Kila mmoja wetu amekumbana na vibadilisha joto vilivyo rahisi zaidi. Mfano wa kushangaza wa hii ni muundo wa "bomba kwenye bomba" au kitu kama hicho. Ingekuwa vigumu kufikiria maisha yetu ikiwa kibadilisha joto hakingevumbuliwa. Leo kuna idadi kubwa ya kubadilishana joto. Wanatofautiana kutoka kwa kila mmoja si tu katika sifa za kiufundi, lakini pia katika upeo, kubuni, nk Hebu tuzungumze kwa undani zaidi juu ya mada hii na kukabiliana na pointi za kuvutia.
Baadhi ya taarifa za jumla
Kichanganua joto ni kifaa kinachotumika kuhamisha joto kutoka kifaa kimoja hadi kingine. Wakati huo huo, unahitaji kuelewa kwamba mchanganyiko wa joto yenyewe, bila vifaa vya kupokanzwa, hauna maana kabisa, lakini katika ngumu unaweza kupata matokeo ya ajabu na kwa mafanikio joto hata vyumba vikubwa sana na vya baridi. Kwa kuongeza, wanasayansi wamejaribu mara kwa mara kupunguza upotevu wa joto wakati unahamishiwa kwenye mazingira mengine. Leo haiwezekanikujivunia ufanisi wa 100%, lakini tunaweza kuzungumza kwa usalama juu ya ufanisi wa 90-95%. Uendeshaji, pamoja na sifa za kiufundi za bidhaa huongezeka kupitia matumizi ya vifaa vilivyoandaliwa maalum, pamoja na baridi. Bila shaka, haya yote huongeza bei ya vifaa kwa kiasi fulani, lakini inafaa.
Wanapounda, wahandisi wanakabiliwa kila mara na mahitaji yanayokinzana ambayo yanahitaji kuunganishwa kuwa chupa moja. Kwa mfano, ni muhimu kupunguza upinzani wa majimaji na wakati huo huo kuongeza mgawo wa uhamisho wa joto. Mchanganyiko wa joto lazima uwe sugu kwa kutu, lakini sio ngumu sana kudumisha. Yote hii ilisababisha ukweli kwamba aina nyingi za kubadilishana joto zilionekana. Inayofaa zaidi hali hiyo inatumika.
Uainishaji wa vibadilisha joto
Kama ilivyobainishwa hapo juu, kwa sasa kuna idadi kubwa ya vibadilisha joto. Kwanza kabisa, lazima zitenganishwe kulingana na njia ya uhamishaji wa joto hadi kati. Hapa vibadilisha joto vimegawanywa katika vikundi vifuatavyo:
- ya kupata nafuu;
- inatengeneza upya;
- kuchanganya;
- inapashwa joto la umeme.
Hebu tuangalie kwa karibu vibadilishaji joto vinavyorejesha. Muundo wa bidhaa unamaanisha uwepo wa safu moja au ukuta wa safu nyingi ambayo joto huhamishwa. Kawaida hii hufanyika tayari kwa mwendo wa utulivu. Inashangaza kwamba katika vifaa vile, uhamisho wa joto unafanywa na harakati za kulazimishwa bila kubadilisha awamumajimbo. Lakini hii inatumika tu kwa wabadilishanaji wa joto wanaofanya kazi kwa kudumu. Ikiwa tunazungumza juu ya vitengo vilivyo na hali ya kufanya kazi mara kwa mara, basi kwa muda fulani inapokanzwa, uvukizi, na baridi hufanywa, na yote haya ni katika hali ya mlolongo. Vifaa vile ni vya kubadilishana joto na mwendo usio na utulivu wa joto. Hii ni kwa sababu ya ukweli kwamba hali ya joto ya baridi kwenye sehemu ya kuingilia na kutoka ni tofauti sana. Mara nyingi, aggregates vile hupatikana kwa namna ya coils na ni lamellar, ribbed na aina nyingine. Baadaye kidogo tutaangalia aina kadhaa. Lakini uainishaji wa vibadilisha joto hauishii hapo.
Vipimo vya kuzaliwa upya na upashaji joto wa umeme
Katika kesi hii, kama ilivyokuwa hapo awali, sehemu ya kubadilishana joto hutumiwa kuhamisha nishati ya joto. Walakini, uso huu ni aina ya pua. Inachukua nafasi ya njia ya kati ya kusanyiko ambayo hukusanya joto. Kwa kiasi kikubwa, mchakato mzima unaweza kugawanywa katika hatua kadhaa. Katika hatua ya kwanza, pua hugundua kiasi fulani cha joto. Kisha kuna mpito kwa hatua ya pili, na baridi huhamishwa juu ya uso wa pua. Hii hutokea wakati wa kubadilisha mtiririko wa baridi. Katika hatua hii, pua hupoa polepole, na joto lililokusanywa hutolewa kwenye mazingira yenye joto, ambayo inaweza kuwa chumba chako.
Vizalishaji upya ni vitengo visivyo vya kusimama. Pua mara nyingi haina mwendo, na michakato ya joto inarudiwa kwa usawa. Vifaa vya aina hii mara nyingi huitwa scrubbers auminara ya kupoeza.
Kiini cha vibadilisha joto vinavyopashwa na umeme ni kwamba umeme hutumiwa kama chanzo kikuu cha joto. Ufungaji wa safu ya umeme hutumiwa kubadilisha nishati ya umeme kuwa nishati ya joto. Wanaweza kuwa inapokanzwa moja kwa moja na isiyo ya moja kwa moja. Wabadilishaji wa joto wa kawaida katika tasnia ni hita za induction na upinzani. Kama unavyoona, vifaa vya kubadilishana joto vinaweza kuwa tofauti, sasa tutaangalia kwa karibu kila aina, upeo wake na vipengele vya muundo.
Vibadilishaji joto vya Spiral
Kifaa ni jozi ya chaneli ond. Kawaida huzunguka kizigeu cha kati. Ili kufanya hivyo, hufanywa kutoka kwa nyenzo zilizovingirwa. Inafaa kukumbuka kuwa vibadilisha joto ond vinafaa vyema kwa kupokanzwa na viowevu vya kupoeza vyenye mnato wa juu.
Kwa kiasi kikubwa, uso wa joto hutengenezwa na karatasi mbili za chuma, ambazo zimeunganishwa kwenye msingi kwa njia ya weld. Kitengo yenyewe kina njia 2 tu, kawaida mstatili, zilizofanywa kwa namna ya ond. Mwisho wa ond (ndani) ina ukuta wa kugawanya na umewekwa na pini. Wafanyabiashara wa joto wanaweza kufanywa wote wima na usawa. Ikiwa haiwezekani kufunga aina moja kutokana na nafasi ya kutosha au usanidi tata wa chumba, basi pili, bora zaidi, hutumiwa. Pia inavutia kwamba mtumiaji anaweza kuchagua ondexchangers ya joto na upana tofauti wa ond, kutoka kwa sentimita 20 hadi 150. Wakati huo huo, uso wa kupokanzwa unaweza kutofautiana kutoka mita za mraba 3.2 hadi 100 na shinikizo la juu la mfumo la MPa 1.
Ikumbukwe kwamba kifaa hiki cha kubadilishana joto kina faida kadhaa muhimu. Kwanza, ni kupungua kwa upinzani wa majimaji. Pili, kuunganishwa na ufanisi wa juu na kiwango cha uhamisho wa joto. Lakini yote haya yalichangia ukweli kwamba kulikuwa na mapungufu katika muundo wa muundo tata na ukarabati.
Kuhusu vibadilisha joto vya sahani
Kwa sasa, vibadilisha joto vya sahani vinavyokunjwa na visivyoweza kutenganishwa vinatengenezwa. Kwa kawaida, aina ya kwanza ni bora zaidi kutokana na sababu nyingi. Kwanza, ni urahisi wa matengenezo. Vifaa vile ni haraka sana disassembled na kusanyiko, hivyo kuvunjika yoyote ni kuondolewa kwa muda mfupi. Miundo isiyoweza kutenganishwa kwa kawaida hairekebishwi, na ikiwa itarekebishwa, basi ni ndefu zaidi.
Kwa kweli, jina linapendekeza kuwa kifaa hiki kinajumuisha kifurushi cha sahani zilizotengenezwa tayari. Wanaweza kufanywa kutoka kwa vifaa mbalimbali kama vile shaba, titani, grafiti, nk. Karibu kila mara, ili kuboresha sifa za utendaji, sahani zinafanywa kwa bati. Katika vibadilisha joto vya sahani, mtiririko wa kipozeo baridi na cha moto hupita katika tabaka.
Kifaa chenyewe ni kizuri kwa sababu kina mpangilio mzuri. Hii ilifanya iwezekane kuongeza eneo la uso wa kubadilishana joto na kutoshea haya yote kwa vipimo vidogo. Kwa hali yoyote, kabla ya kununua, hesabu ya exchangers ya joto hufanyika, ambayo inakuwezesha kupata data juu ya nguvu ngapi kifaa kinahitaji katika kesi fulani. Ni lazima ieleweke kwamba sahani zote zinazovutwa pamoja kwenye mfuko huunda njia kati yao wenyewe kutokana na sura sawa. Maji hutiririka kupitia kwao. Naam, sasa tutaangalia maelezo machache zaidi ya kuvutia yanayohusiana na kifaa hiki.
Kutumia gaskets
Kama ilivyobainishwa hapo juu, kipengele kikuu cha uhamishaji joto ni sahani. Wao ni baridi mhuri. Kwa hili, aloi zinazopinga kutu hutumiwa, ambayo inaweza kuongeza kwa kiasi kikubwa uimara na ufanisi wa kitengo. Unene wa sahani, kulingana na mfano, unaweza kutofautiana kutoka 0.4 hadi 1.0 mm. Katika nafasi ya kufanya kazi, sahani zimefungwa kwa nguvu dhidi ya kila mmoja. Katika kesi hii, njia ndogo zilizofungwa huundwa. Kwenye upande wa mbele kuna groove maalum, gasket ya mpira (muhuri) imewekwa hapo. Kwa kuongeza, gaskets zina mashimo ambayo ni muhimu kwa ugavi na kuondolewa kwa maji. Iwapo shimo moja litatoboka, mfumo wa mifereji ya maji hutolewa ili kuzuia mchanganyiko wa vyombo vya habari baridi na moto.
Kutokana na kuundwa kwa kipingamizi kati ya vyombo hivyo viwili, iliwezekana kufikia sio tu uboreshaji wa kuweka halijoto, lakini pia uhamishaji wa joto haraka na ukinzani mdogo wa majimaji. Haingekuwa superfluous kusema kwamba kanuni ya msingi ya operesheni inategemea countercurrent, yaani, harakati ya inapokanzwa na.inapokanzwa maji katika mwelekeo tofauti. Ili kuzuia kuchanganya, muhuri wa mpira wa mbili au sahani ya chuma imewekwa. Idadi ya sahani na njia zinaweza kutofautiana kulingana na mahitaji ya uendeshaji wa vifaa. Kabla ya uumbaji, hesabu ya joto ya wabadilishanaji wa joto hufanyika, ambayo inafanya uwezekano wa kuamua hali bora ya operesheni. Wakati mwingine aloi za gharama kubwa hutumiwa ambazo haziogopi kufanya kazi kwa muda mrefu katika mazingira ya fujo.
Vibadilisha joto vya Bamba-Fin
PRT hutumika kuhamisha joto katika midia isiyo ya fujo na ya gesi katika anuwai ya halijoto, kutoka -270 hadi +200 digrii Selsiasi. Katika kesi hii, shinikizo katika mfumo linaweza kufikia anga 100 na kuanza kutoka kwa utupu. Ubunifu huo unategemea wazo la kutumia uso wa ribbed pande zote mbili za sahani. Bidhaa yenyewe ina mbavu kadhaa, shukrani ambayo uhamisho wa joto kati ya vyombo vya habari unafanywa. Inafaa kumbuka kuwa ni kibadilishaji joto cha sahani iliyo na laini ambayo ina aina nyingi za maumbo ya fin. Hii inakuwezesha kubadilisha kidogo sifa za uendeshaji na kiufundi. Mara nyingi unaweza kuona mbavu zinazoendelea na za wavy. Lakini kwa kuongezea hizi, pia kuna zile za kigeni zaidi, kama vile zilizo na matundu na magamba. Kawaida chuma cha karatasi hutumiwa kama nyenzo. Unene wao unaweza kubadilika kulingana na shinikizo katika mfumo na umajimaji unaotumika.
Mara nyingi aina hizi za vibadilisha joto hutengenezwa kwa aina tofauti za mtiririko. Mara nyingi, counterflow hutumiwa, lakini pia kunamoja kwa moja, na mizunguko ya kuvuka. Ikiwa tunazungumza kwa ufupi juu ya nguvu za vifaa vile, basi kuna mengi yao. Kwanza, hizi ni sifa za uendeshaji, kama vile uhamishaji wa joto haraka na wa kina. Pili, ni ndogo kwa ukubwa. Leo, wengi wanasema kuwa ni wabadilishanaji wa joto waliohitimu ambao ndio wa hali ya juu zaidi. Mara nyingi, PRT hutumiwa katika tasnia kama vile nishati, kusafisha mafuta, kemikali na tasnia ya anga. Yote hii ni kutokana na idadi kubwa ya faida, pamoja na aina mbalimbali za maji na shinikizo zinazotumiwa kwenye mfumo.
Kibadilisha joto cha Shell-na-tube: muundo na vipengele
Vifaa vya kubadilisha joto vya aina ya usoni, ambavyo tayari tumekagua, si maarufu kama vizio vya ganda na mirija. Hizi ni vifaa tu ambavyo vilitajwa mwanzoni, katika toleo rahisi - hii ni mfumo wa "bomba katika bomba". Mchanganyiko wa joto wa aina hii ni mfumo (kifungu) cha zilizopo ambazo zimewekwa kwenye casing. Mabomba yamevingirwa na kulehemu kwa mwili wa bidhaa. Katika baadhi ya matukio, wao ni kuongeza scalded. Hii inafanywa ili kuhakikisha kukazwa kwa 100%. Mwili hutolewa na pua za ziada. Baadhi zinahitajika kwa ajili ya kusambaza mvuke, wengine kwa ajili ya kuondolewa kwa condensate. Kwa kuongeza, kuna gratings transverse katika casing, ambayo hutumiwa kusaidia zilizopo kubadilishana joto pamoja na urefu mzima wa kitengo. Inashangaza, kubadilishana joto la shell na tube hutumiwa kwa joto kutoka digrii 190 Celsius aushinikizo la mvuke iliyojaa zaidi ya paa 15.
Mfumo wowote unaohusisha mtiririko wa maji unaweza kuathiriwa na nyundo ya maji. Jambo hili lina uwezo wa kuzima sehemu au kabisa vifaa. Ili kuzuia hili kutokea, aina mbalimbali za vipengele vya kuhifadhi hutumiwa, kinachojulikana kama mizinga ya upanuzi. Lakini kwa upande wetu, hii sio lazima, kwa sababu wabadilishaji wa joto wa shell-na-tube ni sugu sana kwao. Kwa kuongeza, hakuna mahitaji kali ya usafi wa mazingira. Ubaya mkubwa wa vifaa kama hivyo ni kwamba aina zote za vibadilisha joto vya aina hii ni vya chuma sana, ambayo huathiri gharama na vipimo vya mwisho.
Vibadilisha joto vya vifaa vya gesi
Sio siri kwamba boiler yoyote ya mafuta au gesi ina kibadilisha joto katika muundo wake, pia huitwa hita. Tayari tumezingatia aina kuu. Kama labda umegundua, hizi au aina hizo hutumiwa katika tasnia anuwai. Vifaa vingine vimepata matumizi pana, vingine vinatumiwa katika viwanda fulani na havifanani na wengine. Kwa upande wetu, matumizi ya kubadilishana joto ya tubular na sahani hufanyika. Katika kesi ya kwanza, tunashughulika na mfumo wa zilizopo, kwa pili - na sahani. Kimsingi, bila kujali aina, mtoaji wa joto kwa gia lazima akidhi mahitaji kadhaa. Kwanza, kuwa na mgawo wa juu wa uhamisho wa joto, na pili, kuwa wa kudumu na sugu kwa joto la juu. Vifaa maarufu zaidi ni shaba, alumini nachuma. Chaguo la mwisho ni chini ya vyema, kwani chuma vile ni nzito, ambayo hupunguza ufanisi. Kwa vyovyote vile, kibadilisha joto cha gia lazima kitumie angalau miaka 5.
Hitimisho
Kwa hivyo tulikagua aina kuu za vibadilisha joto. Aina kama vile shell-na-sahani ziliachwa bila tahadhari. Kimsingi, hutofautiana kidogo kutoka kwa lamellar ya classic au ribbed. Lakini mara nyingi unaweza kupata majiko ya kuoga na mchanganyiko wa joto na casing. Hata hivyo, kipengele muhimu ni kwamba vifaa vinakabiliwa na joto la juu na shinikizo la uendeshaji. Nyumba inaweza kujengwa kwa nyenzo kama vile titani, chuma cha pua au chuma cha kaboni. Inashangaza kwamba majiko ya kuoga yenye mchanganyiko wa joto-na-sahani yanasimamiwa vizuri kwa mvuke au condensate, ambayo, bila shaka, ni faida kubwa. Kimsingi, hii inaweza kukamilisha hadithi, kwa kuwa sasa unajua kila kitu unachohitaji kuhusu vibadilisha joto.
