Secili prej nesh ka hasur në shkëmbyesit më të thjeshtë të nxehtësisë. Një shembull i mrekullueshëm i kësaj është dizajni i "tub në tub" ose diçka e tillë. Do të ishte e vështirë të imagjinohej jeta jonë nëse nuk do të ishte shpikur shkëmbyesi i nxehtësisë. Sot ka një numër të madh të shkëmbyesve të nxehtësisë. Ato ndryshojnë nga njëra-tjetra jo vetëm për nga karakteristikat teknike, por edhe për nga shtrirja, dizajni etj. Le të flasim më në detaje për këtë temë dhe të trajtojmë pika interesante.
Disa informacione të përgjithshme
Një shkëmbyes nxehtësie është një pajisje që përdoret për të transferuar nxehtësinë nga një medium në tjetrin. Në të njëjtën kohë, duhet të kuptoni se vetë shkëmbyesi i nxehtësisë, pa pajisje ngrohjeje, është plotësisht i padobishëm, por në kompleks mund të merrni rezultate të mrekullueshme dhe të ngrohni me sukses edhe dhoma shumë të mëdha dhe të ftohta. Përveç kësaj, shkencëtarët janë përpjekur vazhdimisht të minimizojnë humbjen e nxehtësisë kur ajo transferohet në një mjedis tjetër. Sot nuk është e mundurmburremi me efikasitet 100%, por mund të flasim me siguri për efikasitetin 90-95%. Karakteristikat operative, si dhe teknike të produktit rriten përmes përdorimit të materialeve të përgatitura posaçërisht, si dhe një ftohës. Sigurisht, e gjithë kjo rrit disi çmimin e pajisjeve, por ia vlen.
Gjatë projektimit, inxhinierët ballafaqohen vazhdimisht me kërkesa kontradiktore që duhet të kombinohen në një shishe. Për shembull, është e nevojshme të zvogëlohet rezistenca hidraulike dhe në të njëjtën kohë të rritet koeficienti i transferimit të nxehtësisë. Shkëmbyesi i nxehtësisë duhet të jetë rezistent ndaj korrozionit, por jo shumë i vështirë për t'u mirëmbajtur. E gjithë kjo çoi në faktin se u shfaqën shumë lloje të shkëmbyesve të nxehtësisë. Përdoret ai që i përshtatet më mirë situatës.
Klasifikimi i këmbyesve të nxehtësisë
Siç u përmend më lart, aktualisht ka një numër të madh të shkëmbyesve të nxehtësisë. Para së gjithash, ato duhet të ndahen sipas metodës së transferimit të nxehtësisë në medium. Këtu shkëmbyesit e nxehtësisë ndahen në grupet e mëposhtme:
- rikuperues;
- rigjenerues;
- përzierje;
- me ngrohje elektrike.
Le t'i hedhim një vështrim më të afërt shkëmbyesve rikuperues të nxehtësisë. Dizajni i produktit nënkupton praninë e një muri me një shtresë ose me shumë shtresa përmes të cilit transferohet nxehtësia. Zakonisht kjo ndodh tashmë në lëvizje të qëndrueshme. Është interesante që në pajisje të tilla, transferimi i nxehtësisë kryhet me lëvizje të detyruar pa ndryshuar fazënshteteve. Por kjo vlen vetëm për shkëmbyesit e nxehtësisë që funksionojnë vazhdimisht. Nëse flasim për njësi me një mënyrë funksionimi periodik, atëherë për një periudhë të caktuar kohore kryhen ngrohje, avullim dhe ftohje, dhe e gjithë kjo është në mënyrë sekuenciale. Pajisjet e tilla i përkasin shkëmbyesve të nxehtësisë me lëvizje termike të paqëndrueshme. Kjo është për shkak të faktit se temperatura e ftohësit në hyrje dhe dalje është dukshëm e ndryshme. Shpesh, agregate të tillë gjenden në formën e mbështjelljeve dhe janë lamelare, me brinjë dhe forma të tjera. Pak më vonë do të shohim disa lloje. Por klasifikimi i shkëmbyesve të nxehtësisë nuk mbaron me kaq.
Njësitë rigjeneruese dhe ngrohje elektrike
Në këtë rast, ashtu si në rastin e mëparshëm, sipërfaqja e shkëmbimit të nxehtësisë përdoret për të transferuar energjinë e nxehtësisë. Sidoqoftë, kjo sipërfaqe është një lloj gryke. Ai luan rolin e një mjeti akumulues të ndërmjetëm që grumbullon nxehtësi. Në përgjithësi, i gjithë procesi mund të ndahet në disa faza. Në fazën e parë, hunda percepton një sasi të caktuar nxehtësie. Pastaj ka një kalim në fazën e dytë, dhe ftohësi transferohet mbi sipërfaqen e hundës. Kjo ndodh kur ndryshoni rrjedhën e ftohësve. Në këtë fazë, hunda ftohet gradualisht dhe nxehtësia e akumuluar lëshohet në mjedisin e nxehtë, që mund të jetë dhoma juaj.
Rigjeneruesit janë njësi jo të palëvizshme. Gryka është shpesh e palëvizshme, dhe proceset termike përsëriten në mënyrë sinkrone. Pajisjet e këtij lloji shpesh quhen pastruese osekulla ftohëse.
Thelbi i këmbyesve të nxehtësisë me ngrohje elektrike është se energjia elektrike përdoret si burimi kryesor i nxehtësisë. Instalimet e harkut elektrik përdoren për të kthyer energjinë elektrike në energji termike. Ato mund të jenë ngrohje direkte dhe indirekte. Shkëmbyesit më të zakonshëm të nxehtësisë në industri janë ngrohësit me induksion dhe rezistencë. Siç mund ta shihni, pajisjet e shkëmbimit të nxehtësisë mund të jenë të ndryshme, tani ne do të hedhim një vështrim më të afërt në secilin lloj, qëllimin e tij dhe veçoritë e dizajnit.
Këmbyes nxehtësie spirale
Pajisja është një palë kanale spirale. Ata zakonisht rrotullohen rreth ndarjes qendrore. Për ta bërë këtë, ato janë bërë nga materiali i mbështjellë. Vlen të përmendet se këmbyesit spirale të nxehtësisë janë të përshtatshëm për ngrohjen dhe ftohjen e lëngjeve me viskozitet të lartë.
Në përgjithësi, sipërfaqja ngrohëse formohet nga dy fletë metalike, të cilat ngjiten në bërthamë me anë të një saldimi. Vetë njësia përbëhet nga vetëm 2 kanale, zakonisht drejtkëndëshe, të bëra në formën e një spiraleje. Fundi i spiralës (i brendshëm) ka një mur ndarës dhe është i fiksuar me kunja. Shkëmbyesit e nxehtësisë mund të bëhen vertikale dhe horizontale. Nëse nuk është e mundur të instaloni një lloj për shkak të hapësirës së pamjaftueshme ose një konfigurimi kompleks të dhomës, atëherë përdoret e dyta, më e preferueshme. Është gjithashtu interesante që konsumatori mund të zgjedhë spiralekëmbyes nxehtësie me gjerësi spirale të ndryshme, nga 20 deri në 150 centimetra. Në të njëjtën kohë, sipërfaqja e ngrohjes mund të ndryshojë nga 3,2 në 100 metra katrorë me një presion maksimal të sistemit prej 1 MPa.
Duhet të theksohet se kjo pajisje e shkëmbimit të nxehtësisë ka një sërë avantazhesh të rëndësishme. Së pari, është një rezistencë hidraulike e reduktuar. Së dyti, kompaktësia dhe efikasiteti i lartë dhe intensiteti i transferimit të nxehtësisë. Por e gjithë kjo kontribuoi në faktin se kishte të meta në formën e një dizajni dhe riparimi kompleks.
Rreth shkëmbyesve të nxehtësisë me pllaka
Aktualisht, janë prodhuar shkëmbyes nxehtësie me pllaka të palosshme dhe jo të ndashme. Natyrisht, lloji i parë është më i preferuar për shumë arsye. Së pari, është lehtësia e mirëmbajtjes. Pajisjet e tilla çmontohen dhe montohen shumë shpejt, kështu që çdo avari eliminohet në një kohë të shkurtër. Modelet e pandashme zakonisht nuk riparohen, dhe nëse janë, atëherë shumë më gjatë.
Në fakt, emri sugjeron që kjo pajisje përbëhet nga një paketë pllakash të parafabrikuara. Ato mund të bëhen nga materiale të ndryshme si bakri, titani, grafiti etj. Pothuajse gjithmonë, për të përmirësuar vetitë e performancës, pllakat bëhen të valëzuara. Në shkëmbyesit e nxehtësisë me pllaka, rrjedhat e ftohësit të ftohtë dhe të nxehtë kalojnë në shtresa.
Pajisja në vetvete është e mirë sepse ka një plan urbanistik kompetent. Kjo bëri të mundur rritjen e sipërfaqes së sipërfaqes së shkëmbimit të nxehtësisë dhe përshtatjen e gjithë kësaj në dimensione relativisht të vogla. Në çdo rast, para blerjes, kryhet një llogaritje e shkëmbyesve të nxehtësisë, e cila ju lejon të merrni të dhëna se sa fuqi i nevojitet pajisjes në një rast të veçantë. Duhet të kuptohet se të gjitha pllakat që tërhiqen së bashku në një paketë formojnë kanale ndërmjet tyre për shkak të së njëjtës formë. Lëngu rrjedh nëpër to. Epo, tani do të shikojmë disa detaje më interesante që lidhen me këtë pajisje.
Përdorimi i guarnicioneve
Siç u përmend më lart, elementi kryesor i transferimit të nxehtësisë janë pllakat. Ata janë të stampuar të ftohtë. Për këtë, përdoren lidhje rezistente ndaj korrozionit, të cilat mund të rrisin ndjeshëm qëndrueshmërinë dhe efikasitetin e njësisë. Trashësia e pllakave, në varësi të modelit, mund të ndryshojë nga 0.4 në 1.0 mm. Në pozicionin e punës, pllakat janë të shtrënguara fort me njëra-tjetrën. Në këtë rast, formohen kanale të vogla me prerje. Në anën e përparme ka një zakon të veçantë, një copë litari gome (vulë) është instaluar atje. Për më tepër, guarnicionet kanë vrima që janë të nevojshme për furnizimin dhe heqjen e lëngut. Në rast se njëra nga vrimat depërton, sigurohet një sistem kanalesh kullimi për të parandaluar përzierjen e mediave të ftohta dhe të nxehta.
Për shkak të krijimit të një kundërrryme midis dy mediave, ishte e mundur të arrihet jo vetëm një përmirësim i cilësimit të temperaturës, por edhe transferim më i shpejtë i nxehtësisë me rezistenca hidraulike relativisht të vogla. Nuk do të ishte e tepërt të thuhet se parimi bazë i funksionimit bazohet në kundërrrymë, domethënë lëvizjen e ngrohjes dhelëngu ngrohës në drejtime të ndryshme. Për të parandaluar përzierjen, është instaluar një vulë e dyfishtë gome ose një pllakë metalike. Numri i pllakave dhe kanaleve mund të ndryshojë në varësi të kërkesave operative të pajisjes. Para krijimit, kryhet një llogaritje termike e shkëmbyesve të nxehtësisë, gjë që bën të mundur përcaktimin e mënyrës optimale të funksionimit. Ndonjëherë përdoren lidhje të shtrenjta që nuk kanë frikë nga funksionimi afatgjatë në një mjedis agresiv.
Këmbyes nxehtësie me pjata
PRT përdoren për të transferuar nxehtësi në media jo agresive dhe të gazta në një gamë të gjerë temperaturash, nga -270 në +200 gradë Celsius. Në këtë rast, presioni në sistem mund të arrijë 100 atmosfera dhe të fillojë nga një vakum. Dizajni bazohet në idenë e aplikimit të një sipërfaqe me shirita në të dy anët e pllakave. Vetë produkti përbëhet nga disa brinjë, falë të cilave kryhet transferimi i nxehtësisë midis mediave. Vlen të përmendet se është shkëmbyesi i nxehtësisë me pllakë finned që ka një shumëllojshmëri të gjerë të formave të fin. Kjo ju lejon të ndryshoni pak karakteristikat operative dhe teknike. Më shpesh mund të shihni brinjë të vazhdueshme dhe me onde. Por përveç këtyre, ka edhe ato më ekzotike, si ato me vrima dhe luspa. Zakonisht si material përdoret llamarina. Trashësia e tyre është e rregullueshme në varësi të presionit në sistem dhe lëngut të përdorur.
Shpesh këto lloje të këmbyesve të nxehtësisë bëhen me lloje të ndryshme rrjedhjeje. Më shpesh, përdoret kundërfluksi, por ka edheqarqe të drejtpërdrejta dhe të kryqëzuara. Nëse flasim shkurtimisht për pikat e forta të pajisjeve të tilla, atëherë ka shumë prej tyre. Së pari, këto janë veti operacionale, të tilla si transferimi i shpejtë dhe intensiv i nxehtësisë. Së dyti, është i vogël në madhësi. Sot, shumë thonë se janë shkëmbyesit e nxehtësisë me fije që janë më të avancuarit. Më shpesh, PRT përdoret në industri të tilla si energjia, rafinimi i naftës, industria kimike dhe e aviacionit. E gjithë kjo është për shkak të një numri të madh avantazhesh, si dhe një gamë të gjerë të lëngjeve dhe presioneve të përdorura në sistem.
Shkëmbyes nxehtësie me guaskë dhe tub: dizajni dhe veçoritë
Pajisjet e shkëmbimit të nxehtësisë të tipit sipërfaqësor, të cilat i kemi shqyrtuar tashmë, nuk janë aq të njohura sa njësitë e guaskës dhe tubave. Këto janë vetëm pajisjet që u përmendën në fillim, në versionin më të thjeshtë - ky është sistemi "tub në tub". Një shkëmbyes nxehtësie i këtij lloji është një sistem (pako) tubash që vendosen në një shtresë të jashtme. Tubat rrotullohen dhe ngjiten në trupin e produktit. Në disa raste, ato përvëlohen gjithashtu. Kjo është bërë për të siguruar ngushtësi 100%. Trupi është i pajisur me grykë shtesë. Disa janë të nevojshme për furnizimin me avull, të tjerët për heqjen e kondensatës. Përveç kësaj, ka grila tërthore në zorrë, të cilat përdoren për të mbështetur tubat e shkëmbimit të nxehtësisë përgjatë gjithë gjatësisë së njësisë. Është interesante se shkëmbyesit e nxehtësisë së guaskës dhe tubave përdoren në temperatura nga 190 gradë Celsius osepresionet e avullit të ngopur mbi 15 bar.
Çdo sistem që përfshin lëvizjen e lëngjeve mund t'i nënshtrohet çekiçit me ujë. Ky fenomen mund të çaktivizojë pjesërisht ose plotësisht pajisjen. Për të parandaluar që kjo të ndodhë, përdoren lloje të ndryshme të elementeve të ruajtjes, të ashtuquajturat tanke të zgjerimit. Por në rastin tonë, kjo nuk është e nevojshme, sepse shkëmbyesit e nxehtësisë me guaskë dhe tuba janë shumë rezistent ndaj tyre. Përveç kësaj, nuk ka kërkesa strikte për pastërtinë e mjedisit. Një disavantazh i rëndësishëm i pajisjeve të tilla është se të gjitha llojet e këmbyesve të nxehtësisë të këtij lloji janë shumë metal-intenzivë, gjë që ndikon në koston dhe dimensionet përfundimtare.
Këmbyesit e nxehtësisë për pajisjet e gazit
Nuk është sekret që çdo kazan me lëndë djegëse të ngurtë ose me gaz ka një shkëmbyes nxehtësie në dizajnin e tij, ata quhen edhe ngrohës. Ne kemi konsideruar tashmë llojet kryesore. Siç e keni vënë re ndoshta, këto ose ato lloje përdoren në industri të ndryshme. Disa pajisje kanë gjetur aplikim më të gjerë, të tjera përdoren në industri të caktuara dhe nuk përshtaten me të tjerat. Në rastin tonë, bëhet përdorimi i këmbyesve të nxehtësisë me tuba dhe pllaka. Në rastin e parë, kemi të bëjmë me një sistem tubash, në të dytën - me pllaka. Në parim, pavarësisht nga lloji, një shkëmbyes nxehtësie për një gejzer duhet të plotësojë një sërë kërkesash. Së pari, të ketë një koeficient të lartë të transferimit të nxehtësisë dhe së dyti, të jetë i qëndrueshëm dhe rezistent ndaj temperaturave të larta. Materialet më të njohura janë bakri, alumini dheçeliku. Opsioni i fundit është më pak i preferueshëm, pasi një metal i tillë është i rëndë, gjë që zvogëlon efikasitetin. Në çdo rast, shkëmbyesi i nxehtësisë për gejzerin duhet të shërbejë të paktën 5 vjet.
Përfundim
Pra, ne shqyrtuam llojet kryesore të shkëmbyesve të nxehtësisë. Specie të tilla si guaska dhe pjatë mbetën pa vëmendje. Në parim, ato ndryshojnë pak nga ato klasike lamelare ose me brinjë. Por shpesh mund të gjeni soba për banjë me një shkëmbyes nxehtësie me një shtresë të jashtme. Sidoqoftë, veçoria kryesore është se pajisja është rezistente ndaj temperaturave të larta dhe presioneve të funksionimit. Strehimi mund të bëhet nga materiale të tilla si titani, çelik inox ose çeliku i karbonit. Është interesante që sobat e banjës me një shkëmbyes nxehtësie me guaskë dhe pllakë janë të rregulluara mirë për avull ose kondensatë, gjë që, pa dyshim, është një avantazh i rëndësishëm. Në parim, kjo mund ta plotësojë historinë, pasi tani ju dini gjithçka që ju nevojitet për shkëmbyesit e nxehtësisë.
