Теплообменник косвенного нагрева: Бойлер косвенного нагрева Sunsystem, 100 л, теплообменник 9 кВт, эмаль

Содержание

Бойлеры косвенного нагрева с двумя теплообменниками

Внимание!

С двумя теплообменниками бойлеры косвенного нагрева представлены 64 товарами

Бойлеры с 2 теплообменниками осуществляют более быстрый и интенсивный нагрев воды. Как правило, такие бойлеры применяют для работы с двумя источниками нагрева: отопительный котел + гелиосистема

Для организации контура горячего водоснабжения повышенной производительности используются бойлеры косвенного нагрева с двумя теплообменниками. Горячая вода нагревается заметно быстрее, одновременно с этим нагрев не оказывае заметного влияния на температуру теплоносителя в отопительной системе. Также обеспечивается возможность работы от нескольких источников тепла.

  • Какова вместительность данных бойлеров?
  • С какими источниками тепла могут работать водонагреватели?
  • Из чего изготовлены баки?
  • Возможна ли установка ТЭНа?
  • Возможно ли подключение линии рециркуляции?

Бойлеры с двумя теплообменниками обеспечат бесперебойную подачу большого количества горячей воды и помогут сэкономить на оплате энергоносителей.

Какова вместительность данных бойлеров?
Ёмкость бойлеров косвенного нагрева с двумя теплообменниками составляет от 150 до 1500 л. Вместительные модели отличаются максимальной производительностью и используются там, где есть потребность в большом количестве горячей воды.

С какими источниками тепла могут работать водонагреватели?
Бойлеры могут работать с автономными и централизованными системами отопления, с солнечными коллекторами, тепловыми насосами и резервными отопительными котлами – например, с электрическими или твердотопливными.

Из чего изготовлены баки?
В недорогих моделях устанавливаются баки из традиционной стали, покрытые защитной эмалью. В более продвинутых водонагревателях используются баки из стойкой к коррозии нержавеющей стали – они отличаются более продолжительным сроком службы.

Возможна ли установка ТЭНа?
Установка электрических нагревательных элементов возможна в моделях, оснащённых соответствующими фланцами. ТЭНы приобретаются отдельно.

Возможно ли подключение линии рециркуляции?


Линия рециркуляции подключается к моделям, оснащённым специальными патрубками. Она обеспечивает мгновенную подачу горячей воды при открытии крана.

15 лучших бойлеров косвенного нагрева — Рейтинг 2021 года (Топ 15)

Бойлеры косвенного нагрева создают нужную температуру налитой в них воды за счет других теплоносителей. Например, воды или антифриза, нагретых котлами, системой центрального отопления и так далее. Плюсы от применения подобных накопительных водонагревателей способны по достоинству оценить и обладатели городских квартир, желающие заметно сократить суммы в счетах за ГВС и электроэнергию.

Какие же бойлеры косвенного нагрева могут считаться лучшими?

Некоторые важные критерии выбора бойлеров косвенного нагрева

Объём бака

Этот параметр подбирается схожим образом с электрическими «накопителями», зависит от количества активных пользователей и целей. Только в данном случае значение будет иметь ещё и мощность подключаемого котла, температура теплоносителя в отопительной системе.

Конструкция теплообменника

Могут быть применены:

  • Трубчатый змеевик. Один – в стандартном формате, два – в моделях с возможностью подключения к альтернативному источнику тепловой энергии;
  • Бойлеры с системой «бак в баке». Состоят из двух ёмкостей (обычно из «нержавейки») разного размера, вставленных одна в другую. Внутренняя заполняется так называемой санитарной водой, вторая содержит теплоноситель, обеспечивающий нагрев.

Материал бака

Существует 3 варианта:

  • нержавеющая сталь;
  • эмалированная сталь;
  • титановое покрытие.

Чаще всего встречаются первые две разновидности. В любом случае важны антикоррозионные свойства материала, а для большей надёжности следует обратить внимание на наличие магниевого анода (особенно в случае выбора менее дорогого бойлера с эмалированным баком).

Поддерживаемое рабочее давление

Данный параметр можно увидеть в спецификации. В зависимости от модели диапазон варьируется от 6 до 11 бар (обычно 6-7).

Очень важный показатель для тех, кто ставит бойлер в квартире. Отечественные водопроводные системы отличаются скачками давления, иногда превышающими норматив вдвое, а предохранительные клапаны могут засориться. И чтобы не клясть ни в чём не повинного производителя, есть резон установить редуктор на входе и спокойно радоваться безупречной работе бойлера без каких-либо протечек.

Наличие ТЭН

Как бы ни был хорош и экономичен косвенный водонагреватель, а иногда отопление может попросту отсутствовать. Тогда актуальны комбинированные модели с добавлением электрических (газовых) элементов нагрева. Проще говоря, модель с теплообменником и ТЭН, при недоступности подачи теплоносителя извне, способен работать как обычный накопительный электрический водонагреватель.

Рейтинг лучших бойлеров косвенного нагрева

Какой бойлер косвенного нагрева лучше купить?

У каждого участника нашего рейтинга найдется свой покупатель. Но при выборе лучшего бойлера косвенного нагрева помните — вода в нем нагревается около получаса. Поэтому объему нужно уделить особое внимание - чтобы воды хватало на нужды всех членов семьи. Для семьи из 3-4 человек обычно нужно покупать бойлер не менее 100, а лучше 150 литров.

Желаем удачной покупки!

Kospel SW-200 Водонагреватель косвенного нагрева

Kospel SW-200 Водонагреватель косвенного нагрева

 Вертикальные теплообменники SW Termo Max оснащены спиральным змеевиком и патрубкками для системы отопления с водяным контуром (печное отопление с водяным контуром). Изготавливаются объёмом 100, 120, 140, 200, 250, 300, 400, 500, 800 и 1000 литров. Предназначены для нагрева и хранения бытовой воды. Идеально приспособлены для совместной работы с отопительными котлами (электрическими, газовыми, жидко и твердотопливными).

Водонагреватели имеют стальной бак, покрытый качественной эмалью. Такое покрытие очень экологично и безопасно для людей. Все бойлеры из этой серии могут доукомплектовываться электрическим ТЭНом, повышающим эффективность и скорость нагрева воды.

Водонагреватель модели Kospel (Коспел) SW-100 работает совместно с отопительным котлом, так как в качестве теплоносителя использует горячую воду, циркулирующую в системе отопления. Этот бойлер косвенного нагрева оборудован стальным змеевиком, большая площадь которого обуславливает очень быстрый и равномерный нагрев воды в емкости. Полиуретановая теплоизоляция снижает потерю тепла и исключает чрезмерный нагрев наружной поверхности бойлера.

Преимущества:

-Подключается к любой системе отопления

-Напольный монтаж

-Быстрый нагрев воды

-Оборудован спиральным змеевиком, достигающим дна бака

-На передней части корпуса установлен термометр

-Высокий класс энергоэффективности

-Низкие потери тепла

-Внутренний бак покрыт эмалью

-Высокоэффективная теплоизоляция

-Возможна установка электрического ТЭНа

-Тихая работа

-Современный дизайн

-Долгий срок эксплуатации

 

Бойлер косвенного нагрева ATLANTIC 150

Atlantic Indirect & Combi Steatite, 150 литров – высокопроизводительный бойлер комбинированного типа от французского концерна  ATLANTIC GROUPE.  Его можно использовать с большинством отопительных котлов, представленных на рынке России. Бойлер обеспечивает нагрев воды от централизованных и автономных систем отопления через теплообменник или с помощью  стеатитового нагревательного элемента мощностью 2400 Вт (опция). 

Бойлер подключается к сети с напряжением  400 В и 230 В.  В конструкции Atlantic Indirect & Combi Steatite, 150 литров используется термостат, который при подключении к сети 230 В  обеспечивает  управление насосом подачи теплоносителя в теплообменник. Благодаря этому  использовать данный бойлер можно  с недорогими котлами отопления без приобретения дополнительных дорогостоящих систем управления.

Indirect & Combi Steatite оснащен спиральным теплообменником площадью 0,66 м², который изготовлен из эмалированной стали толщиной 3 мм. С помощью теплообменника нагреть воду можно всего за 35 минут до температуры 55°C. 

В конструкции бойлера опционально предусмотрена возможность установки «сухого» стеатитового ТЭНа – запатентованной разработки французской компании ATLANTIC. «Сухой» стеатитовый ТЭН  не контактирует с водой, он защищен стальной эмалированной колбой. Благодаря этому  нагревательный элемент максимально защищен от коррозии и от накипи.  

Для защиты от коррозии и образования минеральных отложений в бойлерах данной серии обязательно используется магниевый анод, который имеет увеличенный срок эксплуатации. Использование стеатитового ТЭНа и магниевого анода продлевают   срок службы бойлера и позволяют существенно  снизить затраты на техобслуживание.  В отличие от моделей традиционной конструкции, проводить техобслуживание  нужно 1 раз в два года. 

Внутренний бак бойлера дополнительно защищает высококачественная эмаль, содержащая цирконий. Все бойлеры серии Indirect & Combi Steatite имеют плотный слой пенополиуретановой изоляции, что позволяет свести тепловые потери всего к  5-6°C в сутки и  сохранить воду горячей в течение очень длительного времени. Встроенный сверхточный капиллярный термостат с точностью до 1°C определяет температуру нагревания воды, что позволит Вам  экономить до 15% электроэнергии. Классический дизайн и абсолютно бесшумная работа  делает  эксплуатацию водонагревателя комфортной. 

Гарантия производителя на рабочий бак бойлера составляет 5 лет, на электрическую часть - 2 года. 

Особенности:

  • Оптимизированный теплообменник размещен в нижней части бака, что позволяет равномерно прогреть весь объем воды, находящейся в баке
  • Electric Kit – “сухой» стеатитовый нагревательный элемент мощностью 2400 Вт
  • Оптимизированная изоляция высокой плотности без фреона для низкого энергопетребления
  • Магниевый анод
  • Патрубки подачи  холодной и отбора горячей воды из нержавеющей стали
  • Подходит для всех типов бытовых котлов, совместим с солнечными установками
  • Точный термостат с функцией аварийного отключения
  • Контрольные сенсоры расположены выше теплообменника, что позволяет избежать перегрева
  • Клапан сброса давления
  • Диэлектрическая муфта
Технические характеристики

Мощность ТЭНа, Вт

2400

Нагревательный элемент

«сухой» стеатитовый ТЭН (опция)

Время нагрева ТЭНом, мин

250

Площадь теплообменника, м2

0.66

Мощность теплообменника (90⁰С // 2м3/час // 45⁰С), кВт

25.6

Мощность теплообменника (80⁰С // 1м3/час // 45⁰С), кВт

16.8

Время нагрева теплообменником (∆t=55⁰С // 90⁰С // 2м3/час // 45⁰С), мин

35

Тепловые потери, кВт·ч/24 ч

1.68

Напряжение, В

400/230

Максимальная температура теплоносителя, ⁰С

90

Рабочее давление бака, бар

8

Рабочее давление теплообменника, бар

6

Класс защиты

IP 25

Установка

вертикальная (навесной)

Тип управления

механический

Материал внутреннего бака

сталь

Форма

цилиндрическая

Габариты (ВхШхГ), мм

1200х600х600

Гарантия на электрическую часть, лет

2

Гарантия на рабочий бак, лет

5

Производитель

Франция, «Atlantic International»

Бойлеры косвенного нагрева со съёмным U-образным теплообменником для накопления горячей воды OMB НВХ

Цена: уточняйте

Быстрый заказ введите номер телефона

Наличие уточняйте

Производитель: OMB (Италия)

Материал емкости: углеродистая сталь

Макс. рабочая температура: 100 (°С)

Нaзначение баков: системы горячего водоснабжения

Материал теплообменника: Нержавеющая сталь

Основные характеристики

ПРИМЕНЕНИЕ
Нагрев и накопление горячей питьевой воды (нагреваемый контур) с помощью съемного U-образного теплообменника (греющий контур) и естественной конвекции. В качестве греющего контура может быть использована горячая вода, пар или регенерированное тепло (система регенерации тепла), конденсат и т.д. Правильная оценка потребностей в горячем водоснабжении и верный выбор емкости резервуара обеспечивают значительную экономию энергии.
ИСПОЛНЕНИЕ
БАК мод. QB/X, HBX изготовлен из высококачественной углеродистой стали S235JR EN10025, смонтирован и сварен с помощью автоматической сварки.
ТЕПЛООБМЕННИК изготовлен из нержавеющий стали, “U” образного типа, приваренный к пластине, в комплекте с прокладкой EPDM.
АНТИКОРОЗИЙНОЕ ПОКРЫТИЕ
Арт. HBX 1000-3000: эмалированное внутреннее антикоррозионное покрытие (Эмаль), подходит для использования питьевой воды согласно с Итальянскими директивами D.M. 174/2004 и Dir. CEE 76/893.
Арт. HBX 4000-5000:  внутренне антикоррозионное покрытие из CERAMPLASTа на микро-керамической основе, применяется для работы в агрессивных средах с высокими температурами, в установках с солнечными коллекторами, при резком повышении температуры, во избежание распространения бактерий легионеллы. Полностью соответствует требованиям питьевой воды согласно D.M. 174/2004 (итальянских норм) и директиве CEE 76/893. Максимальная рабочая температура 100°C.
КАТОДНАЯ ЗАЩИТА
Арт. QB/X, HBX магниевый анод с резьбой.
ИЗОЛЯЦИЯ И ТИП ВНЕШНЕГО ПОКРЫТИЯ
Арт. QB/X, HBX и XN/X гибкий полиуретан, внешнее покрытие из ПВХ с застежкой-молнией и термокрышкой
Мод. QB/X-PLUS, HBX-PLUS и XN/X-PLUS съемный кожух из негнущегося полиуретана, внешнее покрытие из ПВХ с застежкой-молнией и термокрышкой.
СЕРТИФИКАТЫ
Соответствует требованиям директивы 97/23/CE Арт. 3 - Часть 3.

Дополнение по запросу

Горизонтальное исполнение:
увеличение цены на 10%

Размеры (мм) и вес (кг)

Модель

200

300

500

800

1000

1500

2000

2500

3000

4000

5000

Объем

л

185

295

500

795

920

1435

1980

2605

2910

3710

4945

d

Диаметр без изоляции

мм

450

550

650

800

800

950

1100

1250

1250

1400

1600

D

Диаметр с изоляцией

мм

550

650

750

900

900

1050

1200

1350

1350

1500

1700

HT

Высота

мм

1370

1420

1730

1810

2060

2390

2430

2500

2750

2800

2830

L

Длинна (горизонтальное исполнение)

мм

1310

1390

1670

1730*

1980

2300

2370

2440

2680

2780

2860

IS

Расстояние между опорами (горизонтальное исполнение)

мм

840

840

1090

1010

1230

1510

1510

1470

1720

1720

1720

FL

Диаметр смотрового люка (QB/X, XN/X)

мм

220×300

300×380

350×430

SS1

Площадь нагрева трубчатого теплообменника (QB/X)

м2

0.50

0.75

1.00

1.50

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

8.00

10.00

FL

Диаметр смотрового люка (HBX)

мм

-

-

-

220×300

400×480

SS1

Площадь нагрева трубчатого теплообменника (HBX)

м2

-

-

-

1.50

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

8.00

10.00

K

Максимальная высота наклона

мм

1557

1625

1922

2079

2307

2592

2701

2823

3045

3176

3305

Вес, 6 бар

кг

-

-

-

-

-

240

295

345

380

555

660

Вес, 8 бар

кг

60

75

90

135

175

300

365

430

475

770

790

Вес, 10 бар

кг

75

95

115

175

200

360

440

515

565

895

915

Соединения

E

Вход холодной воды

G1"¼

G1"¼

G1"¼

G1"½

G1"½

G2"

G2"

G2"½

G2"½

G3"

G3"

U

Выход горячей воды

G1"¼

G1"¼

G1"¼

G1"¼

G1"¼

G2"

G2"

G2"½

G2"½

G3"

G3"

RC

Рециркуляция

G1"¼

G1"¼

G1"¼

G1"½

G1"½

G2"

G2"

G2"½

G2"½

G3"

G3"

RE

Электрический ТЭН

G1"¼

G1"¼

G1"¼

G1"½

G1"½

G1"½

G1"½

G2"

G2"

G2"

G2"

P

Греющий контур

G1"

G1"

G1"

G1"½

G1"½

G1"½

G2"

G2"

G2"

G2"

G2"

S

Слив

G½"

G½"

G½"

G½"

G½"

G1"¼

G1"¼

G1"¼

G1"¼

G1"¼

G1"¼

A

Магниевый анод

G1"¼

G1"¼

G1"¼

G1"½

G1"½

G1"½

G1"½

G1"½

G1"½

G1"½

G1"½

T

Термометр/термостат

G½"

G½"

G½"

G½"

G½"

G½"

G½"

G½"

G½"

G½"

G½"

AE

Электронный анод

-

-

-

-

G½"

G½"

G½"

G½"

G½"

G½"

G½"

So

Датчик

G½"

G½"

G½"

G½"

G½"

G½"

G½"

G½"

G½"

G½"

G½"

Технические данные

PE

Максимальное рабочее давление бака

бар

8

8

8

8

8

6

6

6

6

6

6

PC

Испытательное давление бака

бар

12

12

12

12

12

9

9

9

9

9

9

Максимальное рабочее давление теплообменника

бар

9

9

9

9

9

9

9

9

9

9

9

Испытательное давление теплообменника

бар

14

14

14

14

14

14

14

14

14

14

14

TE

Температура в режиме непрерывной работы (QB/X)

°C

65

65

65

65

65

65

65

65

65

65

65

TE

Пиковая температура (QB/X)

°C

81

81

81

81

81

81

81

81

81

81

81

TE

Максимальная рабочая температура бака (XN/X, HBX)

°C

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

TE

Максимальная рабочая температура теплообменника

°C

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

Бойлер косвенного нагрева теплообменники гвс бойлеры косвенного нагрева


В последние годы на отечественном рынке теплотехники можно встретить бойлеры косвенного нагрева, которые считаются достойными конкурентами различному газовому оборудованию и электрическим водонагревателям.

Они получили свое название за тот факт, что теплоноситель или вода нагреваются в них отдельно. Для этого используется стальной или чугунный теплообменник, который устанавливается непосредственно в камере сгорания газового котла. Теплообменник часто имеет вытянутую форму, которая и позволяет добиться максимальной эффективности по части обогрева воды. Последние версии бойлеров, которые изготавливаются из самых лучших материалов, способны нагревать воду в объеме несколько сот литров всего за один час. Для большой семьи покупка данного вида бойлера может оказаться действительно настоящим подарком.

Более сложные бойлеры косвенного нагрева способны обеспечивать не только горячую воду, но и теплоноситель, нагреваемый практически до состояния кипятка. В последнем случае бойлер устанавливается на пол, а в корпусе появляются дополнительные выводы для вывода теплоносителя непосредственно в домашнюю систему отопления.

Для обеспечения стабильной циркуляции не понадобится разогревать основной обогревательный котел до максимальных параметров, поскольку бойлер обязательно будет иметь в собственной конструкции один или несколько циркуляционных насосов, которые и будут прокачивать даже самый теплый теплоноситель по всем трубам отопления. Это ценно и в том плане, если система отопления в доме считается коллекторной, в которой лучи (трубы) получают теплоноситель от единых коллекторов. Устанавливать в этом случае дополнительно циркуляционные насосы не придется. Кроме одного – на обратке обязательно нужно будет врезать циркуляционный насос небольшой (не более 20 Вт) мощности, который не позволит теплоносителю, когда основной газовый котел не будет работать, банально не зацвести.

Если суммировать все положительные стороны бойлеров косвенного нагрева, можно обоснованно считать – они действительно считаются совершенным отопительным оборудованием, от которого можно заполучить как отопление, так и горячую воду!

Бойлер косвенного нагрева Sunsystem MB 100 V/S1 с одним теплообменником и ТЭНом

Бойлеры косвенного нагрева представляют собой аппарат, в котором нагрев осуществляется за счет внешнего источника, работающего с рециркуляцией. Косвенный водонагреватель имеет свои достоинства и недостатки. Изучив их, принимают решение о целесообразности выбора оборудования. Конструктивные особенности бойлера косвенного нагрева Классификация подобных нагревателей: бойлер косвенного нагрева по форме корпуса может быть прямоугольным и цилиндрическим; по способу монтажа бывают настенными, напольными, вертикальными, горизонтальными; по числу змеевиков делятся на одно-, двух-, трехконтурные. Вертикальный тип наиболее популярен.   Принцип работы бойлера косвенного нагрева      Некоторые аппараты конструктивно представляют собой «бак в баке». Тогда между стенками внешнего и внутреннего сосудов циркулирует теплоноситель, поступающий от отопительной системы. Бак, в котором греется вода, изготавливается из нержавейки. КПД таких систем выше. Комбинированные модификации вертикальных водонагревателей позволяют использовать отопительную систему, электричество, газ.    Достоинства оборудования     Чем особенно привлекает бойлер косвенного нагрева – минимальными расходами на оплату ресурсов, необходимых для его функционирования. Классическим модификациям не требуется электрическая энергия. Они не повышают нагрузку на электросети.      Вертикальная замкнутая конструкция сосуда вкупе с физическими законами обеспечивает непрерывную циркуляцию жидкости. Верхние слои, остывая, постепенно опускаются вниз, где вновь взаимодействуют с теплообменником. Выход горячей воды расположен сверху. Поэтому холодного отстоя не бывает. Потребитель, открыв кран, сразу получает кипяток. Вертикальный косвенный водонагреватель удобнее котла с двумя теплообменниками. У последнего при водозаборе одновременно несколькими потребителями падает давление. Это чревато скачками температуры воды, нестабильностью режима работы котла, что негативно отражается на длительности эксплуатации. Косвенный нагреватель способен снабжать сразу несколько водоразборных точек, гарантируя неизменность температурного режима, напора. Процесс рециркуляции предупреждает поражение бака легионеллами, патогенными микроорганизмами. Внутри постоянно поддерживается высокая температура, предупреждающая их наличие. Теплоноситель не контактирует с водой в баке, не доводит ее до максимальных значений. Змеевик рекомендуется прогревать до 60°С. Тогда вода достигнет 50°С. Потому отложений солей и накипи в таком бойлере практически нет, что существенно продлевает его жизнь. Вертикальный косвенный нагреватель вместителен. В нем всегда находится большой объем воды. Ее хватит для подключения минимум двух потребителей. Также объема бака хватит, чтобы обеспечивать водоснабжение даже при нестабильной подаче воды. Внутренняя емкость окружена теплоизоляционным материалом. Хорошо, если это полиуретан. Внутри косвенного нагревателя высокая температура сохраняется долго. Этим пользуются для экономии, периодически отключая отопление. Для предупреждения коррозии нагревательного элемента используется специальный анод. Так продлевается срок службы змеевика. Чтобы давление в баке не превысило максимально возможное, имеются два устройства: терморегулятор и клапан предохранения. Корпуса вертикальных бойлеров – стальной лист. Часто это эмалированные поверхности. При необходимости дизайн видоизменяется. Недостатки Покупка, монтаж косвенного нагревателя воды – дорогое удовольствие. Цена таких баков выше, чем их электрических или газовых аналогов. Для установки вертикального водонагревателя емкостью 100-200 л требуется много места.    Продолжительность работы устройства напрямую зависит от материала, из которого изготовлено защитное покрытие внутреннего баллона. В бюджетных моделях используют эмаль, стеклокерамика, стеклофарфор. Со временем они трескаются. Самые надежные водонагреватели – с теплообменником с титановым напылением. Но цена их выше.     Теплообменник подключается к отопительной системе. Он забирает определенный объем теплоносителя. При прогреве косвенного бойлера нагрузка на котел увеличивается, одновременно повышается расход топлива (газа, угля). Иногда хозяйства вынуждены покупать еще один бак другого вида (электрический, накопительный), чтобы снизить нагрузку на отопительный прибор. Тогда эксплуатируют и обслуживают два агрегата, что дорого, требует дополнительных трудозатрат.     Кипяток косвенный бойлер будет давать только тогда, когда змеевик имеет достаточную температуру, то есть, когда включено отопление. В иное время нужно либо переходить на другие подогреватели, либо совершенствовать конструкцию этого бака. Многие устанавливают в вертикальный косвенный бойлер ТЭН. В некоторых моделях данный элемент является штатным. Но подогрев большого объема воды электричеством обойдется недешево.     Косвенный водонагреватель отличается инертностью. Если бак остыл, возможность пользоваться водой появится не раньше двух-трех часов после включения отопительного котла. Пока, поскольку приходиться греть большой объем жидкости, снижается эффективность отопления дома. Подобрать такой сложный товар можно в этом разделе: https://gaziteplo.ru/catalog/boylery_kosvennogo_nagreva/  

ТЕПЛООБМЕННИКИ

Теплообменник - это устройство, используемое для передачи тепла между двумя или более жидкостями. Жидкости могут быть одно- или двухфазными и, в зависимости от типа теплообменника, могут быть разделены или находиться в прямом контакте. Устройства, включающие источники энергии, такие как стержни ядерного топлива или огневые нагреватели, обычно не считаются теплообменниками, хотя многие принципы, заложенные в их конструкции, одинаковы.

Чтобы обсудить теплообменники, необходимо дать некоторую форму категоризации.Обычно используются два подхода. Первый рассматривает конфигурацию потока в теплообменнике, а второй основан на классификации типа оборудования, прежде всего, по конструкции. Оба рассмотрены здесь.

Классификация теплообменников по конфигурации потока

Существует четыре основных конфигурации потока:

На рисунке 1 показан идеализированный противоточный теплообменник, в котором две жидкости текут параллельно друг другу, но в противоположных направлениях.Этот тип организации потока позволяет максимально изменить температуру обеих жидкостей и, следовательно, является наиболее эффективным (где эффективность - это количество фактически переданного тепла по сравнению с теоретическим максимальным количеством тепла, которое может быть передано).

Рисунок 1. Противоток.

В прямоточных теплообменниках потоки текут параллельно друг другу и в том же направлении, как показано на рисунке 2. Это менее эффективно, чем противоточный поток, но обеспечивает более равномерную температуру стенок.

Рисунок 2. Попутный поток.

По эффективности теплообменники с перекрестным потоком занимают промежуточное положение между противоточными и параллельными теплообменниками. В этих установках потоки текут под прямым углом друг к другу, как показано на рисунке 3.

Рисунок 3. Поперечный поток.

В промышленных теплообменниках часто встречаются гибриды вышеуказанных проточных типов. Примерами являются комбинированные теплообменники с поперечным / противотоком и многопроходные теплообменники.(См., Например, рисунок 4.)

Рис. 4. Поперечный / противоточный поток.

Классификация теплообменников по конструкции

В этом разделе теплообменники классифицируются в основном по их конструкции, Garland (1990) (см. Рисунок 5). Первый уровень классификации состоит в том, чтобы разделить типы теплообменников на рекуперативные и регенеративные. Рекуперативный теплообменник имеет отдельные пути потока для каждой жидкости, и жидкости протекают одновременно через теплообменник, обмениваясь теплом через стенку, разделяющую пути потока.Регенеративный теплообменник имеет единственный путь потока, по которому попеременно проходят горячие и холодные жидкости.

Рисунок 5. Классификация теплообменников.

Регенеративные теплообменники

В регенеративном теплообменнике путь потока обычно состоит из матрицы, которая нагревается, когда горячая жидкость проходит через нее (это известно как «горячий удар»). Это тепло затем передается холодной жидкости, когда она протекает через матрицу («холодный удар»).Регенеративные теплообменники иногда называют емкостными теплообменниками . Хороший обзор регенераторов дает Walker (1982).

Регенераторы в основном используются для рекуперации тепла газа / газа на электростанциях и других энергоемких отраслях промышленности. Два основных типа регенераторов - статические и динамические. Оба типа регенераторов являются кратковременными в эксплуатации, и, если при их проектировании не уделить должного внимания, обычно происходит перекрестное загрязнение горячего и холодного потоков.Однако использование регенераторов, вероятно, расширится в будущем, поскольку предпринимаются попытки повысить энергоэффективность и утилизировать больше низкопотенциального тепла. Однако, поскольку регенеративные теплообменники, как правило, используются для специальных применений, рекуперативные теплообменники более распространены.

Рекуперативные теплообменники

Существует много типов рекуперативных теплообменников, которые можно в широком смысле сгруппировать в непрямой контакт, прямой контакт и специальные. В теплообменниках с косвенным контактом теплоносители разделяются за счет использования трубок, пластин и т. Д.. Теплообменники с прямым контактом не разделяют жидкости, обмениваясь теплом, и фактически полагаются на то, что жидкости находятся в тесном контакте.

В этом разделе кратко описаны некоторые из наиболее распространенных типов теплообменников, и они расположены в соответствии с классификацией, приведенной на рисунке 5.

В этом типе пары разделены стенкой, обычно металлической. Примерами являются трубчатые теплообменники, см. Рисунок 6, и пластинчатые теплообменники, см. Рисунок 7.

Трубчатые теплообменники очень популярны из-за гибкости, которую проектировщик должен учитывать в широком диапазоне давлений и температур.Трубчатые теплообменники можно разделить на несколько категорий, из которых кожухотрубные теплообменники являются наиболее распространенными.

Кожухотрубный теплообменник состоит из ряда трубок, установленных внутри цилиндрической оболочки. На рисунке 8 показан типичный блок, который можно найти на нефтехимическом заводе. Две жидкости могут обмениваться теплом, одна жидкость течет по внешней стороне трубок, а вторая жидкость течет по трубкам. Жидкости могут быть одно- или двухфазными и могут течь в параллельном или перекрестном / противотоке.Кожухотрубный теплообменник состоит из четырех основных частей:

  • Передняя часть - это место, где жидкость входит в трубную часть теплообменника.

  • Задний конец - это то место, где текучая среда на трубной стороне выходит из теплообменника или где она возвращается в передний коллектор в теплообменниках с несколькими проходами на трубной стороне.

  • Пучок труб - состоит из трубок, трубных решеток, перегородок, стяжек и т. Д. Для удержания пучка вместе.

  • Кожух - содержит пучок труб.

Популярность кожухотрубных теплообменников привела к разработке стандарта для их обозначения и использования. Это стандарт ассоциации производителей трубчатых теплообменников (TEMA). Обычно кожухотрубные теплообменники изготавливаются из металла, но для специальных применений (например, с использованием сильных кислот в фармацевтических препаратах) могут использоваться другие материалы, такие как графит, пластик и стекло. Также нормальным является то, что трубы прямые, но в некоторых криогенных применениях используются спиральные катушки или катушки Хэмпсона .Простая форма кожухотрубного теплообменника - это двухтрубный теплообменник. Этот теплообменник состоит из одной или нескольких трубок, содержащихся внутри трубы большего размера. В самой сложной форме нет большой разницы между многотрубным двухтрубным теплообменником и кожухотрубным теплообменником. Однако двухтрубные теплообменники, как правило, имеют модульную конструкцию, поэтому несколько блоков могут быть соединены болтами для достижения требуемой нагрузки. Книга Э.А.Д. Сондерс [Saunders (1988)] дает хороший обзор трубчатых теплообменников.

К другим типам трубчатых теплообменников относятся:

  • Печи - технологическая жидкость проходит через печь в прямых или спирально намотанных трубах, а нагрев осуществляется горелками или электрическими нагревателями.

  • Пластинчатые трубы - в основном используются в системах рекуперации тепла и кондиционирования воздуха. Трубки обычно монтируются в какой-либо форме воздуховода, а пластины действуют как опоры и обеспечивают дополнительную площадь поверхности в виде ребер.

  • С электрическим нагревом - в этом случае жидкость обычно течет по внешней стороне электрически нагреваемых трубок (см. Джоулев нагрев).

  • Теплообменники с воздушным охлаждением состоят из пучка труб, вентиляторной системы и несущей конструкции. Трубки могут иметь ребра различного типа для обеспечения дополнительной площади поверхности со стороны воздуха. Воздух либо всасывается через трубы вентилятором, установленным над пучком (принудительная тяга), либо продувается через трубы вентилятором, установленным под пучком (принудительная тяга). Они, как правило, используются в местах, где есть проблемы с получением достаточного количества охлаждающей воды.

  • Тепловые трубы, сосуды с мешалкой и теплообменники из графитовых блоков можно рассматривать как трубчатые или помещать в Рекуперативные «Особые предложения». Тепловая труба состоит из трубы, материала фитиля и рабочей жидкости. Рабочая жидкость поглощает тепло, испаряется и переходит на другой конец тепловой трубы, где конденсируется и выделяет тепло. Затем жидкость под действием капилляров возвращается к горячему концу тепловой трубы для повторного испарения. Сосуды с мешалкой в ​​основном используются для нагрева вязких жидкостей.Они состоят из емкости с трубками внутри и мешалки, например пропеллера или ленточного винтового импеллера. Трубки несут горячую жидкость, а мешалка вводится для обеспечения равномерного нагрева холодной жидкости. Теплообменники с угольным блоком обычно используются, когда необходимо нагреть или охладить агрессивные жидкости. Они состоят из твердых блоков углерода, в которых просверлены отверстия для прохождения жидкости. Затем блоки скрепляются болтами вместе с коллекторами, образуя теплообменник.

Пластинчатые теплообменники отделяют жидкости, обменивающиеся теплом, с помощью пластин.У них обычно есть улучшенные поверхности, такие как ребра или тиснение, и они скреплены болтами, припаяны или сварены. Пластинчатые теплообменники в основном используются в криогенной и пищевой промышленности. Однако из-за высокого отношения площади поверхности к объему, малого количества жидкостей и способности обрабатывать более двух паров они также начинают использоваться в химической промышленности.

Пластинчатые и рамные теплообменники состоят из двух прямоугольных концевых элементов, которые удерживают вместе несколько рельефных прямоугольных пластин с отверстиями на углу для прохождения жидкостей.Каждая из пластин разделена прокладкой, которая герметизирует пластины и обеспечивает поток жидкости между пластинами, см. Рис. 9. Этот тип теплообменника широко используется в пищевой промышленности, поскольку его можно легко разобрать для очистки. Если утечка в окружающую среду является проблемой, можно сварить две пластины вместе, чтобы гарантировать, что жидкость, протекающая между сваренными пластинами, не сможет протекать. Однако, поскольку некоторые прокладки все еще присутствуют, утечка все еще возможна. Паяные пластинчатые теплообменники предотвращают возможность утечки за счет пайки всех пластин вместе, а затем приваривания входных и выходных отверстий.

Рисунок 6. Классификация трубчатых теплообменников.

Рисунок 7. Классификация пластинчатого теплообменника.

Рисунок 8. Кожухотрубный теплообменник.

Рисунок 9. Пластинчато-рамный теплообменник.

Пластинчато-ребристые теплообменники состоят из ребер или прокладок, зажатых между параллельными пластинами. Ребра могут быть расположены так, чтобы допускать любую комбинацию поперечного или параллельного потока между соседними пластинами. Также возможно пропустить до 12 потоков жидкости через один теплообменник за счет тщательного расположения коллекторов.Обычно они изготавливаются из алюминия или нержавеющей стали и спаяны друг с другом. Их основное применение - сжижение газа из-за их способности работать с близкими температурами.

Пластинчатые теплообменники в некоторых отношениях аналогичны кожухотрубным. Прямоугольные трубы с закругленными углами уложены друг на друга, образуя пучок, который помещается внутри оболочки. Одна жидкость проходит через трубки, тогда как жидкость течет параллельно через зазоры между трубками.Они, как правило, используются в целлюлозно-бумажной промышленности, где требуются проточные каналы большего размера.

Спиральные пластинчатые теплообменники образуются путем наматывания двух плоских параллельных пластин вместе в змеевик. Затем концы уплотняются прокладками или свариваются. Они в основном используются с вязкими, сильно загрязняющими жидкостями или жидкостями, содержащими частицы или волокна.

В теплообменниках этой категории не используется поверхность теплопередачи, из-за чего они часто дешевле, чем косвенные теплообменники.Однако, чтобы использовать теплообменник прямого контакта с двумя жидкостями, они должны быть несмешиваемыми, или, если будет использоваться одна жидкость, она должна претерпеть фазовый переход. (См. Прямая контактная теплопередача.)

Наиболее легко узнаваемая форма теплообменника с прямым контактом - градирня с естественной тягой, которая используется на многих электростанциях. Эти агрегаты состоят из большой приблизительно цилиндрической оболочки (обычно более 100 м в высоту) и насадки внизу для увеличения площади поверхности. Охлаждаемая вода распыляется на набивку сверху, в то время как воздух проходит через дно набивки и поднимается вверх через башню за счет естественной плавучести.Основная проблема, связанная с этим и другими типами градирен с прямым контактом, заключается в постоянной необходимости восполнять подачу охлаждающей воды за счет испарения.

Конденсаторы прямого контакта иногда используются вместо трубчатых конденсаторов из-за их низких капитальных затрат и затрат на обслуживание. Есть много вариантов конденсатора прямого контакта. В простейшей форме охлаждающая жидкость распыляется сверху емкости над паром, поступающим сбоку емкости. Затем конденсат и охлаждающая жидкость собираются внизу.Большая площадь поверхности распылителя гарантирует, что они являются достаточно эффективными теплообменниками.

Впрыск пара используется для нагрева жидкости в резервуарах или в трубопроводах. Пар способствует передаче тепла за счет турбулентности, создаваемой впрыском, и передает тепло путем конденсации. Обычно конденсат не собирается.

Прямой нагрев в основном используется в сушилках, где влажное твердое вещество сушится путем пропускания его через поток горячего воздуха. Другой вид прямого нагрева - это горение под водой.Он был разработан в основном для концентрирования и кристаллизации коррозионных растворов. Жидкость испаряется пламенем, а выхлопные газы направляются вниз в жидкость, которая находится в резервуаре.

Воздухоохладитель с мокрой поверхностью в некоторых отношениях похож на теплообменник с воздушным охлаждением. Однако в этом типе устройства вода распыляется по трубкам, а вентилятор всасывает воздух и воду по пучку труб. Вся система закрыта, и теплый влажный воздух обычно выбрасывается в атмосферу.

Скребковые теплообменники состоят из емкости с рубашкой, через которую проходит жидкость, и вращающегося скребка, который непрерывно удаляет отложения с внутренних стенок емкости. Эти агрегаты используются в пищевой и фармацевтической промышленности в тех случаях, когда отложения образуются на нагретых стенках сосуда с рубашкой.

Статические регенераторы или регенераторы с неподвижным слоем не имеют движущихся частей, кроме клапанов. В этом случае горячий газ проходит через матрицу в течение фиксированного периода времени, в конце которого происходит реверсирование, горячий газ отключается, а холодный газ проходит через матрицу.Основная проблема с этим типом агрегата заключается в том, что и горячий, и холодный поток являются прерывистыми. Чтобы преодолеть это и обеспечить непрерывную работу, требуются по крайней мере два статических регенератора или можно использовать роторный регенератор.

В роторном регенераторе насадка цилиндрической формы вращается вокруг оси цилиндра между парой газовых уплотнений. Горячий и холодный газ протекает одновременно по каналам с обеих сторон газовых уплотнений и через вращающуюся насадку. (См. Рекуперативные теплообменники.)

Термический анализ любого теплообменника включает решение основного уравнения теплопередачи.

(1)

Это уравнение вычисляет количество тепла, передаваемого через область dA, где T h и T c - местные температуры горячей и холодной жидкости, α - местный коэффициент теплопередачи, а dA - местная дополнительная площадь, на которой α основано. Для плоской стены

(2)

где δ w - толщина стенки, а λ w - ее теплопроводность.

Для однофазного обтекания стенки α для каждого из потоков является функцией Re и Pr. Когда происходит конденсация или кипение, α также может зависеть от разницы температур. Как только коэффициент теплопередачи для каждого потока и стены известен, общий коэффициент теплопередачи U определяется как

(3)

где сопротивление стенки r w равно 1 / α w . Общая скорость теплопередачи между горячей и холодной текучими средами тогда определяется выражением

(4)

Это уравнение предназначено для постоянных температур и коэффициентов теплопередачи.В большинстве теплообменников это не так, поэтому используется другая форма уравнения

(5)

где - общая тепловая нагрузка, U - средний общий коэффициент теплопередачи, а ΔT M - средняя разница температур. Расчет ΔT M и отказ от предположения о постоянном коэффициенте теплопередачи описаны в разделе «Средняя разница температур».

Расчет U и ΔT M требует информации о типе теплообменника, его геометрии (например,g., размер проходов в пластине или диаметр трубы), ориентация потока, чистый противоток или поперечный поток и т. д. Затем можно рассчитать общую нагрузку с использованием предполагаемого значения AT и сравнить с требуемой нагрузкой. Затем можно внести изменения в предполагаемую геометрию и U, ΔT M и пересчитать, чтобы в конечном итоге перейти к решению, которое равно требуемой нагрузке. Однако при выполнении термического анализа на каждой итерации также следует проверять, не превышен ли допустимый перепад давления.Компьютерные программы, такие как TASC от HTFS (Heat Transfer and Fluid Flow Service), автоматически выполняют эти расчеты и оптимизируют конструкцию.

Механические аспекты

Все типы теплообменников должны подвергаться механической конструкции в той или иной форме. Любой теплообменник, работающий при давлении выше атмосферного, должен быть спроектирован в соответствии с местными требованиями к конструкции сосуда под давлением с кодом , например ASME VIII (Американское общество инженеров-механиков) или BS 5500 (Британский стандарт).Эти нормы определяют требования к резервуару высокого давления, но не касаются каких-либо специфических особенностей конкретного типа теплообменника. В некоторых случаях для определенных типов теплообменников существуют специальные стандарты. Два из них перечислены ниже, но, как правило, отдельные производители устанавливают свои собственные стандарты.

ССЫЛКИ

Гарланд, У. Дж. (1990) Частное сообщение.

Уокер, Г. (1982) Промышленные теплообменники - Основное руководство , Hemisphere Publishing Corporation.

Rohsenow, W. M. и Hartnett, J. P. (1973) Handbook of Heat Transfer , New York: McGraw-Hill Book Company. DOI: 10.1016 / 0017-9310 (75)

-9

Сондерс, Э. А. Д. (1988) Теплообменники - выбор, проектирование и изготовление, Longman Scientific and Technical. DOI: 10.1016 / 0378-3820 (89)

-5

Ассоциация производителей трубчатых теплообменников, (1988) (ТЕМА), седьмое издание. Кожухотрубные теплообменники .

Американский институт нефти (API) 661: Теплообменники с воздушным охлаждением для нефтяной промышленности .

Raypak - - Непрямые теплообменники

Для некоторых низкотемпературных применений обогреватель бассейна кажется очевидным выбором, но на самом деле не подходит. Например, чрезмерная соленость бассейнов с морской водой повреждает теплообменник, а морские обитатели чувствительны к ионам меди, которые постепенно высвобождаются теплообменником. Для таких применений Raypak рекомендует вместо этого использовать водяной бойлер в качестве теплового двигателя с непрямым теплообменником из нержавеющей стали для передачи тепла бассейну без ущерба для химического состава воды или теплообменника котла.Эти теплообменники делают такую ​​систему трубопроводов компактной и простой в проектировании. Обратитесь к таблице химического состава воды в руководстве, чтобы узнать, какой сплав выбрать.

ОСНОВНЫЕ ДАННЫЕ

Модель
Нержавеющий сплав
Тепловая мощность (BTUH) *
РП-045 316L 45 000
RP-075 316L 75 000
РП-125 316L 125 000
РП-185 316L 185 000
РП-245 316L 245 000
РП-305 316L 305 000
РП-495 316L 495 000
РП-995 316L 995 000
B TI-180 Титан ** 185 000
B TI-300 Титан ** 305 000
B TI-500 Титан ** 495 000

* Эти значения являются номинальными, исходя из разницы температур 140F между входящей системой отопления и нагретой водой.

** Титан широко используется в промышленных средах с соленой водой. Используйте его, если химические условия превышают допустимые для сплава 316L, используемого в серии RP.

В чем разница между нагревателями с прямым и косвенным нагревом?

Понимание разницы между нагревателями прямого и косвенного нагрева имеет решающее значение при выборе системы отопления, подходящей для вашей работы. Узнайте больше о каждом блоке здесь:

Нагреватели прямого нагрева

Обогреватели с прямым нагревом похожи на газовый гриль-барбекю или вашу газовую плиту.При нагревании пропаном или природным газом устройства пропускают воздух непосредственно через пламя, чтобы нагреть воздух.

Преимущества использования нагревателей прямого нагрева включают:

  • КПД - нагреватели прямого нагрева преобразуют 100% используемого топлива в прямое тепло, что снижает расход топлива и эксплуатационные расходы
  • Простота транспортировки - Нагреватели прямого нагрева представляют собой довольно простые элементы оборудования, которые можно перемещать туда, где требуется тепло.
  • Мощный - Большое количество тепла (БТЕ) ​​вырабатывается в меньших единицах по сравнению с нагревателями непрямого действия.
  • Некоторым агрегатам не требуется электричество
  • Снижение затрат на аренду - нагреватели с прямым нагревом дешевле
  • Снижение затрат на техническое обслуживание - Простота обслуживания
  • Встроенный термостат - в большинстве моделей используется термостат для контроля температуры
  • Безопасность для неконтролируемого использования - многочисленные резервные функции безопасности позволяют нагревателям прямого огня работать без присмотра.Обогреватели Priority Rentals имеют сертификаты CSA и UL.

Некоторые недостатки использования нагревателей прямого нагрева:

  • Требуется вентиляция - в помещении должен быть определенный уровень воздухообмена. Нагреватели прямого нагрева нельзя использовать в плотно закрытой конструкции, если окна и двери не могут быть открыты для воздухообмена.
  • Добавляет в воздух влагу и окись углерода.

Применение нагревателей прямого нагрева

Как правило, обогреватели прямого нагрева используются на строительных площадках, на открытом воздухе или в складских помещениях.Поскольку у обогревателей с прямым нагревом есть открытое пламя, подобное плите или грилю, эти устройства следует зарезервировать для помещений с хорошей вентиляцией и меньшим пешеходным движением. Нагреватели прямого нагрева идеальны, поскольку они экономичны, эффективны и удобны в транспортировке. Общие приложения включают:

  • Строительные площадки
  • Склады
  • Пищевая промышленность
  • Горнодобывающая промышленность
  • Нефтехимическая промышленность

Нагреватели косвенного нагрева

Обогреватели косвенного нагрева похожи на домашнюю печь для сжигания жидкого топлива или газа с дымоходом.В установках для нагрева пропана или природного газа пламя удерживается в камере сгорания, которая нагревает «теплообменник». Более холодный воздух проходит над теплообменником и вокруг него, нагревая таким образом воздух. Вы можете узнать больше о косвенных нагревателях и посмотреть, как мы устанавливаем один из наших агрегатов.

Нагреватели косвенного нагрева имеют ряд положительных моментов, например:

  • 100% чистый, сухой воздух - Циркулируемый воздух никогда не контактирует напрямую с пламенем.
  • Встроенные термостаты - почти во всех обогревателях косвенного нагрева используется термостат
  • Может работать в плотно закрытых помещениях - обогреватели непрямого нагрева не выделяют углекислый газ в помещение.

Некоторые отрицательные стороны нагревателей косвенного нагрева:

  • Более высокая стоимость - стоимость аренды почти в четыре раза больше, чем стоимость аренды
  • с прямым огнем.
  • Более низкая эффективность - эффективность использования топлива обычно близка к 80%
  • Требуется электричество - для обогревателей косвенного нагрева всегда нужна электрическая розетка
  • Требуется вытяжная вентиляция - Вы должны либо выпустить вытяжку наружу, либо направить горячий воздух внутрь. Это затрудняет установку и снятие косвенных обогревателей из-за установки и демонтажа воздуховодов.
  • Трудно транспортировать - нагреватели косвенного нагрева намного больше и менее портативны.

Применение нагревателей косвенного нагрева

Обогреватели косвенного нагрева идеально подходят для плотно закрытого рабочего места, в котором отсутствует работающая система обогрева. В обогревателях косвенного нагрева используется замкнутая система отопления, которая ограничивает выбросы CO2, что делает эти устройства безопасным вариантом для населенных пунктов. Общие приложения включают:

  • Торговые площади
  • Строительные площадки
  • Больницы и медицинские учреждения
  • Университеты
  • Химическая промышленность

В Priority Rental мы предлагаем широкий выбор обогревателей прямого и косвенного нагрева в аренду или на покупку.Чтобы получить более общий обзор предлагаемых нами обогревателей, посетите нашу страницу о портативных обогревателях.

Почему прямой впрыск пара лучше, чем теплообменник

Зарегистрированная экономия энергии до 30% была зарегистрирована при замене кожухотрубного или пластинчато-рамного теплообменника на нагреватель с прямым впрыском пара от Hydro-Thermal. Не верите нам? Воспользуйтесь нашим калькулятором энергосбережения, чтобы узнать, сколько вы можете сэкономить на эксплуатационных расходах, заменив теплообменник.

Теплообменники нагреваются через металлический барьер, который не позволяет полностью передавать энергию. В среднем 20% энергии (разумной) теряется на конденсат и возвращается в котел. Нагреватели с прямым впрыском пара более энергоэффективны за счет использования 100% энергии пара для нагрева технологических жидкостей или технической воды. Подогреватели прямого пара Hydro-Thermal - это не обычные эдукторы пара, а запатентованный 3-ходовой клапан с основными преимуществами по сравнению со всеми другими методами нагрева жидкости и обеспечивающий 100% тепловой КПД.

Получить предложение

Дополнительные причины для замены теплообменников или барботеров на нагреватель с впрыском пара от Hydro-Thermal:

  • Меньше обслуживания и больше времени безотказной работы
  • Точный контроль требуемых условий процесса и температуры
  • Меньшая занимаемая площадь
  • Гидро-термический опыт, обучение, услуги поддержки и гарантия

Узнайте, насколько эффективнее наши водонагреватели с прямым впрыском пара, с помощью нашего калькулятора экономии энергии пара.Помимо точной температуры, эти водонагреватели помогут снизить ваши повседневные эксплуатационные расходы и повысить рентабельность инвестиций.


Устранение горячих точек на теплообменнике

Ваш теплообменник нагревается неравномерно?

Поскольку в теплообменниках используется косвенная передача тепла через поверхности, они покрываются отложениями продукта или жесткой воды, что приводит к снижению эффективности теплообменника. Также могут возникнуть горячие и прохладные точки, что приведет к неравномерному нагреву и низкому качеству продукта.

Благодаря нашей запатентованной конструкции с самоочисткой, замена теплообменника на пароварки с прямым впрыском пара решает эти проблемы. Производитель детских смесей повысил качество продукции и повысил прибыль, когда они перешли с теплообменника на наш Jetcooker ™.

Ваш текущий паровой нагреватель с 3-ходовым клапаном накаливается и засоряется?

Некоторые паровые нагреватели загрязняются и накапливаются из-за их внутренней работы и пружинных частей, что приводит к их засорению и необходимости частых ванн с кислотой.Это снижает производительность и увеличивает затраты на техническое обслуживание.

Замена этих нагревателей на гидротермический гидроагреватель решает эту проблему, поскольку он единственный с уникальной заглушкой штока и диффузором, позволяющим впрыскивать точное количество пара со скоростью звука через засоренный поток, вызывая самоочищающееся действие. При правильном выборе размера для условий процесса и области применения наш энергоэффективный паровой нагреватель практически исключает образование накипи и загрязнений, что делает его самым надежным технологическим нагревателем на рынке.

Завод по переработке пищевых продуктов заменил трехходовой клапан нашего конкурента нашим нагревателем и увеличил время безотказной работы на 20%!

Вам интересно узнать о нашей запатентованной технологии прямого впрыска пара? Кликните сюда, чтобы узнать больше.

Вам интересно, какие приложения идеально подходят для прямого впрыска пара? См. Раздел «Где это работает» для получения списка отраслей.

Хотите узнать больше о наших продуктах? Для получения дополнительной информации нажмите здесь.

Теплообменники - типы, конструкции, применение и руководство по выбору

Крупным планом часть теплообменника вода-воздух.

Изображение предоставлено: Alaettin YILDIRIM / Shutterstock.com

Теплообменники - это устройства, предназначенные для передачи тепла между двумя или более жидкостями, то есть жидкостями, парами или газами, с разными температурами. В зависимости от типа используемого теплообменника процесс теплопередачи может быть газ-газ, жидкость-газ или жидкость-жидкость и происходить через твердый сепаратор, который предотвращает смешивание текучих сред, или прямой поток жидкости. контакт. Другие конструктивные характеристики, включая конструкционные материалы и компоненты, механизмы теплопередачи и конфигурации потока, также помогают классифицировать и классифицировать типы доступных теплообменников.Эти теплообменные устройства находят применение в самых разных отраслях промышленности, они спроектированы и изготовлены для использования как в процессах нагрева, так и в процессах охлаждения.

Эта статья посвящена теплообменникам, исследует их различные конструкции и типы и объясняет их соответствующие функции и механизмы. Кроме того, в этой статье приводятся рекомендации по выбору и общие области применения для каждого типа теплообменного устройства.

Термодинамика теплообменника

Конструкция теплообменника - это упражнение в термодинамике, науке, изучающей поток тепловой энергии, температуру и взаимосвязь с другими формами энергии.Чтобы понять термодинамику теплообменника, хорошей отправной точкой является изучение трех способов передачи тепла - теплопроводности, конвекции и излучения. В следующих разделах представлен обзор каждого из этих режимов теплопередачи.

Проводимость

Проводимость - это передача тепловой энергии между материалами, находящимися в контакте друг с другом. Температура - это мера средней кинетической энергии молекул в материале - более теплые объекты (которые имеют более высокую температуру) демонстрируют большее молекулярное движение.Когда более теплый объект соприкасается с более холодным объектом (тем, который имеет более низкую температуру), происходит передача тепловой энергии между двумя материалами, при этом более холодный объект получает больше энергии, а более теплый объект становится менее энергичным. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока не будет достигнуто тепловое равновесие.

Скорость, с которой тепловая энергия передается в материале за счет теплопроводности, определяется следующим выражением:

В этом выражении Q представляет количество тепла, передаваемого через материал во времени t , ΔT представляет собой разность температур между одной стороной материала и другой (температурный градиент), A представляет собой площадь поперечного сечения материала, а d - толщина материала.Константа k известна как теплопроводность материала и является функцией внутренних свойств материала и его структуры. Воздух и другие газы обычно имеют низкую теплопроводность, в то время как неметаллические твердые вещества показывают более высокие значения, а металлические твердые тела обычно показывают самые высокие значения.

Конвекция

Конвекция - это передача тепловой энергии от поверхности за счет движения нагретой жидкости, такой как воздух или вода.Большинство жидкостей расширяются при нагревании и, следовательно, становятся менее плотными и поднимаются по сравнению с другими более холодными частями жидкости. Итак, когда воздух в комнате нагревается, он поднимается к потолку, потому что он теплее и менее плотный, и передает тепловую энергию, когда сталкивается с более холодным воздухом в комнате, затем становится более плотным и снова падает на пол. Этот процесс создает поток естественной или свободной конвекции. Конвекция также может происходить за счет так называемой принудительной или вспомогательной конвекции, например, когда нагретая вода перекачивается по трубе, например, в системе водяного отопления.

Для свободной конвекции скорость передачи тепла выражается законом охлаждения Ньютона:

Где Q-точка - скорость передачи тепла, h c - коэффициент конвективной теплопередачи, A - площадь поверхности, на которой происходит процесс конвекции, а ΔT - разница температур между поверхность и жидкость. Коэффициент конвективной теплопередачи h c является функцией свойств жидкости, подобной теплопроводности материала, упомянутого ранее в отношении проводимости.

Радиация

Тепловое излучение - это механизм передачи тепловой энергии, который включает в себя излучение электромагнитных волн от нагретой поверхности или объекта. В отличие от теплопроводности и конвекции, тепловое излучение не требует промежуточной среды для переноса энергии волны. Все объекты, температура которых выше абсолютного нуля (-273,15 o C), излучают тепловое излучение в обычно широком спектральном диапазоне.

Чистая скорость радиационных потерь тепла может быть выражена с помощью закона Стефана-Больцмана следующим образом:

, где Q - теплоотдача в единицу времени, T h - температура горячего объекта (в абсолютных единицах, o K), T c - температура более холодных окружающих сред. (также в абсолютных единицах, o K), σ - постоянная Стефана-Больцмана (значение которой равно 5.6703 x 10 -8 Вт / м 2 K 4 ). Термин, представленный как ε , представляет собой коэффициент излучения материала и может иметь значение от 0 до 1, в зависимости от характеристик материала и его способности отражать, поглощать или передавать излучение. Это также функция температуры материала.

Основные принципы, лежащие в основе теплообменников

Независимо от типа и конструкции, все теплообменники работают в соответствии с одними и теми же фундаментальными принципами, а именно нулевым, первым и вторым законами термодинамики, которые описывают и диктуют перенос или «обмен» тепла от одной жидкости к другой.

  • Нулевой закон термодинамики гласит, что термодинамические системы, находящиеся в тепловом равновесии, имеют одинаковую температуру. Более того, если каждая из двух систем находится в тепловом равновесии с третьей системой, то две первые системы должны быть в равновесии друг с другом; таким образом, все три системы имеют одинаковую температуру. Этот закон, предшествующий трем другим законам термодинамики по порядку, но не в развитии, не только выражает тепловое равновесие как переходное свойство, но также определяет понятие температуры и устанавливает ее как измеримое свойство термодинамических систем.
  • Первый закон термодинамики основан на нулевом законе, устанавливая внутреннюю энергию ( U ) как еще одно свойство термодинамических систем и указывая влияние тепла и работы на внутреннюю энергию системы и энергию окружающей среды. Кроме того, первый закон, также называемый законом обмена энергией, по сути, гласит, что энергия не может быть создана или уничтожена, а только передана другой термодинамической системе или преобразована в другую форму (например,г., обогревать или работать).

    Например, если тепло поступает в систему из окружающей среды, происходит соответствующее увеличение внутренней энергии системы и уменьшение энергии окружающей среды. Этот принцип можно проиллюстрировать следующим уравнением, где ΔU system представляет внутреннюю энергию системы, а ΔU environment представляет внутреннюю энергию окружающей среды:

  • Второй закон термодинамики устанавливает энтропию ( S ) как дополнительное свойство термодинамических систем и описывает естественную и неизменную тенденцию Вселенной и любой другой замкнутой термодинамической системы к увеличению энтропии с течением времени.Этот принцип можно проиллюстрировать следующим уравнением, где ΔS представляет собой изменение энтропии, ΔQ представляет собой изменение тепла, добавляемого к системе, а T представляет собой абсолютную температуру:

    Он также используется для объяснения тенденции двух изолированных систем - когда они могут взаимодействовать и свободны от всех других влияний - двигаться к термодинамическому равновесию. Как установлено вторым законом, энтропия может только увеличиваться, но не уменьшаться; следовательно, каждая система по мере увеличения энтропии неизменно движется к наивысшему значению, достижимому для указанной системы.При этом значении система достигает состояния равновесия, при котором энтропия больше не может увеличиваться (поскольку она максимальна) или уменьшаться, поскольку это действие нарушит Второй закон. Следовательно, единственные возможные изменения системы - это те, в которых энтропия не претерпевает изменений (то есть отношение тепла, добавленного или отведенного к системе, к абсолютной температуре остается постоянным).

В целом эти принципы определяют основные механизмы и операции теплообменников; Нулевой закон устанавливает температуру как измеримое свойство термодинамических систем, Первый закон описывает обратную зависимость между внутренней энергией системы (и ее преобразованными формами) и энергией окружающей среды, а Второй закон выражает тенденцию двух взаимодействующих систем к двигаться к тепловому равновесию.Таким образом, теплообменники функционируют, позволяя жидкости более высокой температуры ( F 1 ) взаимодействовать - прямо или косвенно - с жидкостью более низкой температуры ( F 2 ), что позволяет тепло для передачи от F 1 к F 2 для перехода к равновесию. Эта передача тепла приводит к снижению температуры для F 1 и увеличению температуры для F 2 .В зависимости от того, нацелено ли приложение на нагрев или охлаждение жидкости, этот процесс (и устройства, которые его используют) можно использовать для направления тепла к системе или от нее, соответственно.

Расчетные характеристики теплообменника

Как указано выше, все теплообменники работают по одним и тем же основным принципам. Однако эти устройства можно классифицировать и классифицировать по-разному в зависимости от их конструктивных характеристик. К основным характеристикам, по которым можно отнести теплообменники, относятся:

  • Конфигурация потока
  • Способ строительства
  • Механизм теплопередачи

Конфигурация потока

Конфигурация потока, также называемая устройством потока, теплообменника относится к направлению движения текучих сред внутри теплообменника относительно друг друга.В теплообменниках используются четыре основные конфигурации потока:

  • Попутный поток
  • Противоток
  • Поперечный поток
  • Гибридный поток
Попутный поток

Теплообменники с прямоточным потоком , также называемые теплообменниками с параллельным потоком, представляют собой теплообменные устройства, в которых жидкости движутся параллельно и в одном направлении друг с другом. Хотя такая конфигурация обычно приводит к более низкой эффективности, чем устройство противотока, она также обеспечивает максимальную тепловую однородность по стенкам теплообменника.

Противоток

Противоточные теплообменники , также известные как противоточные теплообменники, спроектированы таким образом, что жидкости движутся антипараллельно (т. Е. Параллельно, но в противоположных направлениях) друг другу внутри теплообменника. Наиболее часто используемая из конфигураций потока, устройство противотока обычно демонстрирует наивысший КПД, поскольку оно обеспечивает наибольшую теплопередачу между жидкостями и, следовательно, наибольшее изменение температуры.

Поперечный поток

В теплообменниках перекрестного тока жидкости текут перпендикулярно друг другу. Эффективность теплообменников, в которых используется эта конфигурация потока, находится между противоточными и прямоточными теплообменниками.

Гибридный поток

Теплообменники с гибридным потоком демонстрируют некоторую комбинацию характеристик ранее упомянутых конфигураций потока. Например, конструкции теплообменников могут использовать несколько каналов и устройств (например.g., устройства как противотока, так и с поперечным потоком) в одном теплообменнике. Эти типы теплообменников обычно используются с учетом ограничений приложения, таких как пространство, бюджетные затраты или требования к температуре и давлению.

На рисунке 1 ниже показаны различные доступные конфигурации потока, включая конфигурацию с перекрестным / противотоком, которая является примером конфигурации гибридного потока.

Рисунок 1 - Конфигурации потока теплообменника

Метод строительства

В то время как в предыдущем разделе теплообменники были классифицированы на основе типа используемой конфигурации потока, в этом разделе они классифицируются на основе их конструкции.Конструктивные характеристики, по которым можно классифицировать эти устройства, включают:

  • Рекуперативное против регенеративного
  • Прямое и косвенное
  • Статическая и динамическая
  • Типы используемых компонентов и материалов
Рекуперативная и регенеративная

Теплообменники можно разделить на рекуперативные теплообменники и рекуперативные теплообменники.

Разница между рекуперативными и регенеративными системами теплообменников заключается в том, что в рекуперативных теплообменниках (обычно называемых рекуператорами) каждая жидкость одновременно протекает через свой собственный канал внутри теплообменника.С другой стороны, регенеративные теплообменники , также называемые емкостными теплообменниками или регенераторами, поочередно позволяют более теплым и более холодным жидкостям проходить через один и тот же канал. И рекуператоры, и регенераторы могут быть далее разделены на различные категории теплообменников, такие как прямые или косвенные, статические или динамические, соответственно. Из двух указанных типов рекуперативные теплообменники чаще используются в промышленности.

Прямое и косвенное

Рекуперативные теплообменники используют процессы прямой или косвенной контактной передачи для обмена теплом между жидкостями.

В теплообменниках с прямым контактом жидкости не разделяются внутри устройства, а тепло передается от одной жидкости к другой посредством прямого контакта. С другой стороны, в непрямых теплообменниках жидкости остаются отделенными друг от друга теплопроводными компонентами, такими как трубы или пластины, на протяжении всего процесса теплопередачи. Компоненты сначала получают тепло от более теплой жидкости, когда она протекает через теплообменник, а затем передают тепло более холодной жидкости, когда она течет через теплообменник.Некоторые из устройств, в которых используются процессы прямой контактной передачи, включают в себя градирни и паровые инжекторы, в то время как устройства, в которых используются процессы косвенной контактной передачи, включают трубчатые или пластинчатые теплообменники.

Статическая и динамическая

Существует два основных типа регенеративных теплообменников - статические теплообменники и динамические теплообменники. В статических регенераторах (также известных как регенераторы с неподвижным слоем) материал и компоненты теплообменника остаются неподвижными при прохождении текучей среды через устройство, в то время как в динамических регенераторах материал и компоненты перемещаются на протяжении всего процесса теплопередачи.Оба типа подвержены риску перекрестного загрязнения между потоками текучей среды, что требует тщательного проектирования во время производства.

В одном примере статического типа более теплая жидкость проходит через один канал, тогда как более холодная жидкость проходит через другой в течение фиксированного периода времени, в конце которого с помощью быстродействующих клапанов происходит реверсирование потока, так что два жидкости переключают каналы. В примере динамического типа обычно используется вращающийся теплопроводный компонент (например,g., барабан), через который непрерывно протекают более теплые и более холодные жидкости, хотя и отдельными, изолированными секциями. По мере вращения компонента любая заданная секция поочередно проходит через потоки более теплого пара и более холодного пара, позволяя компоненту поглощать тепло от более теплой жидкости и передавать тепло более холодной жидкости, когда она проходит. На рисунке 2 ниже изображен процесс теплопередачи в регенераторе роторного типа с противоточной конфигурацией.

Рисунок 2 - Теплообмен в регенераторе роторного типа

Компоненты и материалы теплообменника

В теплообменниках можно использовать несколько типов компонентов, а также широкий спектр материалов, из которых они изготовлены.Используемые компоненты и материалы зависят от типа теплообменника и его предполагаемого применения.

Некоторые из наиболее распространенных компонентов, используемых для создания теплообменников, включают кожухи, трубки, спиральные трубки (змеевики), пластины, ребра и адиабатические колеса. Более подробная информация о том, как эти компоненты работают в теплообменнике, будет предоставлена ​​в следующем разделе (см. Типы теплообменников).

В то время как металлы очень подходят - и широко используются - для изготовления теплообменников из-за их высокой теплопроводности, как в случае теплообменников из меди, титана и нержавеющей стали, другие материалы, такие как графит, керамика, композиты или пластмассы , может дать большие преимущества в зависимости от требований приложения теплопередачи.

Рисунок 3 - Классификация теплообменников по конструкции Примечания: * Теплообменные устройства, перечисленные под строительной классификацией, являются лишь небольшой частью из имеющихся.
** Представленная классификация соответствует информации, опубликованной на сайте Thermopedia.com.

Механизм теплопередачи

В теплообменниках используются два типа механизмов теплопередачи - однофазный или двухфазный.

В однофазных теплообменниках текучие среды не претерпевают никаких фазовых превращений в процессе теплопередачи, что означает, что как более теплые, так и более холодные жидкости остаются в том же состоянии вещества, в котором они попали в теплообменник.Например, в приложениях теплопередачи вода-вода более теплая вода теряет тепло, которое затем передается более холодной воде и не превращается в газ или твердое вещество.

С другой стороны, в двухфазных теплообменниках текучие среды действительно испытывают фазовый переход во время процесса теплопередачи. Фазовое изменение может происходить в одной или обеих участвующих текучих средах, приводя к переходу из жидкости в газ или из газа в жидкость. Обычно устройства, в которых используется двухфазный механизм теплопередачи, требуют более сложных конструктивных решений, чем устройства, в которых используется однофазный механизм теплопередачи.Некоторые из доступных типов двухфазных теплообменников включают бойлеры, конденсаторы и испарители.

Типы теплообменников

Исходя из указанных выше конструктивных характеристик, доступно несколько различных вариантов теплообменников. Некоторые из наиболее распространенных вариантов, используемых в промышленности, включают:

  • Кожухотрубные теплообменники
  • Двухтрубный теплообменник
  • Пластинчатые теплообменники
  • Конденсаторы, испарители и котлы

Кожухотрубные теплообменники

Наиболее распространенный тип теплообменников, кожухотрубных теплообменников состоит из одной трубы или ряда параллельных трубок (т.е. пучок труб), заключенный в герметичный цилиндрический сосуд высокого давления (т.е. оболочку). Конструкция этих устройств такова, что одна жидкость протекает через меньшую трубку (и), а другая жидкость течет вокруг ее / их внешней (их) стороны и между ними / ими внутри герметичной оболочки. Другие конструктивные характеристики, доступные для этого типа теплообменника, включают ребристые трубы, одно- или двухфазную теплопередачу, противоток, прямоточный или перекрестный поток, а также однопроходные, двух- или многопроходные конфигурации.

Некоторые из доступных типов кожухотрубных теплообменников включают спиральные змеевики и двухтрубные теплообменники, а некоторые из применений включают предварительный нагрев, охлаждение масла и производство пара.

Трубчатый пучок трубчатого теплообменника крупным планом.

Изображение предоставлено: Антон Москвитин / Shutterstock.com

Двухтрубный теплообменник

Кожухотрубный теплообменник, двухтрубные теплообменники используют простейшую конструкцию и конфигурацию теплообменника, состоящую из двух или более концентрических цилиндрических труб или трубок (одна большая труба и одна или несколько меньших трубок).В соответствии с конструкцией кожухотрубного теплообменника одна жидкость протекает через меньшую трубу (и), а другая жидкость течет вокруг меньшей (ых) трубы (ов) внутри большей трубы.

Требования к конструкции двухтрубных теплообменников включают характеристики рекуперативного и косвенного типов контактов, упомянутых ранее, поскольку жидкости остаются разделенными и текут по своим собственным каналам на протяжении всего процесса теплопередачи. Тем не менее, существует некоторая гибкость в конструкции двухтрубных теплообменников, поскольку они могут быть спроектированы с прямоточными или противоточными устройствами и могут использоваться модульно в последовательной, параллельной или последовательно-параллельной конфигурациях внутри системы.Например, на рисунке 4 ниже показан перенос тепла в изолированном двухтрубном теплообменнике с прямоточной конфигурацией.

Рисунок 4 - Теплообмен в двухтрубном теплообменнике

Пластинчатые теплообменники

Пластинчатые теплообменники, также называемые пластинчатыми теплообменниками, состоят из нескольких тонких гофрированных пластин, связанных вместе. Каждая пара пластин создает канал, по которому может течь одна жидкость, и пары уложены друг на друга и прикреплены - с помощью болтов, пайки или сварки - так, что между парами создается второй канал, через который может течь другая жидкость.

Стандартная пластинчатая конструкция также доступна с некоторыми вариациями, например пластинчато-ребристыми или пластинчатыми теплообменниками. Пластинчато-ребристые теплообменники используют ребра или прокладки между пластинами и позволяют использовать 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 рамные, пластинчатые и кожуховые и спирально-пластинчатые теплообменники.

Пластинчатый теплообменник крупным планом.

Кредит изображения: withGod / Shutterstock.com

Конденсаторы, испарители и котлы

Котлы, конденсаторы и испарители - это теплообменники, в которых используется двухфазный механизм теплопередачи. Как упоминалось ранее, в двухфазных теплообменниках одна или несколько текучих сред претерпевают фазовое изменение во время процесса теплопередачи, переходя либо из жидкости в газ, либо из газа в жидкость.

Конденсаторы - это теплообменные устройства, которые забирают нагретый газ или пар и охлаждают их до точки конденсации, превращая газ или пар в жидкость.С другой стороны, в испарителях и котлах процесс теплопередачи переводит жидкости из жидкой формы в газообразную или парообразную.

Другие варианты теплообменников

Теплообменники используются во множестве областей применения в самых разных отраслях промышленности. Следовательно, существует несколько вариантов теплообменников, каждый из которых соответствует требованиям и спецификациям конкретного применения. Помимо упомянутых выше вариантов, доступны другие типы, включая теплообменники с воздушным охлаждением, теплообменники с вентиляторным охлаждением и теплообменники с адиабатическим колесом.

Рекомендации по выбору теплообменника

Несмотря на то, что существует широкий спектр теплообменников, пригодность каждого типа (и его конструкции) для передачи тепла между жидкостями зависит от технических характеристик и требований приложения. Эти факторы в значительной степени определяют оптимальную конструкцию желаемого теплообменника и влияют на соответствующие расчеты номинальных характеристик и размеров.

Некоторые из факторов, которые профессионалы отрасли должны учитывать при проектировании и выборе теплообменника, включают:

  • Тип жидкостей, поток жидкости и их свойства
  • Требуемая тепловая мощность
  • Ограничения по размеру
  • Стоимость

Тип жидкости, поток и свойства

Конкретный тип жидкостей - e.г., воздух, вода, масло и т. д. - задействованные, а также их физические, химические и термические свойства - например, фаза, температура, кислотность или щелочность, давление и скорость потока и т. д. - помогают определить конфигурацию потока и наиболее подходящую конструкцию. для этого конкретного приложения теплопередачи.

Например, если речь идет о коррозионных жидкостях, жидкостях с высокой температурой или под высоким давлением, конструкция теплообменника должна выдерживать высокие нагрузки в процессе нагрева или охлаждения. Одним из методов выполнения этих требований является выбор конструкционных материалов, обладающих желаемыми свойствами: графитовые теплообменники демонстрируют высокую теплопроводность и коррозионную стойкость, керамические теплообменники могут выдерживать температуры, превышающие точки плавления многих обычно используемых металлов, а пластиковые теплообменники обеспечивают высокую теплопроводность и устойчивость к коррозии. недорогая альтернатива, которая сохраняет умеренную степень коррозионной стойкости и теплопроводности.

Керамический теплообменник

Изображение предоставлено: CG Thermal

Другой метод заключается в выборе конструкции, подходящей для свойств жидкости: пластинчатые теплообменники могут работать с жидкостями от низкого до среднего давления, но с более высокими расходами, чем другие типы теплообменников, а двухфазные теплообменники необходимы при работе с жидкостями, которые требуют фазового перехода в процессе теплопередачи. Другие свойства текучей среды и потока текучей среды, которые специалисты отрасли могут учитывать при выборе теплообменника, включают вязкость текучей среды, характеристики загрязнения, содержание твердых частиц и присутствие водорастворимых соединений.

Тепловые выходы

Тепловая мощность теплообменника относится к количеству тепла, передаваемому между жидкостями, и соответствующему изменению температуры в конце процесса теплопередачи. Передача тепла внутри теплообменника приводит к изменению температуры в обеих жидкостях, понижая температуру одной жидкости при отводе тепла и повышая температуру другой жидкости при добавлении тепла. Желаемая тепловая мощность и скорость теплопередачи помогают определить оптимальный тип и конструкцию теплообменника, поскольку некоторые конструкции теплообменников предлагают более высокие скорости теплопередачи через нагреватель и могут выдерживать более высокие температуры, чем другие конструкции, хотя и с более высокой стоимостью.

Ограничения по размеру

После выбора оптимального типа и конструкции теплообменника распространенной ошибкой является покупка слишком большого для данного физического пространства. Часто более разумно приобрести теплообменное устройство такого размера, который оставляет место для дальнейшего расширения или добавления, чем выбирать тот, который полностью охватывает пространство. Для применений с ограниченным пространством, например в самолетах или автомобилях, компактные теплообменники обеспечивают высокую эффективность теплопередачи в меньших и более легких решениях.Эти теплообменные устройства характеризуются высоким отношением площади поверхности теплообмена к объему, поэтому доступны несколько вариантов этих теплообменных устройств, в том числе компактные пластинчатые теплообменники. Как правило, эти устройства имеют соотношение ≥700 м 2 / м 3 для газо-газовых приложений и ≥400 м 2 / м 3 для жидкости-к-газу. газовые приложения.

Стоимость

Стоимость теплообменника включает не только начальную цену оборудования, но также затраты на установку, эксплуатацию и техническое обслуживание в течение всего срока службы устройства.Несмотря на то, что необходимо выбрать теплообменник, который эффективно удовлетворяет требованиям приложений, также важно учитывать общие затраты на выбранный теплообменник, чтобы лучше определить, стоит ли это устройство вложенных средств. Например, изначально дорогой, но более прочный теплообменник может привести к снижению затрат на техническое обслуживание и, следовательно, к меньшим общим расходам в течение нескольких лет, в то время как более дешевый теплообменник может быть изначально менее дорогим, но потребует нескольких ремонтов и замен. в те же сроки.

Оптимизация дизайна

Проектирование оптимального теплообменника для конкретного применения (с конкретными спецификациями и требованиями, указанными выше) включает определение изменения температуры жидкостей, коэффициента теплопередачи и конструкции теплообменника и их соотнесение со скоростью теплопередачи. . Две основные проблемы, которые возникают при достижении этой цели, - это расчет номинальных характеристик и размеров устройства.

Рейтинг относится к расчету тепловой эффективности (т.е., КПД) теплообменника заданной конструкции и размера, включая скорость теплопередачи, количество тепла, передаваемого между жидкостями и соответствующее изменение температуры, а также общий перепад давления на устройстве. Определение размеров относится к расчету требуемых общих размеров теплообменника (т. Е. Площади поверхности, доступной для использования в процессе теплопередачи), включая длину, ширину, высоту, толщину, количество компонентов, геометрию и расположение компонентов, и т.п., для приложения с заданными техническими характеристиками и требованиями. Конструктивные характеристики теплообменника - например, конфигурация потока, материал, компоненты конструкции, геометрия и т. Д. - влияют как на номинальные характеристики, так и на расчет размеров. В идеале, оптимальная конструкция теплообменника для конкретного применения находит баланс (с факторами, оптимизированными в соответствии с указаниями разработчика) между номинальными характеристиками и размерами, которые удовлетворяют технологическим спецификациям и требованиям при минимально необходимых затратах.

Области применения теплообменников

Теплообменники - это устройства, используемые в промышленности как для нагрева, так и для охлаждения.Доступны несколько вариантов теплообменников, которые находят применение в самых разных отраслях промышленности, в том числе:

В таблице 1 ниже указаны некоторые из общих отраслей промышленности и применения ранее упомянутых типов теплообменников.

Таблица 1 - Отрасли и области применения теплообменников по типам

Тип теплообменника

Общие отрасли промышленности и приложения

Кожух и трубка

  • Нефтепереработка
  • Предварительный нагрев
  • Масляное охлаждение
  • Производство пара
  • Утилизация тепла продувкой котла
  • Системы улавливания паров
  • Системы промышленной окраски

Двойная труба

  • Промышленные процессы охлаждения
  • Требования к малой площади теплообмена

Пластина

  • Криогенный
  • Пищевая промышленность
  • Химическая обработка
  • Печи
  • Замкнутый контур водяного охлаждения открытого контура

Конденсаторы

  • Процессы дистилляции и очистки
  • Электростанции
  • Холодильное оборудование
  • HVAC
  • Химическая обработка

Испарители / Котлы

  • Процессы дистилляции и очистки
  • Паровозы
  • Холодильное оборудование
  • HVAC

С воздушным охлаждением / вентиляторным охлаждением

  • Ограниченный доступ к охлаждающей воде
  • Химические и нефтеперерабатывающие заводы
  • Двигатели
  • Электростанции

Адиабатическое колесо

  • Химическая и нефтехимическая переработка
  • Нефтеперерабатывающие заводы
  • Пищевая промышленность и пастеризация
  • Производство электроэнергии
  • Криогеника
  • HVAC
  • Аэрокосмическая промышленность

Компактный

  • Ограниченное пространство (e.г., самолеты и автомобили)
  • Масляное охлаждение
  • Автомобильная промышленность
  • Криогеника
  • Охлаждение электроники

Сводка

Это руководство дает общее представление о теплообменниках, доступных конструкциях и типах, их применениях и особенностях использования. Дополнительная информация о покупке теплообменников доступна в Руководстве по покупке теплообменников Thomas.

Для получения дополнительной информации о сопутствующих продуктах обратитесь к другим руководствам и официальным документам Thomas или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, где вы найдете информацию о более чем 500 000 коммерческих и промышленных поставщиков.

Источники
  1. https://www.engr.mun.ca/~yuri/Courses/MechanicalSystems/HeatExchangers.pdf
  2. http://sky.kiau.ac.ir
  3. http://web.mit.edu/16.unified/www/SPRING/propulsion/notes/node131.html
  4. http://web.mit.edu/16.unified/www/FALL/thermodynamics/notes/node30.html
  5. https://www.thomasnet.com/knowledge/white-paper/speciality-heat-exchangers-101
  6. https://www.livescience.com/50833-zeroth-law-thermodynamics.html
  7. https: // курсы.lumenlearning.com/introchem/chapter/the-three-laws-of-thermodynamics/
  8. https://chem.libretexts.org
  9. http://physicalworld.org
  10. https://link.springer.com
  11. https://thefreeanswer.com/question/regenerative-heat-exchanger-static-type-regenerative-heat-exchanger-differ-dynamic-type/
  12. http://hedhme.com
  13. https://www.kau.edu.sa/Files/0052880/Subjects/GuideLinesAndPracticeForThermalDesignOfHeatExchangersN2.pdf
  14. https: // www.scribd.com/doc/132
  15. /Boilers-Evaporators-Condensers-Kakac

Прочие изделия из теплообменников

Больше от Process Equipment

Нагреватели прямого нагрева и косвенного нагрева - Titan Air LLLP


При планировании нового проекта HVAC одним из основных критериев после определения ваших конкретных требований к отоплению является определение вашего источника тепла. Двумя наиболее распространенными источниками являются нагреватели прямого и косвенного нагрева.

Нагреватели прямого нагрева более эффективны и менее дороги, чем нагреватели косвенного нагрева.Однако в некоторых случаях лучше использовать обогреватель непрямого нагрева. Тщательное понимание всех различий между этими двумя типами обогревателей гарантирует, что вы выберете оптимальное решение для каждого проекта.

Нагреватель, работающий на природном газе или пропане, имеет открытое пламя, которое обеспечивает безопасный способ обогрева промышленных и коммерческих помещений за счет поддержания надлежащего соотношения воздух-топливо. В нагревателе с прямым нагревом газ подается непосредственно в горелку, в то время как воздушный поток обеспечивает кислород, необходимый для сгорания.Воздух проходит через перегородку горелки, где смешивается с газом. Горелка устанавливается так, чтобы работать параллельно с потоком воздуха. Воздухоочистители с прямым нагревом, производимые компанией Titan Air, также могут иметь функции охлаждения и рекуперации энергии, добавленные к оборудованию.

Прямые выгоды

  • Эффективность - Поскольку почти 100% топлива преобразуется в тепло, расход топлива и эксплуатационные расходы снижаются. Эти нагреватели на 100% эффективны при сгорании с общим тепловым КПД 92% (потеря тепла 8% из-за образования воды во время сгорания).
  • Меньший размер - Горелка с прямым нагревом может производить больше тепла в меньшем габарите по сравнению с горелкой с косвенным нагревом. Это в большинстве случаев приводит к уменьшению занимаемой площади на оборудовании.
  • Гибкость - Горелки прямого нагрева могут быть сконструированы практически любого требуемого размера для достижения требуемого значения БТЕ, поэтому вам не придется выбирать между нагревателем меньшего или большего размера. Кроме того, нагреватели с прямым нагревом имеют гораздо более высокие коэффициенты диапазона изменения, чем нагреватели с косвенным нагревом, что приводит к большей способности изменять тепловую мощность.
  • Простота - Поскольку теплообменник и дымоход не требуются, установка упрощается, а затраты на техническое обслуживание снижаются.
  • Срок службы оборудования больше, чем у нагревателей косвенного нагрева.
  • Контроль температуры более точен по сравнению с нагревателями косвенного нагрева.

Недостатки прямого срабатывания

  • Требования к вентиляции - Хотя эти обогреватели работают в установленных кодексом пределах безопасности, из-за попадания продуктов сгорания в воздушный поток требуется надлежащая вентиляция, чтобы избежать скопления газов, таких как окись углерода.
  • Побочные продукты сгорания - В зависимости от предполагаемого использования здания использование обогревателей прямого нагрева может быть запрещено.
  • Проблемы с повторным нагревом - Из-за потребности в свежем воздухе для поддержания надлежащего горения, если воздух в здании должен рециркулировать, необходимо подавать не менее 20% наружного воздуха.
  • Меньшая гибкость с охлаждающими змеевиками - Если хладагент, используемый в охлаждающем змеевике прямого расширения, протекает, а затем проходит через открытое пламя, может образоваться токсичный газ. Из-за этого нельзя использовать горелку прямого действия после змеевика DX.

В нагревателе косвенного нагрева горелка запускается в теплообменник. Воздух нагревается, проходя через теплообменник, позволяя побочным продуктам сгорания оставаться в теплообменнике, которые затем выводятся через дымоход. Обычным примером нагревателя непрямого действия может быть газовая печь с дымоходом. Titan Air предлагает оборудование для оборота подпиточного воздуха непрямого и непрямого действия. К этому оборудованию также могут быть добавлены функции охлаждения и рекуперации энергии.

Непрямые выгоды

  • Никакие продукты сгорания не попадают в рабочее пространство - в отличие от обогревателей прямого нагрева, обогреватели непрямого действия являются предпочтительным выбором в таких областях, как офисные помещения, арены для мероприятий, определенные производственные помещения, школы и фармацевтические предприятия.
  • Возможность повторного нагрева - в отличие от нагревателей прямого нагрева, 100% воздуха может рециркулироваться через нагреватель косвенного нагрева, поскольку в процессе нагрева в поток воздуха не попадают побочные продукты сгорания.
  • Большая гибкость с охлаждающими змеевиками - поскольку нагреваемый воздух не проходит напрямую через открытое пламя, после охлаждающего змеевика DX можно использовать горелку непрямого нагрева. Отсутствует риск утечки хладагента через открытое пламя с образованием токсичного газа.

Недостатки непрямого срабатывания

  • Более низкий КПД - из-за потерь тепла через дымоход и неэффективности теплообменника эффективность нагревателей косвенного нагрева составляет примерно 80%.Это приводит к более высоким эксплуатационным расходам по сравнению с нагревателем прямого нагрева.
  • Стоимость - более высокие затраты на оборудование из-за включения теплообменника и более высокой стоимости воздухоподготовителя по сравнению с нагревателями прямого нагрева.
  • Сложность - из-за добавления теплообменника, дымохода и отвода конденсата установка и обслуживание занимают больше времени, чем нагреватель прямого нагрева с тем же потенциалом нагрева.
  • Большой размер оборудования - из-за необходимого теплообменника размер оборудования больше, чем у агрегата прямого нагрева с такой же выходной мощностью в БТЕ.
  • Меньшая гибкость - поскольку производители поставляют теплообменники только определенных размеров, вам нужно будет выбрать «наилучший вариант» в соответствии с вашими требованиями к БТЕ.
    • Нагреватели косвенного нагрева также имеют более низкий коэффициент диапазона изменения, чем нагреватели прямого нагрева, что приводит к меньшей способности изменять тепловую мощность, если не добавлены дополнительные теплообменники для улучшения диапазона.
    • Контроль температуры нагревателя непрямого нагрева не так точен, как у нагревателя прямого нагрева, поскольку он часто «ниже или выше заданной температуры» на несколько градусов.Это происходит из-за того, что нагреватель достигает заданной температуры отключения, а затем отключает горелку до достижения минимальной температуры перед повторным запуском горелки. Это может быть неприемлемо для приложений, требующих жестких температурных диапазонов.

Этот общий обзор должен дать вам общее представление о сходствах и различиях этих двух типов обогревателей. Есть еще несколько факторов, которые следует учитывать при выборе лучшего отопительного оборудования для вашего проекта.Разумно поговорить с опытным, знающим профессионалом, чтобы убедиться, что вы делаете лучший выбор.

Raypak RP-045 Косвенный теплообменник | SS316L 45,000 BTUH

НАГРЕВАТЕЛИ ДЛЯ БАССЕЙНОВ И СПА

Модели: 106, 156, 206A, 266A, 336A, 406A, 207A, 267A, 337A, 407A

НАГРЕВАТЕЛИ ДЛЯ БАССЕЙНОВ И СПА

Модели: ELS 0005, 0011, 0018, 0027

ТЕПЛОВЫЙ НАСОС НАГРЕВАТЕЛИ БАССЕЙНА

Модели: 2450, 3450, 4450, 5450, 6450, 8450, Модели профессиональной серии: PS9350, PS9353, PS10353, PS10354, PS10355

ОБОГРЕВАТЕЛИ БАССЕЙНА С ПОПЕРЕКРЕСТНЫМ БОКОВЫМ ВЫПУСКАЕМЫМ НАСОСОМ

Все модели

PROTEGE НАД СИСТЕМАМИ НАЗЕМНОГО БАССЕЙНА

Модели: RPCFP50, RPCFP75, RPCFP100, RPCFP150, RPCFP152, RPCFP202

ОБЪЕМ ГАРАНТИИ Raypak, Inc.(Raypak) гарантирует первоначальному владельцу, что вышеуказанная модель газового бассейна и подогревателя спа («Обогреватель») при установке бассейна или спа в смежных 48 штатах Соединенных Штатов Америки с бассейном или спа надлежащим образом лицензированным установщиком будет без дефектов материалов и изготовления при нормальном использовании и обслуживании в течение Применимого гарантийного периода. В соответствии с данной ограниченной гарантией компания Raypak по своему усмотрению предоставит ремонтную фирму для замены любой неисправной части НАГРЕВАТЕЛЯ. Гарантия на ремонт или замену распространяется только на неистекшую часть первоначального Применимого гарантийного срока или расширенного гарантийного срока, в зависимости от обстоятельств. Raypak, Inc. («Raypak») гарантирует первоначальному владельцу, что нагреватель для бассейна с тепловым насосом продан с данным сертификатом ограниченной гарантии («Нагреватель») при установке в любом из 48 штатов США или Гавайи с бассейном или спа от установщика , имеющего надлежащую лицензию, не будут иметь дефектов материалов и изготовления при нормальном использовании и обслуживании в течение Применимого гарантийного периода. В соответствии с условиями данной ограниченной гарантии Raypak по своему усмотрению отремонтирует или предоставит замену любой неисправной части нагревателя, которая выходит из строя при нормальной эксплуатации и обслуживании в течение Применимого гарантийного периода.Гарантия на ремонт или замену распространяется только на оставшуюся часть первоначального Применимого гарантийного срока. Raypak, Inc. (Raypak) гарантирует первоначальному владельцу, что модели надземных систем фильтрации для бассейнов, перечисленные выше и проданные с сертификатом ограниченной гарантии («Система фильтров»), при установке в Соединенных Штатах Америки с бассейном , не будет иметь дефектов материалов и изготовления при нормальном использовании и обслуживании в течение Применимого гарантийного периода, определенного в настоящем документе.В соответствии с условиями данной Ограниченной гарантии, Raypak по своему усмотрению отремонтирует или предоставит замену ФИЛЬТР-СИСТЕМУ или любой неисправной части ФИЛЬТР-СИСТЕМЫ, которая выходит из строя при нормальной эксплуатации и обслуживании в течение Применимого гарантийного периода. Гарантия на ремонт или замену распространяется только на неистекшую часть первоначального Применимого гарантийного срока или расширенного гарантийного срока, в зависимости от обстоятельств.
ДАТА ДЕЙСТВИЯ Датой вступления в силу данной ограниченной гарантии является дата первоначальной установки, если она задокументирована надлежащим образом.Если вы не можете предоставить документальное подтверждение даты первоначальной установки, датой вступления в силу будет дата изготовления плюс тридцать (30) дней. Все применимые гарантийные сроки, указанные в настоящей ограниченной гарантии, исчисляются с даты вступления в силу.
ДЕЙСТВУЮЩИЙ СРОК ГАРАНТИИ - НЕЗАПИСАННЫЙ Если ОБОГРЕВАТЕЛЬ установлен вместе с бассейном или гидромассажной ванной, применимый гарантийный срок составляет девяносто (90) дней с даты вступления в силу, детали и работа, для НАГРЕВАТЕЛЯ и его компонентов. Если СИСТЕМА ФИЛЬТРА устанавливается с пулом, применимый гарантийный период составляет девяносто (90) дней с даты вступления в силу, только для деталей, для СИСТЕМЫ ФИЛЬТРА и компонентов.
ПРИМЕНИМЫЙ ГАРАНТИЙНЫЙ ПЕРИОД - ЗАРЕГИСТРИРОВАНО Если в течение 90 дней с Даты вступления в силу СИСТЕМА ФИЛЬТРА будет установлена ​​в бассейне в одноквартирном жилом доме и будет зарегистрирована в Raypak , Действующий гарантийный период составляет один (1) год с даты вступления в силу ФИЛЬТРА. СИСТЕМА и комплектующие.
ПРОДЛЕННЫЙ СРОК ГАРАНТИИ - ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ Если в течение 90 дней с Даты вступления в силу (i) ОБОГРЕВАТЕЛЬ установлен в бассейне или спа в одноквартирном жилом доме надлежащим образом лицензированным установщиком (в соответствии с применимыми государственными и местными законами и постановлениями), и (ii) зарегистрирован в Raypak с квитанцией об установке, приложенной к такой регистрации, тогда применимый гарантийный период составляет два (2) года с даты вступления в силу для НАГРЕВАТЕЛЯ и его компонентов.Если обогреватель установлен в другом месте, кроме жилого дома для одной семьи, применимый гарантийный период на обогреватель и его комплектующие ограничивается одним (1) годом, включая детали и работу. Если в течение 90 дней с Даты вступления в силу (i) ОБОГРЕВАТЕЛЬ установлен в бассейне или спа в одноквартирном жилом доме надлежащим образом лицензированным установщиком (в соответствии с применимыми государственными и местными законами и постановлениями), и (ii) зарегистрирован в Raypak с квитанцией об установке, приложенной к такой регистрации, то применимый гарантийный период составляет один (1) год с даты вступления в силу для НАГРЕВАТЕЛЯ и его компонентов, но, в частности, без учета электрического нагревательного элемента.Гарантия на электрический нагревательный элемент составляет 90 дней с даты вступления в силу. Бытовые обогреватели (все модели, кроме серии Professional): если ОБОГРЕВАТЕЛЬ установлен надлежащим образом лицензированным установщиком в бассейне или спа (с квитанцией об установке, приложенной к регистрации) и зарегистрирован в Raypak в течение девяноста (90) дней с Даты вступления в силу, то Применимые гарантийные периоды составляют два (2) года для работ и семь (7) лет для деталей без покрытия затрат на оплату труда в период с третьего по седьмой год.Несмотря на вышесказанное, на титановые трубчатые компоненты титанового теплообменника предоставляется гарантия сроком 10 лет с даты вступления в силу, без покрытия затрат на оплату труда с третьего по десятый год. Нагреватели серии

Professional: если ОБОГРЕВАТЕЛЬ установлен правильно лицензированным установщиком в бассейне или спа (с квитанцией об установке, приложенной к регистрации) и зарегистрирован в Raypak в течение девяноста (90) дней с Даты вступления в силу, то Применимые гарантийные периоды составляют два (2) года на оплату труда и семь (7) лет на запчасти без покрытия затрат на оплату труда с третьего по седьмой год.Несмотря на вышесказанное, на титановые трубчатые компоненты титанового теплообменника предоставляется гарантия сроком 10 лет с даты вступления в силу, без покрытия затрат на оплату труда с третьего по десятый год.

Если обогреватель установлен надлежащим образом лицензированным установщиком в бассейне или спа в одноквартирном жилом доме (с квитанцией об установке, приложенной к регистрации) и зарегистрирован в Raypak в течение девяноста (90) дней с Даты вступления в силу , то Действующий гарантийный период составляет один (1) год на детали и работу и два (2) года только на детали, без покрытия затрат на ремонт во второй год.Несмотря на вышесказанное, на титановые трубчатые компоненты титанового теплообменника дается гарантия на семь (7) лет с даты вступления в силу, без покрытия затрат на оплату труда в течение второго-седьмого года. Если обогреватель установлен в другом месте, кроме жилого дома на одну семью, то применимый гарантийный период на обогреватель и его части ограничен одним (1) годом, включая детали и работу.
ПРОДЛЕННЫЙ СРОК ГАРАНТИИ - СТРОИТЕЛЬ, НОВОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО Если в течение 90 дней с Даты вступления в силу (i) ОБОГРЕВАТЕЛЬ установлен) в бассейне или спа в одноквартирном жилом доме надлежащим образом лицензированным установщиком (в соответствии с применимыми государственными и местными законами и постановлениями), (ii) зарегистрирован в Raypak с уведомлением об установке, прилагаемым к такой регистрации, то применимый гарантийный период составляет три (3) года с даты вступления в силу для НАГРЕВАТЕЛЯ и его компонентов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *