Что лучше теплообменник встроенный или на трубе


Какой теплообменник для банной печи лучше


Кроме прогрева парной до необходимой температуры, для комфортного посещения бани или сауны нужно большое количество горячей воды. Решают проблему разными способами: установкой бойлера или проточного водонагревателя.

Судя по отзывам потребителей, наиболее экономичным и теплоэффективным решением считается теплообменник для банной печи. Устройство, в зависимости от конструкции, обеспечивает потребности в ГВС и позволяет полноценно обогреть смежные помещения: моечную и предбанник.

Как работает теплообменник, установленный в банную печь

Устройство печи с теплообменником настолько хорошо зарекомендовало себя, что появились различные варианты конструкции теплосъема, с различной степенью эффективности. Самые распространенные:

  1. Классический змеевик.
  2. Встроенный плоский теплообменник (похожий на две полые тарелки, соединенные между собой).
  3. Самоварный теплообменник, устанавливаемый на дымовую трубу.


Водяная рубашка, окружающая топочную камеру, применяется крайне редко и встречается всего в 1-2 моделях печей заводского производства.

Между тем, банные печи с теплообменником стали предметом дискуссий потребителей. Некоторые утверждают, что применение не практично, другие наоборот, указывают на удобство и комфорт во время эксплуатации.

Что дает встроенное или самоварное устройство теплосъема?

  • Теплообменник в банной печи нужен для получения горячей воды для помывки. Эта задача была основной при проектировании конструкции.
  • Возможность отопления в бане от печи с водяным контуром – фактически, металлическая печь становится неким подобием отопительного котла. Во время топки выделяется достаточно тепла для прогрева теплоносителя и нагрева необходимого объема воды ГВС.


Принцип работы зависит от используемого устройства. Эффективность определяется несколькими параметрами:

  1. Надежность.
  2. Достаточная теплоотдача.
  3. Возможность работы без использования теплообменника.


По своей конструкции, можно разделить все водогрейные устройства на встроенные и надстраиваемые (самоварного типа).

Встроенный теплообменник

Печи для бани с водяным контуром под отопление и нужды ГВС, стали появляться после того, как хорошие отзывы получили обычные водяные теплогенераторы. По своему устройству, печное оборудование с интегрированным водонагревательным контуром делится на несколько классов:

  • Змеевик – простейшее устройство, используемое в классических твердотопливных котлах. Внутри конструкции располагается согнутая металлическая трубка. Форма разная и зависит от особенностей внутренней конструкции печи. Змеевик располагают так, чтобы пламя не воздействовало на него напрямую, а нагрев осуществлялся посредством дымовых газов.
  • Плоский теплообменник – устройство более сложное по сравнению с предыдущим. Плоский теплообменник для банной печи, выглядит как две полых тарелки, соединенных между собой. По теплоэффективности, конструкция превосходит змеевик, используется в современных моделях печного оборудования.
  • Встроенный бак – в печи изготавливается отдельная емкость, устанавливаемая сверху топочной камеры. Встроенный горизонтальный теплообменник быстро нагревается и сохраняет температуру, пока печь остается горячей.
  • Водяная рубашка – представляет полость, окружающую всю топочную камеру и дымовые каналы. Конструкция часто используется при производстве твердотопливных котлов, но не получила широкого применения при изготовлении банных печек.


Принцип работы интегрированного теплообменника в банной печи заключается в следующем. Спираль или пластина разогреваются от дымовых газов, температура которых достигает 450-500°С. При нагреве возникает давление, заставляющее теплоноситель циркулировать в системе обогрева. В схемах, где используется бойлер косвенного нагрева, ГВС подогревается за счет тепла отопления.

Самоварного типа

Установка теплообменника на банную печь – бюджетное решение проблемы ГВС и отопления. Водогрейное устройство изготавливается двумя способами:

  • Змеевик – на дымоходную трубу устанавливается змеевик из алюминия или меди. Для систем с естественной циркуляцией, вплоть до накопительной емкости или водораспределительных кранов, размеры змеевика не должны превышать 3 м. Оптимальные размеры теплообменника с принудительной циркуляцией, 5 м.
  • Устройство теплообменника самоварного типа – специалисты сходятся во мнении, что именно такая конструкция оптимально подходит для бани. Горячая вода для душа готовится постепенно, предотвращается закипание жидкости.


Движение воды в теплообменнике самоварного типа происходит по естественным физическим законам. Нагретая жидкость поднимается вверх, в емкости создается давление.

Оптимальный объем теплообменника самоварного типа выбирают так, чтобы вода достигала необходимой температуры, после 2-3 часов интенсивного горения. Конструкция оптимально подходит для обеспечения водоснабжения горячей водой.

Какой теплообменник выбрать для печи в баню

При выборе конструкции теплообменника, учитывают преимущества и недостатки каждого вида. На подбор подходящего устройства влияет целевое предназначение и необходимая производительность:

  • Печь для бани со встроенным теплообменником – используется для одновременного обогрева и горячего водоснабжения. Печи длительного горения, работающие в режиме газогенерации, не могут обеспечить необходимую теплоотдачу при установке навесного бака. Причина этого в том, что дымовые газы имеют меньшую температуру нагрева.
    Если планируется установить печку длительного горения, альтернативы встроенному змеевику или пластинчатой конструкции, нет. Эффективное отопление в бане возможно только от печи с встроенным теплообменником.
  • Печь для бани с водонагревателем самоварного типа – отличает высокая производительность горячей воды, но для отопления, бак, надеваемый на дымоход, не сильно подходит по техническим характеристикам.


Выбирая, что установить, встроенный теплообменник или самоварного типа, учитывают особенности их эксплуатации. Для одновременного отопления и обеспечения горячей воды, лучше подойдет змеевик, пластинчатый теплосъемник или водяная рубашка. Исключительно для ГВС, лучше установить водонагревательную емкость самоварного типа.

Как установить теплообменник в печь

Встроенный теплообменник – монтируют на заводе, барабанного типа – устанавливается на трубу дымохода. Баки изготавливают разного внутреннего диаметра, поэтому, монтаж не требует много усилий и проводится одновременно с выводом дымоходной трубы. Заводские емкости поставляются с вместимостью от 20 до 80 л.

Сложность заключается в подключении батарей от печи. На корпусе расположены специальные отводы для подачи и обратки теплоносителя, к которым подсоединяются трубы системы отопления.

Работы выполняют с соблюдением следующих рекомендаций:

  • Трубы для подключения к теплообменнику. Температура теплоносителя часто превышает 85-100°С. Пластик, при таком нагреве, может деформироваться, поэтому его не используют. Для теплообменника надо использовать трубы из стали, подойдет медь.
  • Подключение батарей – при естественной циркуляции длина трубы от корпуса печи, не должна превышать 10 м.
  • Установка циркуляционного оборудования – системы отопления с принудительной циркуляцией устанавливаются для больших отапливаемых помещений, зачастую используются в промышленных банях.
  • Диаметр трубы теплообменника – производители четко прописывают в технической документации размер и шаг резьбы, облегчающий подбор трубы для монтажа. Диаметр трубопровода в системе отопления, при необходимости можно увеличить, но не уменьшить.

Использовать печь с встроенным теплообменником без воды, запрещается. Жидкость служит теплоотводящим элементом, охлаждающим контур. Без теплоносителя, всего после нескольких топок, наблюдается деформация и прогорание металла, после чего печь приходит в негодность.

[media=https://www.youtube.com/watch?v=KNBmIRYBoxw

[media=https://www.youtube.com/watch?v=Eh3VBkigyXw

Какие печи для бани лучше – с контуром или без

В традиционных банных печах не использовался теплообменник в обычном понимании этого слова. В каменках устанавливали встроенный бак с нижним или верхним подключением, предназначенный для нагрева воды. Позже, появился съемный теплообменник, устанавливаемый на дымоход.

За определенный период эксплуатации, потребители смогли выделить слабые и сильные стороны печки с водогрейным контуром. Узнать о них можно, внимательно изучив отзывы о теплообменниках.

В качестве недостатков выделяют:

  • Шум в теплообменнике – спустя несколько месяцев после установки наблюдается гул во время растопки печи. Происходит это по причине зарастания змеевика. Сужение диаметра трубы приводит к быстрому нагреванию и закипанию теплоносителя, что и становится причиной шума.
  • Требования, связанные с установкой – при естественной циркуляции теплоносителя, для нормальной работы печи потребуется, чтобы трубы в системе отопления были смонтированы со строгим соблюдением наклонов. Убрать воздушную пробку из труб достаточно сложно, придется при максимальном нагреве топить печку несколько часов подряд.
  • Требование в регулярном обслуживании. Нагрев воды через теплообменник связан с необходимостью чистить и промывать внутреннюю полость змеевика, по крайней мере один раз каждый отопительный сезон.


В зимний период, после каждого посещения и растопки печи, потребуется убрать воду из внутреннего теплообменника, что также доставляет неудобство.

Банные печи с водяным контуром получили широкое применение в промышленных целях. Бытовые модели не получили широкого распространения, за исключением водонагревателей самоварного типа, устанавливаемых на трубу.

Популярность моделей с встроенным контуром ограничивает то, что они не могут работать без теплоносителя. Отечественный покупатель отдает предпочтение традиционным печам и модификациям с водонагревательным баком, монтируемым на дымоход.

Какой теплообменник лучше? Объяснение трех основных типов ...

  • Продукты
    • Здоровье животных
      • Процессоры
        • Емкость для смешивания
        • Реактор
      • Силосы
        • Силос на заказ
        • Стандартный силос
      • Танки
        • Бак для смеси кормов для животных
        • Резервуар для хранения корма для животных
        • Заказной танк
        • Бункер
        • Переносное судно
        • Специальный технологический резервуар
        • Резервуар для хранения
        • Приемник
      • Прочие товары
        • Лестницы, мостки и платформы
        • Конденсационные установки чистого пара
        • Кристаллизатор
        • Мультиэффект неподвижный
        • Генератор чистого пара
        • Установка для нагнетания воды
    • Пивоварение
      • Яркие пивные бочки
        • Индивидуальный резервуар для светлого пива
        • Стандартный резервуар для светлого пива
      • Ферментеры
        • Пользовательский ферментер
        • Открытый ферментер
        • Стандартный ферментер
      • Система дозирования хмеля
.

Страница не найдена | MIT

Перейти к содержанию ↓
  • Образование
  • Исследование
  • Инновации
  • Прием + помощь
  • Студенческая жизнь
  • Новости
  • Выпускников
  • О MIT
  • Подробнее ↓
    • Прием + помощь
    • Студенческая жизнь
    • Новости
    • Выпускников
    • О MIT
Меню ↓ Поиск Меню Ой, похоже, мы не смогли найти то, что вы искали!
Попробуйте поискать что-нибудь еще! Что вы ищете? Увидеть больше результатов

Предложения или отзывы?

.

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, использующие источники энергии, такие как стержни ядерного топлива или огневые нагреватели, обычно не рассматриваются как теплообменники, 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 устройства 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 теплообменниках с прямоточным потоком потоки текут параллельно друг другу и в том же направлении, как показано на рисунке 2. Это менее эффективно, чем противоток, 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.)

Рисунок 4. Перекрестный / противоточный поток.

Классификация теплообменников по конструкции

В этом разделе теплообменники классифицируются в основном по их конструкции, Garland (1990) (см. Рисунок 5). Первый уровень классификации - разделение типов 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.Рекуперативный 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 в других энергоемких отраслях. Два основных типа регенератора - статический и динамический. 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 непрямого контакта теплоносители разделяются с помощью 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 кожухотрубный теплообменник является наиболее распространенным.

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 жидкость со стороны трубы выходит из теплообменника или где она возвращается в передний коллектор в теплообменниках с несколькими проходами со стороны трубы.

  • 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 нормально, чтобы трубки были прямыми, но в некоторых криогенных приложениях используются спиральные или змеевики Хэмпсона .Простая форма кожухотрубного теплообменника - это двухтрубный теплообменник. Этот теплообменник состоит из одной или нескольких трубок, содержащихся внутри трубы большего размера. В наиболее сложной форме многотрубный двухтрубный теплообменник мало отличается от кожухотрубного теплообменника. 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, чтобы обеспечить дополнительную площадь 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). Как правило, они 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, такой как пропеллер или ленточный винтовой импеллер. 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.Обычно они имеют улучшенные поверхности, такие как ребра или тиснение, и скрепляются вместе болтами, припаяны или свариваются. 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 вызывает беспокойство, можно сварить две пластины вместе, чтобы гарантировать, что жидкость, протекающая между сваренными пластинами, не сможет протечь. 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 вместе. Их основное применение - сжижение газа из-за их способности работать с близкими температурами.

Пластинчатые теплообменники в некоторых отношениях аналогичны кожухотрубным. Прямоугольные трубы со скругленными 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 этой категории теплообменников не используется поверхность теплопередачи, из-за чего она 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 с этим и другими типами градирен с прямым контактом - это постоянная необходимость восполнения подачи 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 разбрызгивается 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.

Закачка пара используется для нагрева жидкости в резервуарах или в трубопроводах. Пар способствует передаче тепла за счет турбулентности, создаваемой впрыском, и передает тепло за счет конденсации. Обычно попытки собрать конденсат не предпринимаются.

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, и 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 через пучок труб. Вся система закрыта, и теплый влажный воздух обычно выводится 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 агрегатов заключается в том, что и горячий, и холодный поток прерывистый. 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 рассчитывает 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 основывается. 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, 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 вычисления 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 местным кодом конструкции сосуда под давлением , 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 в целом отдельные производители определяют свои собственные стандарты.

ССЫЛКИ

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

Уокер, Г. (1982) Industrial Heat Exchangers-A Basic Guide , 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) (TEMA), седьмое издание. Кожухотрубные теплообменники .

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

.

Что такое теплообменник? | Подробное руководство

Назначение теплообменника в вашем котле - передача тепла, производимого газом, в воду. Затем эта горячая вода проходит по трубопроводу в радиаторы. Проще говоря, теплообменник - это самый важный компонент в котле. Роль теплообменника во многом схожа с ролью двигателя внутри вашего автомобиля!

Надеюсь, после этого объяснения вы лучше поймете, что такое теплообменник.

В следующей статье вы увидите примеры теплообменников, используемых производителями котлов, которые в настоящее время работают и продаются в Великобритании. Вы также узнаете, какие материалы позволяют продлить срок службы.

Для получения дополнительной информации вы можете прочитать подробные сравнения нескольких брендов в области отопления:


Типы теплообменников в вашем котле

Теплообменники могут различаться по внешнему виду, но также необходимо учитывать материалы.Большинство из них будет либо из алюминия, либо из нержавеющей стали, но нержавеющая сталь имеет гораздо лучшую коррозионную стойкость, поэтому ваш бойлер лучше защищен.

У алюминиевых теплообменников тоже есть недостатки. Хотя изначально они обладают высокой теплопроводностью (теплопередачей), они более подвержены коррозии из-за магнетитового шлама и других химикатов, неправильно добавленных в систему. Кроме того, их нельзя использовать с умягченной водой.

ПОМНИТЕ: Исходя из вышеизложенной информации, любое повреждение теплообменника может привести к аннулированию гарантии.В результате производитель может принять решение не заменять компонент.

Какой материал лучше?

Чтобы сравнить производителей из Великобритании, полезно знать, какой материал используется для теплообменников.

В следующей таблице вы можете увидеть преимущества каждого материала, что даст вам гораздо лучшее представление о том, каким должен быть высококачественный котел:

Viessmann Идеал Бакси Вокера Vaillant
Материал Нержавеющая сталь: Алюминий :
  • Диапазон Logic Max (комбинированный, системный или только нагрев)
  • Серия Logic + (комбинированная, системная или только для нагрева)

Нержавеющая сталь :

1 - Ideal Vogue Gen 1 (комбинированный)

2 - Ideal Vogue Gen 2 (комбинированный)

3 - Ideal Vogue Max (Комби)

Алюминий:

Нержавеющая сталь :

  • Комбинированные котлы серии
  • Система Котлов
Алюминий:
  • Все котлы бытовые (главный теплообменник)
Алюминий:

Нержавеющая сталь:

1 - Серия Ecotec Plus

2 - Серия Ecotec Pro

3 - Ecotec Эксклюзив

Преимущества Нержавеющая сталь:
  • Запатентованная конструкция
  • Высокая коррозионная стойкость в широком диапазоне уровней pH
  • Нет необходимости в дополнительных жидкостях для обслуживания
  • Совместимость с простой чистой водой
  • Очень чисто внутри
  • Эффективно работает при высоких расходах
Нержавеющая сталь:
  • Высокая коррозионная стойкость
  • Нет необходимости в дополнительных жидкостях для обслуживания
  • Совместимость с простой чистой водой
  • Очень чисто внутри
  • Эффективно работает при высоких расходах

Алюминий:

  • Низкие производственные затраты
  • Хорошая начальная теплопроводность
  • Легкий
Нержавеющая сталь:
  • Высокая стойкость к коррозии
  • Нет необходимости в дополнительных жидкостях для обслуживания
  • Совместимость с простой чистой водой
  • Очень чисто внутри
  • Эффективно работает при высоких расходах

Алюминий:

  • Низкие производственные затраты
  • Хорошая начальная теплопроводность
  • Легкий
Алюминий:
  • Низкие производственные затраты
  • Хорошая начальная теплопроводность
  • Легкий
  • Нержавеющая сталь:
    • Высокая коррозионная стойкость
    • Нет необходимости в дополнительных жидкостях для обслуживания
    • Совместимость с простой чистой водой
    • Очень чисто внутри
    • Эффективно работает при высоких расходах

    Алюминий:

    • Низкие производственные затраты
    • Хорошая начальная теплопроводность
    • Легкий
У кого лучший теплообменник?

Как видно из таблицы, существует большая разница в том, как каждый производитель использует материалы для своего теплообменника.Однако просто заявить, что «нержавеющая сталь - лучшая», недостаточно. Также нужно знать, лучше ли сталь одного производителя, чем другого.

Такие производители, как Vaillant или Baxi, вполне могут предложить нержавеющую сталь для некоторых из своих котлов, но низкосортный материал все равно не обеспечит вашему котлу требуемого срока службы, если его качество недостаточно высокое.

Как видно из таблицы, есть несколько различий в материалах, но просто заявить, что «нержавеющая сталь - лучшая», недостаточно.Вы также должны знать, почему.

Некоторые из перечисленных брендов поставляют котлы из алюминия ИЛИ из нержавеющей стали, но среди них есть только один производитель, который постоянно использует высококачественную нержавеющую сталь во всем ассортименте котлов, и это Viessmann.

Принимая только высококачественные материалы, нержавеющая сталь, используемая для серии котлов Viessmann, всего на один класс ниже хирургической стали , что делает ее легким выбором для людей, которым нужен котел, разработанный с учетом потребностей клиента, который может обеспечить превосходную эффективность. .


Популярные бренды, продаваемые в Великобритании

Компания Viessmann запатентовала собственные теплообменники Inox-Radial из нержавеющей стали, чтобы снизить затраты и продолжить разработку и производство высококачественных компонентов.

Их котлы ежедневно подвергаются термической нагрузке, поэтому используются только лучшие материалы. Вот почему их теплообменники содержат 10,5% хрома и 1,2% углерода по массе. Благодаря такому составу их бойлеры обладают повышенной коррозионной стойкостью в широком диапазоне уровней pH.Легко понять, почему нержавеющая сталь является предпочтительным вариантом для вашего теплообменника. Никакой другой материал не может сравниться с этим.

Для подробного визуального сравнения характеристик теплообменников из нержавеющей стали и алюминия взгляните на график ниже:

Как видите, несмотря на то, что алюминий начинает хорошо, его эффективность в конечном итоге падает. Так что вы должны спросить себя… стоит ли оно того?

Viessmann - Гарантия

На свои теплообменники Viessmann предлагает 10-летнюю гарантию.Наряду с высококачественными материалами и дизайном этот компонент помогает повысить эффективность самого котла. В некоторых случаях, например, в Vitodens 200-W, этот показатель можно улучшить до 98%.

Обратите внимание, что эта гарантия применима только при соблюдении следующих условий:

  • Настройки горения установлены правильно
  • Вам назначен ежегодный осмотр
Вустер Бош / Идеал / Бакси / Вокера

Несмотря на то, что некоторые из этих брендов предлагают теплообменники из нержавеющей стали, а также из алюминия, важно понимать преимущества и недостатки алюминия и сравнивать их.

Им также требуются специальные химические ингибиторы для обслуживания. Однако при неправильном использовании это может затруднить удаление оксидов алюминия, которые вызывают дальнейшие повреждения.

Ключевые моменты, которые следует учитывать при использовании алюминиевых теплообменников:

  • Более низкие производственные затраты по сравнению с нержавеющей сталью
  • Обработка уровней pH, необходимых для продления срока службы компонента
  • Алюминий корродирует из-за нароста оксида алюминия
  • Эрозия увеличивается при увеличении расхода
  • Общее сокращение срока службы самого компонента

Это правда, что добыча и производство нержавеющей стали дороже.Однако больше людей должны знать, насколько это может в долгосрочной перспективе повлиять на долговечность вашего котла. Алюминий, как известно, ржавеет и подвержен коррозии при разложении, что не считается серьезной проблемой для нержавеющей стали. Как упоминалось ранее, качество материала, используемого в теплообменниках Viessmann, только на один класс отличается от, например, хирургической стали.


Что будет, если я уйду дешево?

Выбор правильного производителя очень важен, поскольку некоторые компании приложат все усилия, чтобы обеспечить высочайшее качество компонентов внутри вашего котла.Это становится еще более важным, когда вы понимаете, что вы получите, если выберете дешевый вариант ниже номинальной. Используя информацию, содержащуюся в этой статье, мы можем увидеть, как правильный материал может продлить срок службы вашего котла.

Все районы Великобритании измеряются по «жесткости воды». Это относится к уровню растворенных соединений кальция и магния, обнаруженных в воде, что напрямую способствует накоплению известкового налета.

Если вы проживаете в «районе с жесткой водой», таком как Норвич или Бристоль, то есть большая вероятность, что накипь на вашем теплообменнике станет одной из немногих проблем комбинированного котла, которые могут иногда возникать.

Чтобы этого не произошло, нужно следить за работой котла. Вы можете заметить характерный «свистящий» звук, исходящий из котла. Это происходит из-за того, что пузырьки пара расширяются из-за повышенной температуры, которая возникает из-за пятен накипи, образующихся на теплообменнике.

Поскольку накипь вызывает перегрев, ваш котел будет оснащен термистором. Этот компонент определяет, становится ли вода очень горячей, и реагирует изменением напряжения, регулирующего температуру.Однако накопление известкового налета может затруднить это, потому что это заставляет воду повышать температуру, поэтому ваш термистор не дает показания со 100% точностью.

Однако, если ваш теплообменник слишком старый или получил слишком много повреждений, он может треснуть. В этом случае следите за нижней частью котла - именно там будут течь.

Как предотвратить образование накипи?

Как и в случае с большинством компонентов, обнаружение неисправности никогда не бывает идеальным.Замена теплообменника может стоить более 500 фунтов стерлингов, что не имеет большого смысла, если ваш старый котел продолжает вызывать проблемы.

Лучшее, что вы можете сделать на этом этапе, - это получить помощь профессионального инженера. Если проблема обнаружена на ранней стадии, они могут помочь вам, не потратив ни руки, ни ноги.

Помимо проверки самого теплообменника, вы также можете принять различные профилактические меры, в том числе:

  • Установлен глушитель известкового налета - Разработан для уменьшения шума «свистка» и «свиста» при одновременном повышении эффективности теплопередачи.
  • Установите редуктор накипи - в отличие от глушителя, он собирает известковый налет по мере его прохождения, помогая устранить проблему до того, как она усугубится.

Теперь, когда вы узнали, как работают теплообменники, вы можете принять более обоснованное решение о том, какой котел лучше всего подходит для вас.

Education - ваш лучший друг на этом этапе - вы даже можете поговорить с одним из наших надежных экспертов по отоплению, чтобы получить беспристрастный и надежный совет, чтобы вы были готовы сделать покупку.Для этого позвоните нам напрямую по номеру 02920 099898 или получите бесплатное без обязательств ценовое предложение, указав свои данные в поле ниже.

.

Смотрите также