Intercambiador de calor. Tipos de intercambiadores de calor. Clasificación de los intercambiadores de calor

Cada uno de nosotros se enfrenta con los intercambiadores de calor más simples. Un ejemplo notable es la construcción de "tubo en tubo" o algo así. Sería difícil imaginar nuestra vida, si no se hubiera inventado el intercambiador de calor. Hasta la fecha, hay un gran número de intercambiadores de calor. Entre ellos mismos, no sólo se diferencian en las especificaciones, pero el alcance, el diseño, y así sucesivamente. N. Vamos a discutir con más detalle sobre el tema y examinar momentos interesantes.

Parte de la información en general

El intercambiador de calor – un dispositivo utilizado para transferir calor de un entorno a otro. Debe entenderse que el intercambiador de calor de sí mismo, sin equipo de calentamiento, es completamente inútil, pero en el complejo puede obtenerse excelentes resultados y calor exitosa incluso en salas muy grandes y frías. Además, los científicos están constantemente tratando de minimizar la pérdida de calor cuando se transfiere a un entorno diferente. Hoy en día no se puede presumir de una eficiencia del 100%, pero la eficiencia del 90-95% puede hablar confiadamente. Características operacionales y técnicas del producto se mejoran mediante el uso de materiales especialmente preparados, así como el refrigerante. Por supuesto, aumenta ligeramente el precio de los equipos, pero vale la pena.

Cuando los ingenieros de diseño se enfrentan constantemente con los requisitos contradictorios que se deben combinar en un solo vial. Por ejemplo, es necesario para reducir la resistencia al flujo y por lo tanto mejorar el coeficiente de transferencia de calor. intercambiador de calor debe ser resistente a la corrosión, pero no es demasiado difícil para el servicio. Todo esto ha llevado al hecho de que hay muchos tipos de intercambiadores de calor. Dependiendo de la situación, utilice la que mejor se adapta.

Clasificación de los intercambiadores de calor

Como se señaló anteriormente, en la actualidad hay un gran número de intercambiadores de calor. Por encima de todo, deben ser separadas por el proceso de medio de transferencia de calor. Aquí los intercambiadores de calor se dividen en los siguientes grupos:

• recuperativa;
• regenerativo;
• mezcla;
• calentado eléctricamente.

Vamos a echar un vistazo más de cerca los intercambiadores de calor de recuperación. El diseño del producto implica la presencia de una sola capa o de la pared de múltiples capas a través del cual se transfiere calor. Por lo general, esto ocurre en un movimiento constante. Es interesante que en este tipo de aparato de transferencia de calor se lleva a cabo por el movimiento forzado sin cambiar el estado de fase. Pero esto sólo se aplica a los intercambiadores de calor permanentes. Si hablamos de agregados con el modo de funcionamiento periódico, a continuación, durante un cierto período de tiempo que se lleva a cabo el calentamiento, la evaporación y el enfriamiento, todo en un modo secuencial. Tales dispositivos son intercambiadores de calor con el movimiento térmico inestable. Esto es porque la temperatura del refrigerante en la entrada y en la salida difiere significativamente. A menudo, tales unidades se encuentran en forma de bobinas y son plato, acanalada, y otras formas. Un poco más tarde vamos a ver varios tipos. Sin embargo, esta clasificación de los intercambiadores de calor no termina allí.

unidades regenerativa y calefacción eléctrica

En este caso, igual que en el anterior, para la transmisión de la energía térmica se utiliza la superficie de transferencia de calor. Sin embargo, esta zona es un tipo de archivo adjunto. Sirve como un medio de acumulación de intermedios que se acumula calor. En general, todo el proceso se puede dividir en varias etapas. En la tobera de primera etapa tiene una cierta cantidad de calor. Entonces hay una transición a la segunda etapa, y el refrigerante se hace pasar a lo largo de la superficie de la boquilla. Esto sucede cuando se cambia el flujo de refrigerante. En esta etapa, la boquilla se enfrió gradualmente, y el calor se acumula en el medio a calentar, que puede ser su habitación.

Los regeneradores son unidades no estacionarias. La boquilla está con frecuencia fija, y los procesos térmicos – sincrónicamente repetitivo. Dispositivos de este tipo son a menudo llamados skruberrami o torres de enfriamiento.

La esencia de los intercambiadores de calor calentados eléctricamente es que como la fuente primaria de calor usando electricidad. Para convertir energía eléctrica en energía térmica a partir de la instalación de arco eléctrico. Pueden ser tanto un calentamiento directo e indirecto. El más común industria de intercambiadores de calor – inducción y resistencia calentadores. Como se puede ver, los intercambiadores de calor pueden ser diferentes, que ahora consideramos en detalle cada especie, sus características alcance y diseño.

intercambiadores de calor en espiral

El dispositivo consta de un par de canales en espiral. Por lo general, se enrollan alrededor del tabique central. Para esto están hechos de material en banda. Cabe señalar que los intercambiadores de calor en espiral son muy adecuadas para la calefacción y fluidos de refrigeración que tienen un alto coeficiente de viscosidad.

En general superficie de calentamiento se forma a partir de dos láminas de metal que están unidas por una soldadura a los núcleos. Unidad sí consta de sólo 2 canales, sección transversal rectangular en general formado en la forma de una espiral. El extremo de la espiral (interna) tiene una pared de separación y se fija por medio de pasadores. Los intercambiadores de calor pueden producir tanto vertical como horizontal. Si no es posible establecer un tipo debido al espacio insuficiente o espacio de configuración compleja, entonces el segundo se utiliza, una más preferida. También es interesante que el consumidor puede seleccionar un espiral intercambiadores de calor con diferentes anchos de espiral, de 20 a 150 centímetros. En este caso la superficie de calentamiento puede variar desde 3,2 a 100 metros cuadrados con una presión máxima del sistema de 1 MPa.

Cabe señalar que el equipo de transferencia de calor tiene una serie de ventajas significativas. En primer lugar, esto reduce la resistencia al flujo. En segundo lugar, la compacidad y la alta eficiencia, y la intensidad del calor. Pero todo esto ha contribuido al hecho de que hubo fallas en la forma de construcción y reparación compleja.

En los intercambiadores de calor de placas

Actualmente fabricado intercambiadores de calor separables y no de placas. Naturalmente, el primer tipo es más preferible en vista de una variedad de razones. En primer lugar, es fácil mantenimiento. Dicho equipo está muy rápidamente montado y desmontado, así que cualquier fallo se elimina en un tiempo corto. modelos sellados no suelen ser reparadas, y si se hace esto, entonces mucho más tiempo.

En realidad, el nombre sugiere que el equipo consta de una pila de placas prefabricadas. Pueden estar hechas de diversos materiales tales como cobre, titanio, grafito, y así sucesivamente. N. Casi siempre para mejorar las propiedades de funcionamiento se hacen placas corrugadas. Los intercambiadores de calor de placas flujos de capas de flujo de refrigerante en frío y caliente.

En sí mismo, el equipo es bueno, ya que tiene un diseño competente. Es posible aumentar la superficie de intercambio de calor, y todo se junta en un tamaño relativamente pequeño. En cualquier caso, antes de la compra se realiza el cálculo de los intercambiadores de calor, lo que le permite obtener datos sobre cómo es necesario que el dispositivo de potencia en un caso particular. Debe entenderse que todas las placas que se aprietan en el paquete debido a los mismos canales de forma forma entre ellos. A través de ellos, fluye el líquido. Y ahora vamos a ver algunos detalles más interesantes que se relacionan con el equipo.

El uso de juntas

Como se señaló anteriormente, se utilizan el elemento principal de las placas de intercambio de calor. Se hacen con estampación en frío. Por esta aleaciones resistentes que pueden mejorar significativamente la durabilidad y la eficiencia de la unidad de propósito corrosión. El espesor de las placas en función de los modelos puede variar de 0,4 a 1,0 mm. En la posición de trabajo las placas se presionan firmemente entre sí. Esto produce una pequeña canales ranurados. En la parte frontal hay una ranura especial en la junta de goma (sello) para ajustar. Además, hay agujeros en las almohadillas, que son necesarios para el suministro y la retirada de fluido. En caso de que una de las aberturas de avance proporciona un sistema de ranuras de drenaje, eliminando la mezcla de ambientes fríos y calientes.

Mediante la creación de un contraflujo entre los dos entornos que se ha logrado no sólo mejorar el ajuste de la temperatura, sino también la transferencia de calor más rápida a relativamente baja resistencia hidráulica. No está por demás decir que el principio básico de funcionamiento se basa en el mostrador, es decir, el movimiento de la calefacción y el fluido de calentamiento en diferentes direcciones. Con el fin de excluir la mezcla establecer junta de goma doble o placa de metal. El número de placas y canales puede variar dependiendo de las necesidades de funcionamiento de cada equipo. Antes de crear el diseño térmico celebrada de intercambiadores de calor, lo que permite determinar el modo óptimo de funcionamiento. utilizar veces aleaciones caras que no tienen miedo de uso a largo plazo en ambientes hostiles.

intercambiadores de calor de aleta de placa

ORT se utiliza para transferir calor a los medios de comunicación no corrosivo, y gaseoso en un amplio rango de temperaturas, -270 a 200 grados Celsius. La presión en el sistema puede llegar a 100 atmósferas y comenzar con una aspiradora. El diseño es la idea de aplicar una superficie acanalada en ambos lados de la placa. El dispositivo en sí se compone de varias costillas, y a través del cual se lleva a cabo la transferencia de calor entre los medios de comunicación. Vale la pena señalar que está aletas del intercambiador de calor de placas tiene una gran variedad de formas de costillas. Esto le permite cambiar el número de características operativas y técnicas. Muy a menudo se puede ver unos bordes continuos y onduladas. Pero aparte de estos, también son más exóticos, tales como perforado y escamosa. Como un material utilizado comúnmente para la hoja de metal. Su espesor se regula dependiendo de la presión en el sistema y el fluido utilizado.

A menudo, estos tipos de intercambiadores de calor hechos con diferentes tipos de tráfico flujos. El más utilizado mostrador, pero también tienen esquema de flujo unidireccional y la cruz. Si, sin embargo, una breve charla sobre los puntos fuertes de estos equipos, la gran cantidad de ellos. En primer lugar, sus características de rendimiento, tales como el calor rápido e intenso. En segundo lugar, su pequeño tamaño. Hoy en día, muchas personas dicen que se trata de intercambiadores de calor de aleta son los más perfectos. La ORT más comúnmente utilizado en sectores como la energía, refinerías de petróleo, industrias químicas y de aviación. Todo esto es debido a un gran número de ventajas, así como una amplia gama de fluido y la presión en el sistema.

Calor de carcasa y tubo de diseño y características intercambiador

Heat equipo de transferencia de tipo de superficie, que ya hemos discutido, no es tan popular como una carcasa y tubos unidades. Estos son los dispositivos, que se mencionan en el principio, en la versión más simple – un sistema de "tubo en tubo". El intercambiador de calor de este tipo es un sistema (haz) tubos que se colocan en la carcasa. tubo Zavaltsovyvayut y soldada al cuerpo del producto. En algunos casos, la escaldadura adicional. Esto es para asegurar 100% estanqueidad. El alojamiento está provisto de toberas adicionales. Algunos necesitan para suministrar vapor, otros – para eliminar el condensado. Además, en caso de que haya transversal de celosía, que se utilizan para soportar los tubos de intercambio de calor a lo largo de toda la longitud de la unidad. Curiosamente, los intercambiadores de calor de carcasa y tubos se utilizan a temperaturas de 190 grados Celsius o presión de vapor saturada superior a 15 bar.

Cualquier sistema, lo que implica el movimiento de fluido puede estar expuesto golpes de ariete. Este fenómeno capaz de retirar parcial o totalmente el equipo fuera de servicio. Para evitar esto, utilice varios tipos de elementos de almacenamiento, el llamado tanque de compensación. Pero en nuestro caso no es necesario, ya que los de calor de tubos intercambiadores a ellos muy estable. Además, no ponga requisitos estrictos hacia adelante por la pureza del medio ambiente. Una desventaja significativa de este equipo es que todos los tipos de intercambiadores de calor de este tipo son muy de metal-intensivo, que afecta al coste y el tamaño final.

Intercambiadores de calor para equipos de gas

No es ningún secreto que cualquier combustible o gas sólido caldera es el intercambiador de calor en su diseño, que son llamados también calentadores. Los principales tipos que se han discutido con usted. Como se habrán dado cuenta, ciertos tipos se utilizan en diversas industrias. Algunos dispositivos han encontrado un uso más amplio, otros se utilizan en las industrias y no se ajustan a la otra. En nuestro caso, no es el uso de intercambiadores de calor tubulares y de placas. En el primer caso se trata de un sistema de tubos en el segundo – las placas. En principio, independientemente del tipo de intercambiador de calor para una columna de gas debe cumplir varios requisitos. En primer lugar, tener un coeficiente de transferencia de calor de alta, y en segundo lugar, para ser duradera y resistente a altas temperaturas. Los materiales más populares son el cobre, aluminio y acero. La última opción es menos preferible, ya que un metal tal tiene un peso grande, lo que disminuye la eficiencia. En cualquier caso un intercambiador de calor para una columna de gas debe ser de al menos 5 años.

conclusión

Así se revisaron con ustedes los principales tipos de intercambiadores de calor. Sin atención eran especies como kozhuhoplastinchatye. En principio, no difieren significativamente de la placa clásica o con aletas. Pero a menudo posible encontrar el horno para el baño con el intercambiador de calor que tiene una carcasa. Sin embargo, la característica clave es que el equipo es resistente a altas temperaturas y presiones de trabajo. En el que el alojamiento puede estar hecho de materiales tales como titanio, acero inoxidable o acero al carbono. Es interesante que el horno para un baño con un intercambiador de calor kozhuhoplastinchatym bien regulada por un par, o condensado, que sin duda es una ventaja significativa. En principio, es posible terminar la historia, porque ahora se sabe acerca de los intercambiadores de calor es todo lo que necesita.