяют» тепло между двумя или более жидкостями или газами с разными температурами. Процесс теплопередачи может быть газ-газ, жидкость-газ или жидкость-жидкость и обычно не включает две жидкости или газа, которые должны смешиваться или вступать в непосредственный контакт. В этой статье рассматриваются теплообменники жидкость-жидкость. В частности, теплообменники вода-вода.
Как работает теплообменник?
Теплообменники функционируют, позволяя более горячей жидкости взаимодействовать — прямо или косвенно — с жидкостью с более низкой температурой, что позволяет передавать тепло и двигаться к равновесию. Эта передача тепла приводит к снижению температуры более горячего газа и повышению температуры более холодного. В зависимости от того, направлено ли приложение на нагрев или охлаждение газа, этот процесс (и устройства, в которых он используется) можно использовать для направления тепла к системе или от нее соответственно. Принцип работы теплообменника заключается в том, что он передает тепло без передачи жидкости, несущей тепло.
Теплообменники обычно изготавливаются из металлов, но также могут быть изготовлены из керамики, композитов и пластмасс. Керамика используется для высокотемпературных применений (более 1000 ° C или 2000 ° F), которые плавят металлы, такие как медь, железо и сталь. Керамика также используется с агрессивными и абразивными жидкостями. Пластмассы, как правило, легче и дешевле металлов, устойчивы к коррозии и могут иметь хорошую теплопроводность, хотя они, как правило, механически непрочны. В то время как пластмассы, как правило, не подходят для высокотемпературных применений, пластиковые теплообменники используются для морских применений, таких как душевые и плавательные бассейны.
Что такое теплообменник вода-вода?
Водяные теплообменники используют основное тепло сточных вод для предварительного нагрева поступающей пресной воды.
В типичном водяном теплообменнике пресная вода поступает и циркулирует вокруг вытекающих более горячих сточных вод. Сточные воды передают свою тепловую энергию пресной воде через внутренние стенки, нагревая пресную воду, как правило, до температуры более 100ºF, и охлаждая сточные воды на выходе из устройства.
Существуют различные типы водоводяных теплообменников. Двумя распространенными типами являются кожухотрубные теплообменники и пластинчатые теплообменники. Кожухотрубные теплообменники состоят из одной трубы или ряда параллельных труб (т. е. трубного пучка), заключенных в герметичный цилиндрический сосуд высокого давления (т. е. кожух). Одна жидкость течет через меньшую трубку или трубки, а другая жидкость течет снаружи и между трубкой или трубками внутри герметичной оболочки. Другие конструктивные характеристики включают оребренные трубы, одно- или двухфазный теплообмен, противоточные, параллельные или перекрестные потоки, а также одно-, двух- или многоходовые конфигурации.
Пластинчатые теплообменники, также называемые теплообменниками пластинчатого типа, состоят из нескольких тонких гофрированных пластин, соединенных вместе. Каждая пара пластин создает канал, по которому может течь одна жидкость, а пары укладываются друг на друга и соединяются болтами, пайкой или сваркой, так что между парами создается второй проход, по которому может течь другая жидкость.
Стандартная пластинчатая конструкция также доступна с некоторыми вариациями, например, в пластинчато-ребристых или подушечных теплообменниках. Пластинчато-ребристые теплообменники используют ребра или прокладки между пластинами и допускают несколько конфигураций потока и более двух потоков жидкости, проходящих через устройство. Пластинчатые теплообменники с подушками оказывают давление на пластины, чтобы повысить эффективность теплопередачи по поверхности пластины. Некоторые из других доступных типов включают пластинчатые и каркасные, пластинчатые и кожуховые, а также спиральные пластинчатые теплообменники.
Каковы области применения теплообменников вода-вода?
Теплообменники типа «вода-вода» используются для различных целей, как коммерческих, так и промышленных, включая нагрев воды для бытовых нужд, поверхностное отопление пола, снеготаяние и солнечное отопление. Их можно использовать с хладагентом в системах HVACR (отопление, вентиляция, кондиционирование и охлаждение) и для охлаждения сусла на пивоваренных заводах. Кожухотрубные теплообменники часто используются для обогрева плавательных бассейнов и других морских применений. Они могут обеспечить экономию нагрева воды до 80%.
Коммерческие и промышленные предприятия, которые используют городскую канализацию для сточных вод, могут использовать теплообменники вода-вода для охлаждения своих сточных вод в соответствии с местными нормами. Использование теплообменника позволяет им охлаждать отходы, не просто добавляя холодную воду в поток отходов.
В энергосберегающих душевых иногда используются теплообменники на выходе сточных вод. Когда вода стекает по пробке, она проходит через медные змеевики теплообменника. Тем временем холодная вода, поступающая в душ для подогрева, прокачивается мимо тех же змеевиков, не смешиваясь с грязной водой, а забирая часть ее отработанного тепла и слегка нагреваясь, чтобы душ не нагревал ее, как много.
Резюме
В этой статье представлено понимание теплообменников вода-вода. Чтобы узнать больше о других типах теплообменников, прочитайте наше руководство здесь. Для получения дополнительной информации о сопутствующих продуктах обратитесь к другим нашим руководствам или посетите платформу поиска поставщиков Thomas, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.
Источники
- https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1359431105000530
Прочие теплообменники Артикул
- Все о печных теплообменниках – что нужно знать
- Все о теплообменниках «вода-воздух» — что нужно знать
- Все о теплообменниках воздух-воздух — что нужно знать
- Общие сведения о теплообменниках
- Все о кожухотрубчатых теплообменниках — что нужно знать
- Все о пластинчатых теплообменниках — что нужно знать
- Все о двухтрубных теплообменниках — что нужно знать
Больше из технологического оборудования
50 Паяный пластинчатый теплообменник [100 000 БТЕ]
Описание продуктаПаяный пластинчатый теплообменник Dragon, 5×12-50, Уникальная конструкция с 1 1/4″ MPT со стороны внутреннего котла и 1″ MPT со стороны деревянного котла, вода на водяной пластинчатый теплообменник 100 000 БТЕ
• Разработан специально для систем с замкнутым контуром и дровяных котлов
• Уникальные порты для подключения дровяного котла и внутреннего котла
• Порты 1” для дровяного котла и порты 1 ¼” для внутреннего котла
• Более толстый калибр из нержавеющей стали 316L и пластины раздвинуты для предотвращения образования тромбов.
• Рейтинг BTU: 100 000 (обычно используется для отопления от 3000 до 3500 хорошо изолированных домов) Если дом плохо изолирован, добавьте от 10 до 20 пластин, чтобы компенсировать эффективность.
• Рейтинг БТЕ основан на 10 галлонах в минуту; 180F вода
• Высокое качество, на 40 % тяжелее конкурентов, максимальная производительность и долговечность
НОВИНКА! Пластинчатые теплообменники DRAGON! Проверьте это! Мы разработали пластинчатый теплообменник вода-вода специально для дровяных котлов. Уникально для отрасли – порты 1” для дровяного котла и порты 1 ¼” для внутреннего котла. Делает установку простой и доступной. Никаких дополнительных затрат на фурнитуру. Все пластинчатые теплообменники внешне похожи. Разница кроется внутри, в деталях конструкции пластин и применяемых технологиях герметизации. Эти высококачественные теплообменники созданы для максимальной производительности и долговечности благодаря более толстой нержавеющей стали 316L и пластинам, расположенным дальше друг от друга, чтобы предотвратить слипание мусора и увеличить срок службы. ` Эти пластинчатые теплообменники Dragon на 40% тяжелее и лучше изготовлены, чем конкуренты. Компактный, прочный узел теплообменника состоит из пакетов пластин из нержавеющей стали 316L, запаянных и спрессованных вместе с помощью пайки 9Чистота меди 9,9% по границе агрегатов. Это устраняет необходимость в традиционных прокладках или внешних деталях, удерживающих давление. На пакеты пластин нанесены специальные гофрированные узоры, обеспечивающие высокую турбулентность потока, что значительно увеличивает скорость теплопередачи блоков, что делает их очень экономичным и эффективным решением для многих процессов и систем отопления. Мы продолжаем улучшать и разрабатывать продукты для оптимизации процессов наших клиентов. Преимущество Dragon PE и AH&S в пластинчатых теплообменниках.
Технические характеристики: Размер порта: 1 1/4″ MPT и 1″ MPT, макс. Преимущества паяных пластинчатых теплообменников : Высокий коэффициент теплопередачи Небольшой размер блока с высокой теплопроводностью Экономичность Соединения из нержавеющей стали Простота установки , таяние льда, центральное отопление Водяное отопление Солнечное и геотермальное отопление Рекуперация тепла в промышленных процессах Конденсаторы и испарители в холодильных системах Масляные радиаторы Тесный подход Теплопередача жидкость-жидкость
Типичные области применения- Центральное отопление
- Пивоварение
- Водяное отопление
- Солнечное и геотермальное отопление
- Рекуперация тепла в промышленных процессах
- Конденсаторы и испарители в холодильных системах
- Маслоохладители
- Теплообмен между жидкостями близкого подхода
Данные о производительности
- Номинальная мощность в БТЕ: 250 000 (обычно используется для обогрева от 5 500 до 6 000 хорошо изолированных домов). Если дом плохо изолирован, добавьте от 10 до 20 пластин, чтобы компенсировать эффективность. Рейтинг БТЕ основан на 10 галлонах в минуту; 180F вода
- Размер соединения: 1 1/4″ MPT
- Размеры: 5 x 12 x 5 дюймов
- Высокий коэффициент теплопередачи
- Малый размер блока с высокой теплопроводностью
- Экономическая эффективность
- Соединения из нержавеющей стали
- Простая установка
| Технические характеристики | Разработанный для обеспечения максимальной производительности, компактный и прочный паяный пластинчатый теплообменник состоит из пакетов пластин из нержавеющей стали 316L, спаянных вместе с помощью пайки. граница единиц. Это устраняет необходимость в традиционных прокладках или внешних деталях, удерживающих давление. Преимущества паяных пластинчатых теплообменников:
Типичные области применения:
|
|---|---|
| Показан | NO |
| Новые прибытия | NO |
| . 0189 Brand | Dragon PE |
| Compatible with | AH&S |
| Made In USA | No |
| Installation Type | 1-1/4″ MPT |
| Material | 316L Stainless Steel |
| Размер | 5″ x 12″ |
| Фрахт (без доставки) | Нет |
00218 Качество 1 звезда 2 звезды 3 звезды 4 звезды 5 звезд Стоимость 1 звезда 2 звезды 3 звезды 4 звезды 5 звезд Цена 1 звезда 2 звезды 3 звезды 9030 2 звезды 5 звезд
Обзор
Теплообменники для процессов очистки воды
По Harv Scholz, PE | Pureflow, Inc.
Основы теплообменников
Теплообменник — это устройство, используемое для передачи тепла от одного технологического потока к другому без смешивания двух потоков. Эти блоки обычно изготавливаются из нержавеющей стали, по крайней мере, со стороны чистой воды, и могут быть из нержавеющей стали или углеродистой стали со стороны нагревающей/охлаждающей среды. Ниже показан простой теплообменник типа «труба в трубе». В этом случае горячая жидкость проходит через оболочку (внешнюю камеру), а холодная жидкость проходит через внутреннюю камеру, получая тепло от жидкости со стороны оболочки и, следовательно, выходит со стороны трубы с более высокой температурой.
В системах очистки воды теплообменники используются в нескольких приложениях:
1. Для охлаждения очищенной воды, когда она циркулирует по распределительному контуру – Мощность насоса нагревает воду, так же как и прохождение воды через стерилизацию или TOC удаление УФ. Теплообменник с циркулирующей через него охлажденной водой будет поддерживать температуру технологической воды, как правило, на уровне 70 ° F, чтобы уменьшить рост бактерий.
2. Дезинфекция распределительного контура с помощью горячей воды. Периодически следует дезинфицировать распределительный контур очищенной воды и резервуар для хранения для уничтожения бактерий. Это можно сделать с помощью озона или химикатов. В качестве альтернативы можно провести дезинфекцию системы горячей водой при температуре не менее 176°F (80°C). Это исключает работу с химическими веществами и необходимость вымывания химических веществ из системы. Воду можно эффективно нагревать и охлаждать с помощью кожухотрубного теплообменника, используя пар в качестве источника тепла и охлажденную воду в качестве источника охлаждения.
3. Для дезинфекции резервуаров с активированным углем с помощью горячей воды. В некоторых отраслях промышленности резервуары с активированным углем используются для удаления соединений хлора, органических веществ и нежелательного вкуса и запаха из водопроводной воды перед ее производством. Эффективным методом дезинфекции угольных резервуаров является циркуляция горячей воды температурой 180°F+ через угольный слой. Теплообменник можно использовать для нагрева воды для обеззараживания углекислым газом, используя заводской пар в качестве источника тепла.
4. Предварительный нагрев воды для химического процесса. Большинство химических процессов более эффективны, когда химическая смесь нагревается. Этот принцип используется почти во всех процессах безразборной мойки.
Размер теплообменника
Чтобы определить размер теплообменника для одного из этих применений, поставщик должен знать скорость потока и температуру каждой жидкости, проходящей через теплообменник. Ему также необходимо знать ограничения по размеру, предельные значения перепада давления и загрязняющие вещества, которые могут загрязнять поверхности теплообмена. Есть много других факторов, влияющих на расчет теплопередачи, таких как размер трубы, вязкость жидкостей, теплопроводность жидкостей и возможное загрязнение поверхностей теплообмена загрязняющими веществами в паре или воде. Сложный процесс калибровки обычно выполняется с помощью компьютера, запрограммированного для этой конкретной функции.
Типы теплообменников
Теплообменники, используемые для процессов очистки воды, обычно относятся к одному из типов, перечисленных ниже: трубки меньшего размера. Технологическая жидкость обычно течет по внутренней поверхности труб, а нагревающая или охлаждающая среда течет по внешней поверхности труб.
U-образные теплообменники , как показано на изображении выше, обычно используются Pureflow, потому что они представляют собой экономичную конструкцию, которая хорошо работает с чистыми жидкостями внутри и снаружи труб. Свободные концы U-образных профилей позволяют трубам расширяться или сжиматься при изменении температуры, устраняя нагрузку на соединения трубных решеток и обеспечивая надежную долгосрочную надежность. Большинство кожухотрубных теплообменников Pureflow заказываются со свернутыми трубами (концы труб плотно прижимаются к отверстию трубной решетки с помощью специального роликового инструмента), а затем привариваются к трубным решеткам. В санитарном строительстве торцевые сварные швы труб затем шлифуют и полируют до гладкости. Внутренняя полировка обычно имеет 32Ra, но может быть и более тонкая отделка, например 25Ra, и, при необходимости, электрополировка.
SANTER SHEPERS SEAL SAILES SAILES. жидкость со стороны кожуха внутри кожуха, а другой, отделенный от первого воздушным зазором, герметизирует жидкость со стороны трубы внутри крышки. Это гарантирует, что две жидкости не смогут случайно смешаться в случае утечки в стыке трубной доски.
Если жидкость со стороны труб загрязнена и склонна к загрязнению поверхностей со стороны труб, предпочтительным является теплообменник с прямыми трубами. Эта конструкция имеет крышку или крышку на каждом конце, что обеспечивает полный доступ к обоим концам теплообменника. Это позволяет выполнять операции по очистке каждой трубы, например, прокалывать щеткой или распылять воду под высоким давлением через трубку.
Прямотрубный теплообменник с 2 проходами жидкости со стороны труб показан справа. Несколько проходов со стороны трубы используются, когда есть ограничение по длине. Несколько проходов также можно использовать со стороны оболочки, когда этот поток ниже, чем требуется в большой оболочке. Стрелки потока указывают пути жидкости со стороны трубы и со стороны кожуха. Съемные крышки на каждом конце обеспечивают доступ к трубкам для очистки, если это потребуется.
Обратите внимание, что со стороны кожуха теплообменников выше есть перегородки, которые заставляют жидкость со стороны кожуха проходить через пучок труб, а не параллельно кожуху. Это значительно улучшает теплоотдачу.
Преимущества кожухотрубчатых теплообменников
o Прочная конструкция позволяет работать при более высоких рабочих давлениях с использованием двойных трубных досок и сварных соединений труб.
o Санитарная конструкция с полированными поверхностями, простая в изготовлении
• Пластинчатые и рамные теплообменники . Этот тип теплообменника состоит из ряда тисненых или гофрированных пластин из нержавеющей стали с прокладками между ними, уложенных вместе в такой таким образом, что одна жидкость проходит через чередующиеся промежутки между пластинами, а вторая жидкость проходит через оставшиеся чередующиеся промежутки. Жидкости распределяются и собираются в отверстиях в каждом углу пластин. Прокладки с отверстиями в определенном порядке определяют, какая жидкость будет проходить через каждое пространство. На концах пакета находятся толстые пластины из углеродистой или нержавеющей стали, которые вдавливаются винтовыми узлами для сжатия пластины и узла прокладки, чтобы они сохраняли герметичность под давлением. Впускные и выпускные патрубки потока находятся на неподвижной торцевой пластине.
Площадь Поток. поток для хорошей теплопередачи.
Пластинчатые и рамочные теплообменники представляют собой экономичный способ достижения большой площади теплообмена в небольшом пространстве. Однако они имеют риск утечки с одной стороны на другую или наружу. Несмотря на то, что производители заявляют, что они работают с паровыми устройствами, суровые температуры и давление при использовании пара потребуют более частой замены прокладок, чем в кожухотрубных теплообменниках. Эти замены прокладок могут быть дорогостоящими и занимать много времени, тем самым сводя на нет первоначальную экономическую выгоду пластинчатых и рамных блоков для пара.
Хотя фактическая стопка пластин может быть не очень толстой, длина рамы будет значительно больше, чтобы можно было расширить стопку для осмотра, очистки и замены прокладок. Изоляция этих теплообменников может быть затруднена. В большинстве случаев изоляционная оболочка будет сделана так, чтобы покрыть весь расширенный объем. Изоляционная оболочка также должна быть съемной, иногда состоящей из нескольких секций, чтобы обеспечить доступ к трубе теплообменника. Это означает, что куртка более восприимчива к повреждениям при дополнительной обработке.
Пластинчатый теплообменник Alfa Laval T6 конструкции , показанный справа, изготовлен специально для нагрева воды паром. Пластины шире и короче, чтобы уменьшить скорость пара и, следовательно, эрозию и шум. Конструкция также снижает скорость воды и падение давления.
Преимущества пластинчатых и рамных теплообменников
o Высокая общая способность к теплопередаче – для тех же двух жидкостей и потоков пластинчатый теплообменник обычно имеет более высокий показатель теплопередачи, чем кожухотрубный теплообменник.
o Компактная конструкция. Сочетание высокого общего коэффициента теплопередачи и общей компактной конфигурации пластинчатого теплообменника позволяет ему иметь такую же тепловую мощность, как и кожухотрубный теплообменник большего размера.
o Простота обслуживания и очистки — пластинчатый теплообменник можно легко разобрать для очистки или замены прокладок.
o Более низкая первоначальная стоимость. Стоимость обычно ниже, чем у кожухотрубных, но замена прокладок может быть дорогостоящей.
Применение теплообменников — блок водяного нагрева
Приведенный выше блок представляет собой систему кожухотрубного теплообменника, используемую для нагрева воды для технологических нужд и для санитарной обработки горячей воды. Для создания этой системы были добавлены дополнительные элементы обработки пара и конденсата. К ним относятся ручные запорные клапаны, автоматический запорный клапан для пара, регулирующий клапан для пара, ловушка насоса для конденсата и несколько небольших клапанов для выпуска пара и конденсата, ловушек и дренажей.
Чтобы загрузить/распечатать эту техническую заметку, нажмите здесь, чтобы открыть файл в формате pdf.
Харв Шольц более 15 лет работает старшим инженером-механиком в Pureflow, Inc. Он лицензированный профессиональный инженер со степенью бакалавра наук. и М.С. в аэрокосмической технике.
Статья перепечатана с разрешения Harv Scholz. Несанкционированное воспроизведение этой статьи и/или использование в любой форме строго запрещено без явного письменного согласия Pureflow, Inc.
Теплообменники для солнечных водонагревательных систем
Энергосбережение
Изображение
Солнечные водонагревательные системы используют теплообменники для передачи солнечной энергии, поглощенной солнечными коллекторами, в питьевую (питьевую) воду.
Теплообменники могут быть изготовлены из стали, меди, бронзы, нержавеющей стали, алюминия или чугуна. В системах солнечного отопления обычно используется медь, поскольку она является хорошим теплопроводником и обладает большей устойчивостью к коррозии. Нержавеющая сталь также распространена в «компактных» теплообменниках.
Типы теплообменников
В солнечных водонагревательных системах используются теплообменники трех типов:
- Жидкостно-жидкостный
В жидкостно-жидкостном теплообменнике используется жидкий теплоноситель (часто смесь пропиленгликоля и воды), циркулирует через солнечный коллектор, поглощает тепло, а затем проходит через теплообменник, чтобы передать свое тепло питьевой воде в резервуаре для хранения. Теплоносители, такие как антифриз на основе пропиленгликоля, защищают солнечный коллектор от замерзания в холодную погоду. Теплообменники жидкость-жидкость имеют один или два барьера (одностенные или двойные стенки) между теплоносителем и бытовым водоснабжением. Теплообменник с «двойной стенкой» отводит любую утечку теплоносителя из зазора до того, как он попадет в питьевую воду.Одностенный теплообменник представляет собой трубу или трубку, окруженную жидкостью. Либо жидкость, проходящая через трубку, либо жидкость, окружающая трубку, может быть жидкостью-теплоносителем, а другой жидкостью может быть питьевая вода. Простой способ построить такой теплообменник — вставить маленькую трубку в большую трубу и циркулировать нагреваемую жидкость во внешней трубе.
Теплообменники с двойными стенками имеют две стенки между двумя жидкостями. Две стенки с дренажом между ними и обнаружение утечек необходимы, когда теплоноситель токсичен, и часто используются даже с нетоксичными теплоносителями, такими как пропиленгликоль (антифриз).
Двойные стенки необходимы в качестве меры безопасности на случай утечек, помогая предотвратить смешивание антифриза с питьевой водой. Примером теплообменника жидкость-жидкость с двойными стенками является «оберточный теплообменник», в котором труба обернута вокруг бака с горячей водой и прикреплена к нему снаружи. Трубка должна быть соответствующим образом изолирована, чтобы уменьшить потери тепла.Несмотря на то, что теплообменники с двойными стенками повышают безопасность, они менее эффективны, поскольку тепло должно передаваться через две поверхности, а не через одну. Чтобы передать такое же количество тепла, теплообменник с двойными стенками должен быть больше, чем теплообменник с одной стенкой.
- Воздух-жидкость или жидкость-воздух
Системы солнечного отопления с воздушными солнечными коллекторами обычно не нуждаются в теплообменнике между солнечным коллектором и системой распределения воздуха. В системах с коллекторами воздухонагревателей, которые нагревают воду, используются теплообменники воздух-жидкость, которые аналогичны теплообменникам жидкость-воздух. По внешнему виду они похожи на радиатор в передней части двигателя большого грузовика.
Конструкции теплообменников
- Змеевик в баке
Теплообменник представляет собой змеевик в накопительном баке. Это может быть одна труба (одностенный теплообменник) или толщина двух труб (двустенный теплообменник)), в зависимости от теплоносителя. . Менее эффективной альтернативой является размещение змеевика снаружи резервуара-коллектора с изоляционным покрытием. - Кожухотрубный
Теплообменник отделен (вне) от накопительного бака. Он имеет два отдельных контура жидкости внутри корпуса или оболочки. Жидкости текут в противоположных направлениях друг к другу через теплообменник, максимизируя теплопередачу. Подогреваемая питьевая вода циркулирует через кожух, окружающий трубы, а теплоноситель от солнечных коллекторов циркулирует по внутренним трубам. Трубки и оболочка должны быть изготовлены из одного и того же материала. При токсичности коллектора или теплоносителя применяют трубы с двойными стенками, а между наружной и внутренней стенками труб размещают зазор. - Труба в трубе
В этой очень эффективной конструкции трубы для воды и теплоносителя находятся в прямом тепловом контакте друг с другом. Теплообменник «труба в трубе» создается путем вставки маленькой трубы в большую трубу, и сборка может быть свернута в спираль, чтобы занимать меньше места. Вода и теплоноситель текут в противоположных направлениях друг к другу. Этот тип теплообменника имеет два контура, аналогичные описанным в кожухотрубном теплообменнике. - «Компактный» теплообменник
В так называемых «компактных» теплообменниках очень большая площадь поверхности создается пластинами, штампованными из нержавеющей стали. Из-за прочности и коррозионной стойкости нержавеющей стали эти пластины могут быть очень тонкими и располагаться близко друг к другу.
Размеры
Теплообменник должен иметь правильный размер, чтобы быть эффективным. Существует множество факторов, которые следует учитывать при выборе правильного размера, в том числе следующие:
- Тип теплообменника
- Характеристики теплоносителя (удельная теплоемкость, вязкость и плотность)
- Расход
- Температуры на входе и выходе для каждой жидкости.
Обычно производители указывают характеристики теплопередачи для своих теплообменников (в британских тепловых единицах в час) для различных температур жидкости и скоростей потока. Кроме того, размер поверхности теплообменника влияет на его скорость и эффективность: большая площадь поверхности передает тепло быстрее и эффективнее. Существует два метода определения размера теплообменников:
- метод среднелогарифмической разности температур разделяет требуемую скорость теплопередачи на среднелогарифмическую разницу температур на входе и выходе и на коэффициент теплопередачи для определения требуемой площади поверхности и; Метод «эффективности»
- , где требуемый размер представляет собой требуемую скорость теплопередачи, разделенную на «эффективность» и на максимальную разницу температур (горячая солнечная энергия минус холодная вода). Эффективность зависит от коэффициента теплопередачи и скорости потока и обычно составляет порядка 60%.
Для выполнения этих расчетов дизайнер может использовать калькуляторы, представленные на веб-сайтах поставщиков.
Монтаж
Для достижения наилучших результатов всегда следуйте рекомендациям производителя по установке теплообменника. Обязательно выберите теплоноситель, совместимый с типом теплообменника, который вы будете использовать. Если вы хотите построить свой собственный теплообменник, имейте в виду, что использование различных металлов в конструкции теплообменника может вызвать коррозию. Кроме того, поскольку разнородные металлы имеют разные характеристики теплового расширения и сжатия, могут возникать утечки или трещины. Любое из этих условий может сократить срок службы вашего теплообменника.
- Учить больше
- Ссылки
Теплообменники для солнечных водонагревательных систем
Солнечные водонагреватели Узнать больше
Оценка затрат и эффективности водонагревателей, водонагревателей и тепловых насосов Узнать больше
Размещение вашей солнечной системы нагрева воды Узнать больше
Строительные нормы и правила для солнечных водонагревательных систем Узнать больше
Жидкие теплоносители для солнечных водонагревательных систем Узнать больше
Техническое обслуживание и ремонт системы солнечного водонагрева Узнать больше
- Руководство для потребителей: нагрейте воду солнцем
- Солнечные водонагреватели ENERGY STAR
Паровые теплообменники | США
США / Товары / Решения для теплопередачи
Теплообменники
Решения для парового теплообменника позволяют передавать тепло от первичного источника тепла к вторичной жидкости без прямого контакта. Двумя основными типами пароводяных теплообменников являются кожухотрубные и пластинчатые теплообменники.
Используется в непрямом нагреве.
Жидкости можно нагревать в больших объемах.
Безопасный, эффективный и стерильный.
Предварительно собранный или разобранный в соответствии с вашими потребностями.
| документ | язык | номер ссылки | скачать |
|---|---|---|---|
| Области применения Обзор контура пара и конденсата | Английский | СПБ-1025-УС | Скачать PDF |
| Обзор продукта | Английский | СПБ1027-УС | Скачать PDF |
| Проточные водонагреватели RediHeat | Английский | STR1021-US | Скачать PDF |
| Теплообменник SpiraHeat | Английский | СП-П661-03-УС | Скачать PDF |
| Spirax EasiHeat ГВС с технологией SIMS | Английский | СПБ1034-УС | Скачать PDF |
| Spirax EasiHeat HTG с технологией SIMS | Английский | СПБ-П481-05-УС | Скачать PDF |
| Уникальная система смешивания бытовой воды Mialo | Английский | SB-P612-35-US | Скачать PDF |
| документ | язык | номер ссылки | скачать |
|---|---|---|---|
| Комплектная система теплообменников EasiHeat | Английский | ТИ-12-000-США | Скачать PDF |
| Система смешивания воды Mialo | Английский | ТИ-П612-33-США | Скачать PDF |
| Проточные водонагреватели RediHeat | Английский | ТИ-12-008-США | Скачать PDF |
| Размеры проточных водонагревателей RediHeat | Английский | ТИ-12-007-США | Скачать PDF |
| Spirax EasiHeat DHW Система нагрева бытовой и технологической воды ASME Компактное решение для теплопередачи | Английский | ТИ-П481-08-США | Скачать PDF |
| Spirax EasiHeat HTG (Контроль конденсата) Система обогрева Компактное решение для теплопередачи | Английский | ТИ-П481-01-США | Скачать PDF |
| Spirax EasiHeat HTG (управление паром) EN Система отопления Компактное решение для теплопередачи | Английский | ТИ-П481-11-США | Скачать PDF |
| Система нагрева Spirax SpiraHeat Компактная система теплопередачи на базе контроллера процесса | Английский | ТИ-П661-01-США | Скачать PDF |
| документ | язык | номер ссылки | скачать |
|---|---|---|---|
| Инструкции по механической установке и вводу в эксплуатацию EasiHeat | Английский | ИМ-С27-05 | Скачать PDF |
| RediHeat | Английский | ИМ-12-002-УС | Скачать PDF |
| Spirax EasiHeat DHW Нагрев питьевой и технической воды Компактное решение для теплопередачи | Английский | ИМ-П481-04-УС | Скачать PDF |
| Система обогрева Spirax EasiHeat HTG Компактное решение для теплопередачи | Английский | ИМ-П481-03-УС | Скачать PDF |
| Spirax EasiHeat HTG Паровое боковое управление Водяной нагрев Компактное решение для теплопередачи | Английский | IM-P481-10-US | Скачать PDF |
| Система нагрева Spirax SpiraHeat Компактная система теплопередачи на основе контроллера процесса | Английский | IM-P661-02-US | Скачать PDF |
2: ТИПЫ ТЕПЛООБМЕННИКОВ | Caleffi Idronics
ВНУТРЕННИЕ и ВНЕШНИЕ ТЕПЛООБМЕННИКИ
Рисунок 2-1: Предоставлено Heat-Flo, Inc.В контексте гидравлических систем внутренние теплообменники обычно представляют собой спиральные змеевики, изготовленные из металла с высокой теплопроводностью и подвешенные внутри заполненных жидкостью контейнеров, таких как резервуар для хранения тепла. На рис. 2-1 показан пример теплообменника с внутренним змеевиком, стационарно установленного в нижней части резервуара из нержавеющей стали с номинальным давлением.
Нагретая жидкость циркулирует между источником тепла и внутренней частью теплообменника. Змеевик окружен бытовой водой внутри корпуса бака. Тепло передается от внешней поверхности змеевика к бытовой воде за счет естественной конвекции.
Существует несколько вариантов резервуаров с внутренними змеевиковыми теплообменниками.
Рисунок 2-2 На рис. 2-2 показаны некоторые распространенные конфигурации.
Баки с одним нижним змеевиком обычно используются для нагрева воды для бытовых нужд и называются косвенными водонагревателями. На рис. 2-3 показаны дополнительные сведения об этом приложении.
Единственный нижний змеевик отдает тепло самой холодной воде, которая из-за своей плотности скапливается на дне бака. Когда горячая вода для бытовых нужд забирается из верхней части бака, холодная вода для бытовых нужд поступает через погружную трубу, которая переносит ее в нижнюю часть бака. Это помогает сохранить полезную температурную стратификацию внутри резервуара.
Источником тепла может быть бойлер, тепловой насос или солнечные коллекторы. Горячая жидкость от источника тепла поступает в верхнее соединение змеевика и течет вниз, выходя из нижнего соединения. Это направление потока противоположно направлению, в котором течет вода внутри бака после поглощения тепла от змеевика. Поскольку две жидкости движутся в противоположных направлениях, такая ситуация называется «противоточным» теплообменом. В последующих разделах будет показано, почему противоток важен для максимизации скорости теплопередачи.
Некоторые системы, использующие тепловые насосы, предназначены для снабжения теплового насоса самой холодной водой, забираемой для нижней части резервуара. Чем ниже температура воды, при которой работает тепловой насос, тем выше его КПД. На рис. 2-4 показана такая система, но с бойлером, подающим дополнительное (или резервное) тепло через змеевиковый теплообменник, установленный в верхней части бака.
Рисунок 2-5 Другим вариантом является направление воды для бытового потребления через змеевиковый теплообменник в верхней части резервуара, как показано на Рис. 2-5 .
Для этого требуется, чтобы змеевик был изготовлен из такого материала, как медь или нержавеющая сталь, совместимого с бытовой водой. Змеевик окружен «системной водой», которая нагревается от источника тепла и также используется для обогрева помещений. Танк в 9.0063 Рисунок 2-5 также может обеспечивать буферизацию для зональной распределительной системы.
Рисунок 2-6Резервуары с верхним и нижним змеевиковыми теплообменниками могут использоваться для различных целей. В одном из них нижний змеевик обеспечивает поступление тепла от массива солнечных тепловых коллекторов, а верхний змеевик обеспечивает нагрев воды для бытовых нужд. Вода в корпусе резервуара нагревается бойлером и обеспечивает буферизацию для высокозональной системы отопления помещений. На рис. 2-6 показан пример такой системы.
В некоторых случаях два теплообменника с внутренним змеевиком соединяются последовательно для создания единого теплообменника с увеличенной площадью поверхности.
ТЕПЛООБМЕННИКИ С ДВОЙНЫМИ СТЕНКАМИ
Рисунок 2-7Некоторые механические коды требуют специального типа змеевикового теплообменника, когда приложение требует передачи тепла от раствора антифриза к питьевой воде. Эта катушка должна быть «с двойными стенками». Между металлической стенкой, получающей тепло от раствора антифриза, и металлической стенкой, передающей тепло питьевой воде, должен быть частичный воздушный зазор. Этот воздушный зазор создает «путь утечки», который позволяет утечке в любой металлической стенке выходить из теплообменника за пределы резервуара и, таким образом, обеспечивает видимые доказательства утечки. Рисунок 2-7 иллюстрирует концепцию.
Теплообменники с двойными стенками обеспечивают более низкую скорость теплопередачи по сравнению с одностенными змеевиками с эквивалентной площадью поверхности. Они также, как правило, имеют более высокие перепады давления при заданной скорости потока по сравнению с теплообменниками с одной стенкой. Мнения об их использовании различаются, как и требования механического кода о том, когда и где их следует использовать.
Теплообменники с внутренним змеевиком, обычно изготовленные из медных труб, также используются для подвода и отвода тепла от больших безнапорных резервуаров для хранения тепла, которые часто используются в системах, питаемых газификацией дровами или котлами, работающими на пеллетах. На рис. 2-8 показана типичная конфигурация.
Рисунок 2-8 В некоторых системах один подвесной змеевик используется для подвода тепла, а другой — для отвода тепла. Это сценарий, показанный в Рисунок 2-8 . Обратите внимание, что направление потока в каждом змеевике противоположно направлению, в котором вода в резервуаре движется за счет естественной конвекции. Поток внутри змеевика ввода тепла идет сверху вниз. Поток внутри змеевика отбора тепла идет снизу вверх. Эти направления противотока улучшают скорость теплопередачи через каждый змеевик.
Трубопровод от каждого змеевика проходит через боковую стенку резервуара над самым высоким уровнем воды. Проходы трубопроводов герметизированы, чтобы ограничить потери воды при испарении, но обычно не рассчитаны на работу в погруженном состоянии.
Использование двух змеевиковых теплообменников вносит два «тепловых штрафа» (например, нежелательные, но необходимые перепады температуры) в процесс теплопередачи между источником тепла и нагрузкой. Одним из них является перепад температуры между водой, поступающей в змеевик подачи тепла от источника тепла, и средней температурой воды в баке. Другим является перепад температуры между средней температурой бака и температурой на выходе из змеевика отбора тепла. Степень этих перепадов температуры зависит от площади поверхности змеевика и условий конвекции между внешней поверхностью каждого змеевика и водой в резервуаре. В общем, желательно уменьшить или устранить любые тепловые потери между источником тепла и нагрузкой. Это особенно верно для источников тепла, которые требуют относительно низких рабочих температур для достижения высокой эффективности.
В некоторых случаях для увеличения общей площади теплопередачи используются теплообменники с несколькими погружными змеевиками. На рис. 2-9 показан пример теплообменников с несколькими медными змеевиками, подключенных параллельно к коллекторному трубопроводу.
Рисунок 2-10: Предоставлено компанией American Solartechnics. Другой подход заключается в «совмещении» нескольких медных трубок в один спиральный виток, как показано на рис. 2-10 . Это обеспечивает дополнительную площадь поверхности при значительном снижении перепада давления по сравнению с одним змеевиком с такой же общей площадью поверхности. Отдельные змеевики объединены коллектором на каждом конце теплообменника, что позволяет использовать одно соединение подачи и возврата.
ВНЕШНИЕ ТЕПЛООБМЕННИКИ
Термин «внешний» теплообменник относится к любому теплообменнику, который не погружен в жидкость внутри другого компонента, такого как резервуар. Если для описания теплообменника не используется термин «внутренний», предполагается, что он является внешним и, таким образом, просто упоминается как теплообменник.
Наиболее часто используемые теплообменники в гидравлических системах можно разделить на следующие категории:
- жидкость-жидкость
- жидкость-воздух
Первое слово в этих описаниях относится к теплоносителю. Последнее слово относится к жидкости, поглощающей тепло. Например, в некоторых системах снеготаяния исходной жидкостью будет котловая вода, а целевой жидкостью будет раствор антифриза. В охлаждающем приложении первое слово в описании будет источником охлаждающего эффекта, а последнее слово будет назначением охлаждающего эффекта.
ТЕПЛООБМЕННИКИ ЖИДКОСТЬ-ЖИДКОСТЬ
Рисунок 2-11Три распространенных типа теплообменников жидкость-жидкость, используемых в гидравлических системах:
- Кожухотрубные теплообменники
- Кожухо-змеевиковые теплообменники
- Плоские теплообменники
На рис. 2-11 показана основная конструкция этих теплообменников.
КОРПУСНО-ТРУБНЫЕ ТЕПЛООБМЕННИКИ
Рисунок 2-12 Эта конструкция теплообменника основана на фундаментальной концепции трубы, которая разделяет две жидкости, обменивающиеся теплом. Одна жидкость окружает внешнюю поверхность трубы, а другая течет внутри трубы. Жидкость, окружающая трубу, содержится в другом цилиндрическом сосуде, называемом оболочкой, как показано на рис. 2-12 9 . 0064 .
В большинстве кожухотрубных теплообменников охлаждающая жидкость проходит через кольцевое пространство между наружной поверхностью трубы и кожухом. Это снижает потери тепла с внешней поверхности корпуса.
Рисунок 2-13: Предоставлено Packless IndustriesХотя можно создать кожухотрубный теплообменник с одной трубой, как показано на Рис. 2-12 , длина теплообменника, необходимая для создания достаточной площади теплопередачи для многих применений, является чрезмерной. В некоторых ситуациях проблема с длиной решается путем сворачивания всего теплообменника в спираль, как показано на рис. 9.0063 Рисунок 2-13 .
Этот компонент называется коаксиальным теплообменником типа «труба в трубе». Он обычно используется для передачи тепла от воды к хладагенту в тепловых насосах.
Рисунок 2-14 Когда намотка невозможна, используются несколько прямых трубок, как показано на рис. 2-14 .
Трубы приварены или припаяны к пластинам переборки рядом с каждым концом теплообменника. Два конца теплообменника служат коллекторами для распределения потока по множеству трубок. Вторая жидкость проходит через кожух теплообменника и по наружным поверхностям всех трубок. Эти конструкции могут быть расширены до продуктов, способных передавать несколько миллионов БТЕ/ч.
Рисунок 2-15: Предоставлено Bell & GossettНа рис. 2-15 показан пример большого «трубного пучка», который вставляется в корпус соответствующего размера. Перегородки, через которые проходят трубы, увеличивают турбулентность внутри кожуха, что увеличивает скорость конвективного теплообмена.
Трубы и кожух часто изготавливаются из различных материалов в зависимости от химической природы теплообмена, а также от температуры и давления, при которых теплообменник должен работать.
Рисунок 2-16: Предоставлено Bell & Gossett Кожухотрубные теплообменники также доступны с многоходовыми трубами. Одна жидкость проходит через половину пучка труб в одном направлении, проходит через U-образные изгибы на другом конце кожуха и проходит через оставшиеся трубы, в конечном итоге возвращаясь к тому же концу теплообменника. На рис. 2-16 показан пример двухходового кожухотрубного теплообменника со сварным стальным кожухом и медными трубками. Этот теплообменник имеет съемную чугунную торцевую крышку, которая позволяет снимать пучок трубок для чистки или замены.
Концепцию многоходовых трубок можно расширить до трех- и четырехходовых конструкций. Большинство кожухотрубных теплообменников также имеют внутренние перегородки, которые увеличивают турбулентность со стороны кожуха для улучшения конвективной теплопередачи.
Кожухотрубные теплообменники обычно используются в промышленности, часто при высоких температурах и давлениях. Многие из этих теплообменников можно открывать для обслуживания или замены трубного пучка. Они редко используются в небольших жилых и легких коммерческих гидравлических системах. Их конструкция требует значительно большего объема металла по сравнению с другими конструкциями теплообменников сопоставимой производительности. Физический размер кожухотрубного теплообменника, необходимый для обеспечения заданной внутренней площади, также больше, чем у теплообменников других конструкций. Кожухотрубные теплообменники также, как правило, имеют большую площадь внешней поверхности по сравнению с другими конструкциями и, следовательно, испытывают более высокие паразитные потери тепла для заданного набора рабочих условий. Они также более склонны к образованию отложений из-за более низкой скорости внутреннего потока в оболочке.
КОРПУСНЫЕ ТЕПЛООБМЕННИКИ
Рисунок 2-17 Кожухо-змеевиковый теплообменник изготавливается путем помещения змеевика спиральной формы в металлическую или композитную оболочку. Одна жидкость проходит через змеевик, а другая проходит через оболочку и по внешней поверхности змеевика. На рис. 2-17 показаны два варианта кожухозмеевиковых теплообменников.
Изменяется геометрия корпуса. Некоторые корпуса предназначены для вертикальной установки с подключением вверху и внизу. Другие предназначены для установки в различных ориентациях, с боковыми соединениями на корпусе и соединениями катушки на одном конце. В некоторых кожухо-змеевиковых теплообменниках змеевик постоянно приварен или припаян к кожуху. Другие позволяют снимать катушку, отвинчивая герметичную торцевую пластину на одном конце корпуса.
Теплообменники Shell & Coil используются для теплообмена между двумя жидкостями, а также между жидкостью и хладагентом. В последнем случае хладагент обычно проходит через сварную стальную оболочку, а жидкость проходит через медный змеевик. В некоторых системах объем оболочки также служит аккумулятором жидкости в контуре охлаждения.
Кожухо-змеевиковые теплообменники обычно не используются для теплопередачи жидкость-жидкость в гидравлических системах. Одним из ограничений является отношение площади поверхности змеевика к общему размеру теплообменника. Другим фактором является больший объем жидкости в оболочке, что увеличивает тепловую массу и уменьшает время отклика теплообменника на изменения температуры по сравнению с теплообменниками других конструкций.
Одно из применений, в которых желательна повышенная тепловая масса кожухо-змеевиковой конструкции, — это когда теплообменник также служит в качестве устройства для хранения тепла. Хорошим примером является «обратный» косвенный водонагреватель, как показано на рис. 2-18 .
Этот обратный косвенный водонагреватель можно рассматривать как кожухо-змеевиковый теплообменник с большой площадью поверхности с дополнительной тепловой массой и изоляцией. Вода для бытового потребления полностью нагревается за один восходящий проход через несколько медных змеевиков, которые соединены коллектором вверху и внизу резервуара. Горячая вода от котла или другого источника тепла проходит через стальную оболочку бака, передавая тепло медным змеевикам.
ПЛОСКИЕ ТЕПЛООБМЕННИКИ
Одно из самых современных устройств для теплообмена жидкость-жидкость называется пластинчатым теплообменником. Этот тип теплообменника в настоящее время используется во многих типах водяных систем отопления и охлаждения, а также в качестве испарителя и конденсатора в некоторых холодильных системах.
Рисунок 2-19 По сути, плоский пластинчатый теплообменник создается путем укладки нескольких предварительно отформованных металлических пластин и герметизации этих пластин по периметру. Пластины имеют такую форму, чтобы между ними образовывались узкие проточные каналы. Одна жидкость проходит от одного конца теплообменника к другому по нечетным каналам (1, 3, 5, 6 и т. д.). Другая жидкость проходит от одного конца теплообменника к другому по каналам с четными номерами (2, 4, 6, 8 и т. д.). Эта концепция проиллюстрирована в Рисунок 2-19 .
На рис. 2-20 показаны примеры предварительно отформованных пластин из нержавеющей стали и частично разобранный плоский теплообменник. Расположение отверстий внутри пластин создает четыре внутренних полости коллектора. Эти полости обеспечивают равномерное распределение обеих жидкостей по соответствующим каналам. Полости переходят в соединения трубопроводов на одном конце теплообменника, как показано на рис. 9.0063 Рисунок 2-20b .
Рельефные пластины предназначены для обеспечения турбулентного потока и, следовательно, высоких коэффициентов конвекции. Некоторые производители предлагают различные модели пластин для создания внутренних потоков, которые хорошо соответствуют конкретным свойствам жидкости и желаемым характеристикам расхода и перепада давления.
При данном наборе входных температур, скоростей потока и характеристик жидкости теплопередающая способность плоского теплообменника зависит главным образом от размера и количества используемых пластин.
Плоские теплообменники могут быть дополнительно классифицированы как:
- Паяные пластинчатые теплообменники
- Пластинчатый теплообменник
ПАЯНЫЕ ТЕПЛООБМЕННИКИ
Как следует из названия, все пластины паяного пластинчатого теплообменника спаиваются вместе по периметру, а также в местах соприкосновения внутренних поверхностей. Пайка обычно выполняется медным сплавом. Это металлургически герметизирует каналы потока и создает два отдельных отсека с номинальным давлением внутри теплообменника. После пайки теплообменник нельзя модифицировать или открывать.
Большинство производителей имеют стандартные размеры пластин для паяных пластинчатых теплообменников. Типичные размеры пластин: 3 x 8 дюймов, 5 x 12 дюймов и 10 x 20 дюймов. Для данного размера пластины теплопередающая способность увеличивается за счет добавления пластин в «стек», который становится общим теплообменником. Например, теплообменник с плоскими пластинами 5 x 12 x 40 состоит из 40 пластин номинальным размером 5 дюймов на 12 дюймов. Одна уникальная пластина образует заднюю часть теплообменника (например, в ней нет сквозных отверстий). Еще одна уникальная пластина образует переднюю часть теплообменника и переходит к четырем соединениям трубопроводов.
Паяные пластинчатые теплообменники обычно используются в малых и средних гидравлических системах, где требуется скорость теплопередачи до нескольких сотен тысяч БТЕ/час. Небольшой паяный пластинчатый теплообменник может иметь 10 пластин номинальным размером 3 дюйма на 8 дюймов. Большой теплообменник с паяными пластинами может иметь 100 пластин номинальным размером 10 дюймов на 20 дюймов.
Рисунок 2-21
На рис. 2-21 показаны три примера паяных пластинчатых теплообменников: небольшая пластина размером 3 x 8 дюймов x 10, пластина 5 x 12 дюймов x 30 и пластина 5 x 12 дюймов x 100. Самый большой теплообменник имеет 1-1/4-дюймовые соединения MPT. Теплообменник среднего размера имеет 1-дюймовые соединения MPT. Небольшой теплообменник имеет 3/4-дюймовые соединения FPT.
Большинство паяных пластинчатых теплообменников, используемых в водяных системах отопления и охлаждения, изготовлены из нержавеющей стали 316. Это позволяет им работать с питьевой водой с некоторым содержанием хлоридов, а также с рядом системных жидкостей, включая большинство растворов антифриза. Некоторые производители также предлагают теплообменники из менее дорогой нержавеющей стали 304 для применений, использующих жидкости с низким содержанием хлоридов. Паяные пластинчатые теплообменники обычно имеют номинальное давление и температуру, значительно превышающие те, которые необходимы в гидравлических системах.
Рисунок 2-22 Небольшие паяные пластинчатые теплообменники относительно легкие. Теплообменник размером 3 x 8 дюймов может поддерживаться 4 соединенными с ним трубами. Однако эти трубы должны поддерживаться в пределах нескольких дюймов от теплообменника, как показано на Рисунок 2-22 .
Теплообменники с пластинами размером 5 дюймов x 12 дюймов (или больше) должны поддерживаться каким-либо кронштейном, чтобы уменьшить нагрузку на подсоединенный трубопровод. На рис. 2-23a показан пример изготовленного кронштейна, поддерживающего изолированный пластинчатый теплообменник размером 5 x 12 дюймов x 100. На рис. 2-23b показан пластинчатый теплообменник размером 5 x 12 дюймов x 40, поддерживаемый небольшим стальным угловым кронштейном, привинченным к фанерной стене. Некоторые паяные пластинчатые теплообменники поставляются со шпильками с резьбой, которые можно прикрепить к металлическому кронштейну, как показано на рис. 9.0063 Рисунок 2-23c .
Паяные пластинчатые теплообменники также доступны с конструкцией с двойными стенками для ситуаций, когда это требуется по нормам. Эти блоки обеспечивают путь утечки между соседними пластинами, который направляет любую утечку жидкости за пределы теплообменника.
ПЛАСТИНЧАТЫЕ ТЕПЛООБМЕННИКИ
Рисунок 2-24 Пластинчатые и рамные теплообменники можно считать «старшим братом» паяных пластинчатых теплообменников. Они используют ту же концепцию стопки предварительно отформованных пластин для разделения двух жидкостей в чередующихся каналах. Однако вместо пайки в пластинчато-рамных теплообменниках для герметизации каналов для жидкости используются прокладки. Пакет пластин собран на раме между двумя толстыми стальными прижимными пластинами. Когда необходимое количество пластин загружено на раму, несколько стальных стержней с резьбой стягивают прижимные пластины вместе и сжимают стопку в герметичный узел. Пакет пластин, прижимные пластины и натяжные стержни можно увидеть на теплообменнике в Рисунок 2-24 .
Крупногабаритные пластинчатые и рамные теплообменники обычно собираются рядом или точно в их конечном месте в механическом помещении. Каждая пластина «подвешивается» к верхней направляющей и перемещается в исходное положение, образуя стопку пластин. Резьбовые стальные тяги тщательно натягиваются с помощью динамометрических ключей, чтобы обеспечить равномерное сжатие пакета. Эта концепция сборки показана на рис. 2-25 .
Рисунок 2-25: Предоставлено Альфа Лаваль Рисунок 2-26: Предоставлено Альфа ЛавальНа Рис. 2-26 показан покомпонентный вид пластинчато-рамного теплообменника. Видны чередующиеся каналы для жидкости, толстые стальные прижимные пластины и прокладки по периметру. Некоторые пластинчато-рамные теплообменники также имеют «кожух» вокруг готового пакета пластин.
Рисунок 2-27 Крупногабаритные пластинчато-рамные теплообменники имеют большой вес. Обычно они крепятся к бетонным подушкам в механических помещениях, как показано на рис. 9.0063 Рисунок 2-27 .
Большой пластинчатый теплообменник модели Рис. 2-27 Модель полностью изолирован для уменьшения потерь тепла в механическое помещение. Сварные стальные трубы, подсоединенные к этому теплообменнику, также изолированы и покрыты кожухом. Обратите внимание на установку термометров возле всех четырех портов теплообменника. Также можно увидеть сливные клапаны, которые впадают в две нижние трубы.
Рисунок 2-28 Рамы, используемые для пластинчатых теплообменников, обычно достаточно велики, чтобы вместить больше пластин, чем требуется по первоначальной конструкции. Дополнительные пластины могут быть добавлены, если мощность исходной системы увеличена. На рис. 2-28 показан пример дополнительного «пространства в стойке», доступного для большого пластинчато-рамного теплообменника.
Выступающие концы натяжных стержней обычно закрыты пластиковыми трубками для безопасности.
Хотя пластинчато-рамные теплообменники можно разобрать для очистки или замены пластин, это трудоемкая задача. Всегда лучше использовать надлежащие детали для отделения грязи в системе, чтобы предотвратить попадание мусора в теплообменник.
Как и для всех теплообменников, очень важно, чтобы плоские теплообменники проходили через трубы в противоположных направлениях (например, в противотоке). В большинстве случаев каждый проход жидкости через пластинчатый теплообменник ведет обратно к двум соединениям, расположенным одно над другим, на одном конце теплообменника, как показано на рис. 2-19.
Плоские теплообменники имеют ряд преимуществ по сравнению с теплообменниками других конструкций. К ним относятся:
- Очень высокое отношение площади поверхности к внутреннему объему. Это позволяет плоскопластинчатым теплообменникам быть значительно меньше кожухотрубных или кожухозмеевиковых теплообменников с эквивалентной теплопередающей способностью. Это также позволяет быстро реагировать на изменения температуры любой жидкости. Небольшие паяные пластинчатые теплообменники могут достигать стационарных условий в течение нескольких секунд после того, как через них начинают протекать два стабильных потока жидкости (например, с постоянным расходом и стабильной температурой на входе).
- Металлические пластины могут быть тоньше, чем трубки, используемые в других типах теплообменников. Это снижает тепловое сопротивление между двумя жидкостями. В последующих разделах будет показано, как учитывать толщину пластины при определении производительности теплообменника.
- Рельефы, используемые на пластинах, допускают относительно высокую турбулентность, что увеличивает конвективный теплообмен и потенциально уменьшает требуемую площадь внутренней поверхности теплообменника. Более высокая турбулентность также снижает возможность прилипания грязи или других загрязняющих материалов к пластинам.
ЖИДКО-ВОЗДУШНЫЕ ТЕПЛООБМЕННИКИ С ВЕНТИЛЯТОРОМ
Под можно понимать любой водяной нагреватель , будь то чугунный радиатор, плита с подогревом или плинтус из ребристых труб, в качестве жидкостно-воздушного теплообменника. Все эти излучатели тепла в некоторой степени полагаются на естественную конвекционную передачу тепла для перемещения тепла от потока воды к комнатному воздуху. Эти излучатели тепла обсуждались в нескольких прошлых выпусках idronics. В этом выпуске речь пойдет об устройствах, использующих вентилятор или воздуходувку для создания воздушного потока через теплообменник.
Во многих случаях тепло потока воды необходимо передать непосредственно воздуху во внутреннем пространстве. Точно так же почти все гидравлические системы охлаждения с охлажденной водой нуждаются в средствах извлечения тепла и влаги из внутреннего воздуха. Для этих применений было разработано множество продуктов, использующих теплопередачу с принудительной конвекцией как на водяной, так и на воздушной сторонах теплообменника. Их можно разделить на следующие категории:
- Фанкойлы
- Приточно-вытяжные установки
ФАНКОЙЛЫ
Фанкойл представляет собой комбинацию теплообменника вода-воздух, известного как «змеевик», с вентилятором или воздуходувкой, создающим принудительную конвекцию на воздушной стороне этого змеевика. Как правило, фанкойлы предназначены для обогрева или охлаждения отдельных помещений внутри здания. Несколько змеевиков вентилятора можно использовать для создания зон нагрева и охлаждения внутри здания.
Все фанкойлы могут использоваться для обогрева при подаче нагретой воды. Только фанкойлы, оснащенные внутренними поддонами для сбора конденсата, могут использоваться для охлаждения при подаче охлажденной воды.
Рисунок 2-29: Предоставлено Myson На рис. 2-29 показаны внутренние компоненты современного «консольного» фанкойла. Змеевик состоит из медных трубок, проложенных через близко расположенные алюминиевые ребра. Его видно в верхней части устройства. Тангенциальное колесо вентилятора, расположенное под катушкой и вращаемое высокоэффективным двигателем с электронной коммутацией, всасывает комнатный воздух в шкаф с высоты в несколько дюймов над уровнем пола. Этот воздух продувается через змеевик и выпускается через верхнюю решетку.
Помимо этих основных функций теплопередачи и движения воздуха существуют элементы управления, которые варьируются от одного производителя к другому. В современных фанкойлах эти элементы управления могут регулировать скорость вентилятора и управлять фанкойлом в зависимости от заданных температур нагрева и охлаждения и времени суток.
Рисунок 2-30Другой форм-фактор, который в настоящее время используется для фанкойлов, называется «кассета с высокими стенками», пример которой показан на 9.0063 Рисунок 2-30 .
Кассеты с высокими стенками оснащены поддонами для сбора конденсата и могут использоваться для водяного отопления или охлаждения. Они всасывают комнатный воздух в верхнюю часть шкафа и выпускают воздух через нижнее отверстие, оснащенное колеблющимися лопастями, которые распределяют воздух в разных направлениях. Как показано, устройство Рисунок 2-30 выключено. Отверстие для выпуска воздуха в нижней части устройства закрыто заслонкой с электроприводом.
Кассеты для высоких стен обычно включаются и выключаются с помощью портативного пульта дистанционного управления. Скорость вентилятора можно регулировать с пульта или автоматически для конкретных режимов работы. Например, когда устройство работает в режиме осушения, используется низкая скорость вращения вентилятора, что позволяет змеевику извлекать больше влаги из воздушного потока.
Некоторые фанкойлы доступны для скрытого монтажа в стенных полостях. У одних есть воздушные фильтры, у других нет. Они доступны в широком диапазоне мощности нагрева и охлаждения в зависимости от размера и температуры исходной воды.
ОБРАБОТЧИКИ ВОЗДУХА
Рисунок 2-31 Комбинация теплообменника вода-воздух и воздуходувки также является основой для категории устройств, известных как устройства обработки воздуха. На рис. 2-31 показан типичный вертикально ориентированный гидравлический обработчик воздуха. Воздушные укладчики также доступны с горизонтально ориентированными шкафами.
Вентиляционные установки, а также некоторые фанкойлы доступны в конфигурации «2-трубная» или «4-трубная». Эти конфигурации показаны на рис. 2-32 .
«2-трубная» система обработки воздуха имеет теплообменник с одним змеевиком. Этот змеевик может обеспечивать нагрев или охлаждение в зависимости от температуры подаваемого на него водяного потока. Двухтрубные воздухообрабатывающие агрегаты питаются от распределительной системы, имеющей одну подающую и одну обратную магистраль. Эта распределительная система может работать с нагретой или охлажденной водой, но не с обоими одновременно. Двухтрубные воздухообрабатывающие агрегаты используются в тех случаях, когда вся распределительная система работает в одном режиме (например, в режиме обогрева или в режиме охлаждения) в любой момент времени.
Четырехтрубные воздухообрабатывающие агрегаты имеют два змеевиковых теплообменника вода-воздух. Один змеевик подключен к системе распределения охлажденной воды. Другой змеевик подключен к отдельной системе распределения нагретой воды. Любой 4-трубный кондиционер, подключенный к этим двум независимым распределительным системам, может работать как в режиме обогрева, так и в режиме охлаждения. Режим работы обычно определяется термостатом в помещении, обслуживаемом приточно-вытяжной установкой. Когда требуется нагрев, зональный клапан открывается, позволяя горячей воде течь через нагревательный змеевик в системе обработки воздуха. Вентилятор тоже включается. Когда термостат требует охлаждения, открывается отдельный зональный клапан, позволяя охлажденной воде течь через змеевик охлажденной воды вместе с работой вентилятора. Четырехтрубные распределительные системы, подключенные к нескольким 4-трубным системам обработки воздуха, позволяют одновременно обогревать и охлаждать разные помещения здания.
Обратите внимание, что направление потока воды через змеевики как в 2-трубных, так и в 4-трубных кондиционерах противоположно направлению потока воздуха. Это важно для достижения противоточного теплообмена и, следовательно, максимально возможной скорости теплопередачи для данного набора рабочих температур и скоростей потока.
Рисунок 2-33На рис. 2-33 показан частично установленный 4-трубный кондиционер, который подвешен к бетонной плите над тем, что в конечном итоге станет потолком помещения. Это обычная конфигурация кондиционера для таких зданий, как гостиницы, использующая 4-трубную распределительную систему.
Четыре медные трубки, видимые слева от шкафа обработки воздуха, обеспечивают подачу и возврат воды к нагревательным и охлаждающим змеевикам. Они снабжены адаптерами для соединения с распределительными трубками PEX. Каждый контур змеевика управляется зональным клапаном Z-one™ внутри шкафа. Каждый контур змеевика также оснащен балансировочным клапаном QuickSetter™ внутри шкафа. Поддон для сбора конденсата, соединенный с дренажной трубой из ПВХ диаметром 3/4 дюйма, виден в основании агрегата.
Одно из фундаментальных различий между фанкойлами и вентиляционными установками заключается в том, что последние обычно предназначены для подключения к канальной системе подачи воздуха. Это позволяет воздушному потоку, создаваемому вентилятором, одновременно доставляться в несколько мест в здании.
Другое отличие заключается в том, что большинство кондиционеров предназначены для установки в нежилых помещениях, таких как технические помещения, внутренние потолки, подвалы или чердаки. Они не разработаны с эстетическими деталями, чтобы сделать их приемлемыми в готовых жилых помещениях.
Рисунок 2-34 На Рисунке 2-34 показан небольшой горизонтально ориентированный 2-трубный кондиционер, подключенный к канальной системе принудительной подачи воздуха.
Этот блок устанавливается в доступном месте на кондиционируемом чердаке. В конечном итоге будет установлена съемная панель, чтобы скрыть устройство. Змеевик в этой системе обработки воздуха питается от изолированного трубопровода, по которому подается охлажденная вода для охлаждения. Поскольку он устанавливается над готовым помещением, этот обработчик воздуха монтируется над вторичным дренажным поддоном, который улавливает любой конденсат, который может вытекать из основного поддона для сбора конденсата устройства. Конденсат, образующийся на змеевике в режиме охлаждения, отводится в канализацию через маленькую трубку из ПВХ, видимую в правом нижнем углу агрегата.
Небольшие вентиляционные установки, которые обычно используются в домах или небольших коммерческих зданиях, могут иметь мощность нагрева и охлаждения в диапазоне от примерно 12 000 БТЕ/час (1 тонна) до примерно 60 000 БТЕ/час (5 тонн). Тем не менее, многие воздухообрабатывающие агрегаты имеют мощность нагрева и охлаждения намного выше, чем у фанкойлов.
Крупные воздухообрабатывающие агрегаты могут иметь мощность нагрева и охлаждения в несколько миллионов БТЕ/час. Эти большие блоки обычно изготавливаются на заказ для конкретных приложений. Обычно они имеют отдельные змеевики вода-воздух для нагрева и охлаждения, отдельные воздуходувки для потоков приточного и возвратного воздуха, устройства рекуперации энергии и более сложные системы фильтрации воздуха по сравнению с небольшими воздухообрабатывающими установками. Рисунок 2-35 иллюстрирует некоторые из этих внутренних деталей.
Тепловые характеристики фанкойлов и кондиционеров будут обсуждаться в Раздел 4 .
ТЕПЛООБМЕННИКИ С РЕКУПЕРАЦИЕЙ ТЕПЛООТТЯЖНОЙ ВОДЫ
Рисунок 2-36: Источник – Ecoinnovation.ca Теплообменники также используются в сантехнике. Одним из примеров является рекуперация тепла из горячей воды для бытовых нужд, прошедшей через приспособления, такие как туалет или душ. Эту воду обычно называют «серой водой».
Большая часть тепла горячей воды для бытовых нужд остается в этой воде, когда она уходит в канализацию. В большинстве зданий это тепло просто уносится в канализацию. Тем не менее, можно рекуперировать до 40 % этого потерянного тепла с помощью теплообменника сточных вод, пример которого показан на рис. 2-36 .
Теплообменники сточных вод представляют собой простые устройства. Они встраиваются в вертикальную секцию канализационного трубопровода. Эта труба должна быть настроена для отвода дренажной воды из туалетов, душевых, ванн и стиральных машин, но не для стока от мусоропроводов, туалетов или биде.
Рисунок 2-37 Эти теплообменники состоят из внутренней медной трубы, обернутой одним или несколькими витками плотно прилегающих, частично сплющенных медных трубок, прикрепленных к внешней поверхности внутренней трубы. Конструкция типичного теплообменника сточных вод показана на рис. 2-37 . Типичная конфигурация установки показана на Рисунок 2-38 .
Теплообменники сточных вод используют одновременные потоки холодной и горячей воды для таких приспособлений, как туалеты и душевые. При использовании горячей хозяйственно-питьевой воды холодная хозяйственно-питьевая вода поступает в нижний патрубок теплообменника и проходит вверх в направлении, противоточном грязным водам. Тепло от сточных вод передается через стенки медных труб и предварительно нагревает холодную воду для бытовых нужд. Два потока воды всегда разделены двумя стенками медной трубы. Возможная утечка во внутренней трубе или во внешнем змеевике не приведет к загрязнению бытовой воды.
Рисунок 2-38 Теплообменники сточных вод используют одновременные потоки холодной и горячей воды для таких приспособлений, как туалеты и душевые. При использовании горячей хозяйственно-питьевой воды холодная хозяйственно-питьевая вода поступает в нижний патрубок теплообменника и проходит вверх в направлении, противоточном грязным водам. Тепло от сточных вод передается через стенки медных труб и предварительно нагревает холодную воду для бытовых нужд. Два потока воды всегда разделены двумя стенками медной трубы. Возможная утечка во внутренней трубе или во внешнем змеевике не приведет к загрязнению бытовой воды.
В модели Рисунок 2-37 часть предварительно нагретой воды, выходящей из теплообменника сточных вод, направляется по трубопроводу непосредственно к порту «холодной» воды душевого клапана. Это уменьшает требуемый поток полностью нагретой горячей воды для бытового потребления к душевому клапану.
В обычных условиях эксплуатации поступающая холодная вода для бытовых нужд нагревается на 20–25 ºF перед тем, как выйти из теплообменника. Таким образом, вода, поступающая в здание с температурой 50ºF, перед поступлением в водонагреватель предварительно нагревается до температуры от 70º до 75ºF.