Intercambiadores de calor: tipo, dispositivo y principio de funcionamiento. Intercambiadores de calor para calderas

Los intercambiadores de calor, los tipos de dispositivos y el principio de funcionamiento que se describirán en el artículo, son dispositivos especiales para transferir energía térmica del refrigerante calentado al frío. Este último puede ser una sustancia gaseosa o líquida.

Alcance del uso

El proceso de intercambio de calor es importante en muchas industrias, concretamente en los sectores químico, alimentario, metalúrgico y energético. El equipo de intercambio de calor facilita la transferencia de energía entre los portadores a través de la pared de separación entre ellos. El proceso se puede llamar muy complejo, se divide de acuerdo con los cánones generalmente aceptados para la conductividad térmica , la radiación térmica y la convección. En la práctica, estos procesos tienen lugar simultáneamente en proporciones predeterminadas. Para la transferencia de calor, el más importante es el proceso convectivo, que es la acción conjunta de la conducción del calor y de la convección.

Tipos de intercambiadores de calor

Los intercambiadores de calor, los tipos de dispositivos y el principio de funcionamiento que debe conocer el consumidor antes de la compra del dispositivo, pueden ser de diferentes tipos dependiendo del diseño. Si los agregados se clasifican de acuerdo con el método de transferencia de calor, se pueden dividir en mezcla y superficie, así como recuperación y regeneración. El primer tipo implica la transferencia de calor mezclando los dos medios de trabajo. Tales dispositivos tienen un diseño más simple si se comparan con los intercambiadores de calor superficiales. En ellos, la energía térmica se utiliza más plenamente. Sin embargo, es posible destacar un inconveniente, que se expresa en la posibilidad de utilizar el dispositivo sólo cuando se mezclan portadores de calor.

Los intercambiadores de calor, los tipos de dispositivo y el principio de funcionamiento que se describen en el artículo, pueden ser superficiales, en los que el refrigerante de trabajo intercambia energía a través de las paredes del separador. Tales agregados pueden ser regenerativos y recuperativos.

Tipos de intercambiadores de calor superficiales

Teniendo en cuenta las características de los intercambiadores de calor de tipo recuperativo, se dará cuenta de que su trabajo se basa en la transferencia de calor a través de la pared de separación. Así, el agua corre en una dirección en cada uno de los puntos de la pared. El segundo tipo de intercambiador de calor de superficie es una unidad regenerativa, tiene una característica distintiva que se expresa en que el agua, tocando una cierta superficie de calentamiento, cambia la dirección del flujo de vez en cuando.

El principio de diseño y funcionamiento de los intercambiadores de calor de carcasa y tubo

Los más populares en la industria hoy en día son intercambiadores de calor recuperativos. Si los dividimos según sus características de diseño, podemos distinguir los agregados de cáscara y tubo. Estos dispositivos están representados por haces de tubos que están soldados a la carcasa. Las tuberías, a su vez, se fijan a las rejillas del tubo, se cierran con las cubiertas en los pernos o las empaquetaduras. El primer transportador de calor, superando el estrangulador situado en el cuerpo, fluye a través del espacio de tubería. Otro refrigerante corre a través de las tuberías.

Dicho intercambiador de calor de cáscara y tubo tiene una serie de movimientos, en la cubierta y su cuerpo hay particiones. Para aumentar la transferencia de calor, las tuberías se fabrican con nervaduras mediante bobinado o moleteado. El intercambiador de calor de concha y tubo puede tener un diseño bastante simple, mientras que el dispositivo se llama elemental y no tiene particiones. Tales unidades pueden tolerar la alta presión, pero su diseño será más pesado y engorroso.

Principio de funcionamiento y disposición de un intercambiador de calor de placas para equipos de calderas

Los intercambiadores de calor de tipo placa, cuyos tipos, disposición y funcionamiento se describen en este artículo, pertenecen a la clase de dispositivos recuperativos. Estos dispositivos tienen una superficie de intercambio de calor, que está formada por un conjunto completo de placas de acero fino estampadas con una base ondulada. Estos intercambiadores de calor para calderas están compuestos de elementos montados en un solo envase, que forma canales entre sí, en el último pasa un portador de calor que intercambia energía térmica.

El principio de funcionamiento de tales dispositivos no puede ser llamado el más simple, en él las placas se instalan en relación el uno al otro con una rotación de 180 grados. Esto le permite componer 4 elementos, de los cuales dos se referirán al contorno del colector del grifo, mientras que el otro se conectará al suministro del refrigerante.

Los dos elementos extremos no participarán en el proceso de intercambio de energía térmica. Dichos intercambiadores de calor para calderas pueden tener un principio de funcionamiento diferente dependiendo de la disposición, que puede ser multidireccional o unidireccional. En este último caso, el refrigerante se divide en flujos paralelos, pasa por todos los canales y se precipita al puerto. Una disposición multidireccional implica el uso de un circuito más complejo, ya que el intercambiador de calor en este caso se mueve a lo largo del mismo número de canales. Esto se consigue de una manera ligeramente diferente, que se expresa en presencia de placas adicionales. Incluyen puertos sordos. Entre otras cosas, es algo más difícil mantener este tipo de intercambiador de calor de placas.

Características de los intercambiadores de calor de aceite

El intercambiador de calor de aceite se utiliza para excluir un aumento de la temperatura del refrigerante a un límite crítico en motores de alta potencia. Si permite el sobrecalentamiento del aceite del motor, esto puede causar serios problemas que se pueden expresar al cambiar la viscosidad del combustible, así como aumentar la intensidad de su combustión. Si la sustancia se sobrecalienta, la lubricación de las partes de frotamiento no se proporciona con suficiente calidad, esto puede complicar el enfriamiento del motor.

Pros de intercambiadores de calor de aceite

El uso de tal dispositivo permite obtener muchas ventajas. En primer lugar, esto elimina la posibilidad de que la temperatura del aceite esté por debajo de la temperatura del refrigerante. Esto indica que habrá menos tensión en las partes del motor que entren en contacto con el aceite. En segundo lugar, la instalación del intercambiador de calor se puede realizar en cualquier lugar conveniente en el motor, mientras que usted puede rechazar fácilmente muchas conexiones y tuberías largas.

Intercambiadores de calor para el baño: características

El intercambiador de calor para un baño se puede clasificar de acuerdo con la ubicación en relación con el calentador. De este modo, el dispositivo puede estar situado directamente en el cuerpo del horno, cerca del tubo de chimenea o cerca del alojamiento del calentador. Tales unidades están diseñadas para realizar las mismas funciones. Mediante el método de contacto con la superficie incandescente de la chimenea o el horno, calientan el líquido en un recipiente de tamaño impresionante, utilizando el principio de convección. Su uso permite a los propietarios para colocar el tanque de agua no en la sala de vapor, pero en la habitación de al lado. Puede fabricar este dispositivo usted mismo, utilizando chapas de acero, así como tuberías. Solamente el trabajo no trabajará si usted no tiene una máquina de soldar, y también no sabe trabajar con ella.