Какие трубы используются для отопления


разновидности арматуры, достоинства и недостатки

Содержание статьи:

При создании или реконструкции домашнего трубопровода стоит рассматривать качество обогрева, экономичность расхода теплоносителя и стоимость коммунальных платежей в отопительный сезон. Чтобы выбрать трубы для отопления, необходимо учитывать мощность котла, суммарную нагрузку на коммуникации, материал и технические параметры изделий.

Главные критерии подбора труб для отопления

Трубы для отопления выбирают в зависимости от особенностей системы и от площади

Выбрать универсальные трубные изделия невозможно. Если система только проектируется или планируется замена устаревшей магистрали, стоит обращать внимание на такие факторы:

  • параметры сечения труб;
  • показатель мощности котла и вид топлива;
  • общую квадратуру отапливаемых помещений;
  • тип прокладки – обустраивается открытым и закрытым способом;
  • особенности создания контура – можно выполнить наружное, или открытое расположение, установить в полу или стенах, подвести на радиатор;
  • наличие насоса для принудительного движения теплоносителя;
  • температурные показатели отдельного участка контура;
  • давление в системе – в централизованной системе многоэтажного дома достигает 16 атм., в индивидуальной частного – до 2-3 атм.

Учитывайте наличие неотапливаемых комнат и ремонтопригодность магистрали.

Характеристики материалов

В частном доме или загородном коттедже целесообразен трубопровод из металла (черного, меди, нержавеющей стали) или пластика (полипропилен, полиэтилен со сшивкой, металлопластик). Для сравнения эксплуатационных характеристик труб, предназначенных для отопительных коммуникаций, стоит обратиться к таблице:

Материал Температура работы, °С Шероховатость, мм Вероятность потери давления,  гПа/м Коэффициент линейного расширения, мм/м*град.
сталь 130 0,07 5 0,012
металлопластик 95 0,004 1,5 0,025-0,03
полиэтилен 90 0,007 1,8 0,15-0,17
полипропилен 70 0,01 2 0,15-0,17

Металлические изделия могут выдержать высокую нагрузку, но внутри дома лучше использовать варианты, выдерживающие температуру горячей воды.

Разновидности материалов труб отопления

Стальные трубы

От типа материала зависит производительность системы, способ ее монтажа и возможность самостоятельного расчета теплопотерь. Производители выпускают металлические и полимерные трубы.

Особенности металлического трубопровода

Для изготовления труб используется черный, нержавеющий или оцинкованный тип стали. Этот металл отличается прочностью и стойкостью к механическим воздействиям. Рабочая температура трассы равняется 130 градусов, а максимальный показатель давления – 30 атм. Сталь не воспламеняется при наличии внутри горячего теплоносителя.

Минусы черного и оцинкованного трубопровода – большой вес, сложность самостоятельного монтажа, большие теплопотери и шероховатость внутреннего слоя, где могут скапливаться отложения. Все типы металла, за исключением нержавейки, необходимо окрашивать.

Металлический тип труб без антикоррозийного слоя эксплуатируется на протяжении 15 лет, со специальным покрытием – до 50 лет.

Специфика изделий из композиционных полимеров

Полипропиленовые изделия

Полимеры бывают полиэтиленовыми, полипропиленовыми и металлопластиковыми. Эти трубы лучше использовать для отопления частного дома по причине длительной эксплуатации – около 30 лет. По системе может циркулировать теплоноситель с температурой 95 градусов.

Композиционные полимеры отличаются пластичностью, что исключает резку трассы, число фитингов. Пластик не подвергается коррозии, поэтому можно сделать скрытый монтаж в стене или организовать теплый пол. Подбирать толщину стенки (от 1,8 до 3 мм) нужно по уровню давления контура.

Недостаток композитов – деформация при перегреве, разрыв при замерзании теплоносителя. Благодаря гладкости внутренних стенок на трубах не образуется налет.

Контур модификаций с антидиффузным слоем не завоздушивается.

Металлопластиковые трубы

Металлопластик

Изделия отличает привлекательный внешний вид и разнообразие диаметров – от 16 до 63 мм. Стенки арматуры бывают толщиной 2-3 мм, допустимая долговременная температура теплоносителя – 95 градусов, кратковременная – 110 градусов.

Конструкция многослойная, что позволяет магистрали выдерживать большую нагрузку. Стандартная металлопластиковая труба состоит из таких элементов:

  • внешний слой – сшитый полиэтилен, стойкий к температурным, ударным и химическим воздействиям;
  • проклейка – нужна для скрепления материалов;
  • армирование – используется гибкий и прочный алюминий;
  • внутренний слой – гладкий сшитый полиэтилен.

Армированный слой может достигать 190-300 мкм в толщину, что позволяет выдерживать давление до 8 кПа.

Трасса соединяется посредством опрессовки фитингами или цангами с помощью специального ключа. Способ стыковки подбирает владелец или специалист по монтажу на месте. Материал гибкий, что обеспечивает простоту самостоятельной установки трубогибом.

Изгиб металлопластиковой трубы формируется вручную, с оптимальным радиусом 80-125 мм.

Плюсы и минусы стальных и медных труб

Особенности стального трубопровода

Трубы из углеродистой стали не подвержены коррозии

До конца ХХ века труба из стали была единственным способом обустройства отопления. В настоящее время собственники частных домов предпочитают делать коммуникации из углеродистой стали.

Материал имеет несколько плюсов:

  • стойкость к гидравлическим ударам, колебаниям температуры и давления;
  • отличные показатели прочности и устойчивости к механическим воздействиям;
  • минимальный коэффициент расширения, исключающий компенсаторы;
  • хорошая теплопроводность;
  • недорогая цена материала даже при покупке расходников.

Стальной тип коммуникаций имеет ряд минусов:

  • минимальная стойкость к коррозии;
  • шероховатость стенок, в результате которой формируются отложения;
  • риски коррозии по причинам протечек;
  • большой вес;
  • необходимость навыков сварки и специального оборудования для монтажа;
  • кропотливость нарезки резьбы при резьбовом соединении;
  • пропускание железом блуждающих токов.

Модели с оцинковкой практически не подвергаются коррозии.

Особенности медного трубопровода

Медные трубы выдерживают перепады температур от -200 до +500 градусов

Медная батарея и аналогичная арматура до сих пор используются в частных домах. Причинами их применения являются:

  • долговечность – металлический материал не разрушается на протяжении 100 лет;
  • высокие показатели герметичности, стойкости к коррозии;
  • отсутствие отложений внутри;
  • большая теплопроводность;
  • диапазон рабочей температуры от -200 до +500 градусов;
  • устойчивость к перепадам давления.

Недостаток медного трубопровода – высокая стоимость самого материала.

Медные трубы нельзя комбинировать с изделиями из нелегированной стали – они быстро заржавеют.

Полимерный и металлопластиковый тип арматуры

Характеристики полимерной арматуры

ПП-трубопровод отличается слабой жесткостью

Современные ПП-трубы изготавливаются из нетоксичного синтетического полимера. Они отличаются ударопрочностью, возможностью многократного изгибания, износостойкостью и диэлектрическими свойствами. ПВХ-трубы, применяемые для отопления, могут выдерживать давление до 25 бар при температуре от 0 до +25 градусов и 10 бар при кратковременном нагреве (от 70 градусов и выше).

Полимерный тип арматуры отличается несколькими достоинствами:

  • универсальность – такой магистралью оснащается квартира, производственные площади или частный дом;
  • простота монтажа своими руками при наличии котла максимальным прогревом теплоносителя до 70 градусов;
  • минимальные затраты на комплектующие;
  • гладкость внутренней поверхности, где не скапливаются отложения;
  • использование простых инструментов для установки;
  • длительный период эксплуатации – почти 25 лет;
  • красивый внешний вид трассы;
  • стойкость к низкой температуре.

Пластиковый тип труб отличается слабой жесткостью, в результате которой магистрали могут провисать, растрескиваться и обрываться.

Показатель КПД домашней системы зависит от армирования ПП-трубы. Производители используют несколько типов армирующего материала:

  • Фольгирование – уплотнение делается снаружи, в середине и внутри при помощи несплошных, гофрированных и сплошных листов. Фольга исключает расширение при нагреве.
  • Стекловолоконный слой – размещается в середине трубы посредством соэкструзии. Стекловолокно при сварке фитингов создает прочное соединение, которое не расслаивается.
  • Композитные смеси – применяются составы, в которых смешиваются полипропилен со стекловолокном. Трубы получают дополнительную прочность и стойкость к механическим воздействиям.

Стекловолоконное армирование – оптимальный вариант для домашнего строительства.

Трубопровод из сшитого полиэтилена

Полипропиленовый вид арматуры – этилен с химической или физической сшивкой молекул. Готовые изделия получают однородную структуру, гибкость и высокую прочность на разрыв. Основные преимущества конструкций:

  • хорошие показатели усадки;
  • сохранение формы по уровню соединения даже при повышении температуры до 200 градусов;
  • износостойкость и сохранение целостности в условиях высокого давления;
  • низкий коэффициент расширения при тепловом воздействии;
  • возможность прокладки скрытым способом;
  • способность фрагментов к запоминанию положения в системе.

Полиэтиленовый тип трубопровода разрушается под воздействием ультрафиолета.

Особенности металлопластиковой арматуры

Соединение металлопластиковых труб

Для производства применяется пластик и каркас из алюминиевой фольги с клеевой связкой. Арматура подходит для комнат, в которых постоянный обогрев. Соединяется с помощью фитингов – разъемных и неразъемных. Резьбовую сцепку должен выполнять только специалист.

Металлополимерный тип системы имеет такие свойства:

  • стойкость к коррозии – с теплоносителем вступает в контакт исключительно пластмассовый слой;
  • гладкость внутренней поверхности, где не скапливается налет;
  • герметичность, что сохраняют фольгирование;
  • хорошие показатели гибкости – удобно для комнат любой конфигурации;
  • продажа в бухтах по 50-500 м, что исключает переплаты за метр материала, уменьшает количество паек;
  • длительность эксплуатации – до 50 лет;
  • низкий коэффициент линейного расширения – трубопровод можно монтировать в стену.

Материал не устойчив к УФ-лучам, поэтому укладывается в гофротрубу.

Какие трубы выбрать

Подбирая трубы для отопления, стоит рассмотреть, какие изделия будут лучше по КПД для частного дома, обратить внимание на условия эксплуатации и сложность монтажа.

Полипропилен отличается высокой герметичностью, простотой самостоятельного соединения и небольшим весом. На несущие системы не создается давление, а гладкость стенок исключает образование отложений. Жесткость материала предусматривает использование фитингов для создания поворота. При выходе из строя одной области требуется полностью менять системы.

Металлопластик – надежен, отличается простотой самостоятельной организации магистрали. Соединять изделия можно гаечным ключом, но точки спайки могут повреждаться. Металлопластиковая арматура оправдана, если нужно обогревать дом в постоянном режиме.

При наличии финансовых средств стоит остановить выбор на нержавеющей магистрали со сроком эксплуатации до 100 лет.

Правила выбора размеров

Типоразмеры трубы зависят от квадратуры отапливаемой площади:

  • оптимальный диаметр для мест массового скопления людей – 200 мм;
  • в небольших домах подойдут изделия 20-30 мм в диаметре;
  • при наличии горячего водоснабжения на стояки пускают трубу 25 мм, остальные участки делаются из труб 20 мм;
  • центральное отопление выполняется из арматуры 25 мм диаметром;
  • для теплого пола подойдут конструкции, диаметр которых от 16 мм.

Для точного расчета параметров стоит обратиться к профессионалам или использовать онлайн-калькулятор.

Специфика монтажа труб отопления в частном доме

Однотрубная система отопления Ленинградка

В частном доме может использоваться однотрубная или двухтрубная система отопления.

Выполнение однотрубной схемы

Принцип обустройства коммуникаций – подключение всех радиаторов на один коллектор. Устройство будет работать на подачу и обратку, а теплоноситель – двигаться по батареям в виде замкнутого кольца.

При организации однотрубной схемы радиаторы быстрее остывают, поэтому понадобится добавлять секции. Диаметр коллектора должен быть больше размера трубы.

Схема реализуется несколькими способами:

  • Ленинградка, или горизонтальная – применяются до 5 радиаторов. Большее число элементов не даст нормально прогреваться последним. Коммуникации подойдут для небольшого или дачного дома.
  • Вертикальная – понадобятся однотрубные вертикальные стояки. Конструкция оправдана в двухэтажном доме.

Батареи однотрубной системы воздействуют друг на друга, поэтому автоматику подключить проблематично.

Реализация двухтрубной схемы

Главная характеристика коммуникаций – подача теплоносителя на радиаторы по одной трубе и возврат – по другой. Температура топлива при данной разводке не изменяется, поэтому секции не добавляются.

Подключить магистраль можно несколькими способами:

  • Тупиковый – вся сеть делится на несколько плеч (ветвей). Тепловой носитель движется по трубам навстречу.
  • Попутный – обратный коллектор продолжает подающий. У теплоносителя одно направление, замыкающееся в виде кольца.
  • Коллекторный, или лучевой – разводка предусматривает подачу от коллектора на радиатор отдельной трубы. Магистраль скрывается под полом.

При укладке больших труб с уклоном 3-5 мм/1 м возможна самотечная работа системы.

Подбор отопительных труб должен выполняться в зависимости от материалов, возможности постоянного проживания в доме. Производители выпускают несколько видов изделий, отличающихся по стоимости и сложности монтажа.

Тепловые трубки для управления температурным режимом

  • Дом
  • О компании
    • Новости
    • События
    • О нас
    • Объект
    • Качество
    • Наша команда
    • Наши услуги
    • Отзывы клиентов
    • Туристическая информация
    • ACT Социальная ответственность
  • Карьера
  • Связаться
    • Связаться с ACT
    • Найди своего представителя
  • Звоните: 717.295.6061

  • Звоните: 717.295.6061
Связаться с инженером Усовершенствованные технологии охлаждения

  • Дом
  • О компании
    • Назад
    • Новости
    • События
    • Около
    • Объект
    • Качество
    • Наша команда
    • Наши услуги
    • Отзывы клиентов
    • Корпоративная социальная ответственность
    • Карьера: мы нанимаем!
  • Связаться
    • Назад
    • Найти представителя
  • Рынки
    • Назад
    • Авиация
    • Охлаждение электроники
    • Охлаждение корпуса
      • Назад
      • Заказать онлайн
      • Инструмент выбора
    • Рекуперация энергии HVAC
    • Обработка материалов
    • Медицинский
    • Военный
      • Назад
      • Оружие направленной энергии
      • Решения для встраиваемых вычислений
    • Фотоника
    • Силовая электроника
    • Солнечная
    • Тепловой контроль космического корабля
    • Калибровка и контроль температуры
    • Транспорт
  • Продукты
    • Назад
    • Тепловые трубки для управления температурным режимом
      • Назад
      • Узлы тепловых труб
      • Пластины HiK ™
      • Узлы паровой камеры
    • Двухфазные системы охлаждения с насосом
    • Радиаторы PCM
    • Продукты для контроля температуры космических аппаратов
      • Назад
      • Тепловые трубки постоянной проводимости
      • Тепловые трубки с переменной проводимостью
      • Контурные тепловые трубки
      • Медные / водяные тепловые трубы
      • Аккумулятор для гидравлических систем
    • Охладители герметичных корпусов
      • Назад
      • Охладители радиатора ACT-HSC
      • Охладители с тепловыми трубками ACT-HPC
      • Малошумящие охладители ACT-LNC
      • Термоэлектрические кондиционеры ACT-TEC
      • Заказать онлайн
      • Инструмент выбора
    • Теплообменники HVAC
      • Задняя
      • Теплообменник с воздушно-воздушной трубкой
      • Теплообменник с тепловыми трубками с улучшенным осушением и обертыванием
      • Пассивно-разделенная система теплообменников
      • Вентилятор с пассивной тепловой трубкой (HRV)
      • Тепловой пассивный клапан ACT
    • Петлевой термосифон
    • Теплотехнические услуги
    • ICE-Lok ™ Клиновой замок с термическим усилением
    • Жидкие холодные тарелки - на заказ
    • Вкладыши печи и полости черного тела
      • Назад
      • Изотермические футеровки для сверхвысокотемпературных печей (IFL) для ячеек точки замерзания меди
      • IFL Системы обработки материалов
      • Печь с тепловыми трубками с регулируемым давлением
      • Полость черного тела с тепловой трубкой
    • Тепловые, жидкостные и механические системы на заказ
      • Назад
      • Индивидуальные однофазные системы охлаждения
      • Испытательная система имитации горения для оценки защитной одежды вблизи реактивных двигателей
      • Система испытаний на воспламенение от горячей поверхности (HSI) для оценки воспламеняемости
      • Термооптическая испытательная система для управления температурным режимом лазерных диодов
      • Калибровочная печь с тепловыми трубками с регулируемым давлением
      • Испытательная система для моделирования контура жидкости модуля ISS JEMS
      • Индивидуальные испытательные системы для однофазных жидкостных холодных пластин
      • Двухфазные испытательные системы с насосом на заказ
  • НИОКР
    • Назад
    • Усовершенствованные тепловые трубки и контурные тепловые трубки
      • Назад
      • Тепловые трубки средней температуры
      • Высокотемпературные тепловые трубки
      • Петли с тепловыми трубками
      • Испытания на срок службы тепловых труб
    • Расширенные вычислительные методы и моделирование
      • Назад
      • Расширенный CFD для реактивных потоков
      • Ab-Initio и методы молекулярной динамики
      • Методы реактивной молекулярной динамики
      • Моделирование без сетки на основе перидинамики
    • Технология теплообменников
    • Горючее и синтетическое топливо
      • Задний
      • Горючие аппараты Swiss Roll
      • Улучшение горения с помощью катализаторов
      • Производство синтоплива на солнечной энергии
      • Гибридный гибридный реактор газификации угля на солнечной энергии
.

Общие сведения о теплообменниках - типы, конструкции, применение и руководство по выбору

Крупным планом часть теплообменника типа вода-воздух.

Изображение предоставлено: Alaettin YILDIRIM / Shutterstock.com

Теплообменники - это устройства, предназначенные для передачи тепла между двумя или более жидкостями, т. Е. Жидкостями, парами или газами, с разными температурами. В зависимости от типа используемого теплообменника, процесс теплопередачи может быть газ-газ, жидкость-газ или жидкость-жидкость и происходить через твердый сепаратор, который предотвращает смешивание текучих сред, или прямой поток жидкости. контакт.Другие конструктивные характеристики, включая строительные материалы и компоненты, механизмы теплопередачи и конфигурации потока, также помогают классифицировать и классифицировать типы доступных теплообменников. Эти теплообменные устройства находят применение в самых разных отраслях промышленности, они разработаны и изготовлены для использования как в процессах нагрева, так и охлаждения.

Эта статья посвящена теплообменникам, исследует их различные конструкции и типы и объясняет их соответствующие функции и механизмы.Кроме того, в этой статье приводятся рекомендации по выбору и общие области применения для каждого типа теплообменного устройства.

Термодинамика теплообменника

Конструкция теплообменника - это упражнение в термодинамике, науке, изучающей поток тепловой энергии, температуру и взаимосвязь с другими формами энергии. Чтобы понять термодинамику теплообменника, хорошей отправной точкой является изучение трех способов передачи тепла - теплопроводности, конвекции и излучения.В следующих разделах представлен обзор каждого из этих режимов теплопередачи.

Проводимость

Проводимость - это передача тепловой энергии между материалами, находящимися в контакте друг с другом. Температура - это мера средней кинетической энергии молекул в материале - более теплые объекты (которые имеют более высокую температуру) демонстрируют большее движение молекул. Когда более теплый объект соприкасается с более холодным объектом (тем, который имеет более низкую температуру), происходит передача тепловой энергии между двумя материалами, при этом более холодный объект получает больше энергии, а более теплый объект становится менее энергичным.Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока не будет достигнуто тепловое равновесие.

Скорость, с которой тепловая энергия передается в материале за счет теплопроводности, определяется следующим выражением:

В этом выражении Q представляет количество тепла, передаваемого через материал во времени t , ΔT представляет собой разность температур между одной стороной материала и другой (температурный градиент), A представляет собой площадь поперечного сечения материала, а d - толщина материала.Константа k известна как теплопроводность материала и является функцией внутренних свойств материала и его структуры. Воздух и другие газы обычно имеют низкую теплопроводность, в то время как неметаллические твердые вещества имеют более высокие значения, а металлические твердые частицы обычно имеют самые высокие значения.

Конвекция

Конвекция - это передача тепловой энергии от поверхности за счет движения нагретой жидкости, такой как воздух или вода.Большинство жидкостей расширяются при нагревании и, следовательно, становятся менее плотными и поднимаются по сравнению с другими более холодными частями жидкости. Итак, когда воздух в комнате нагревается, он поднимается к потолку, потому что он теплее и менее плотный, и передает тепловую энергию, сталкиваясь с более холодным воздухом в комнате, затем становится более плотным и снова падает на пол. Этот процесс создает поток естественной или свободной конвекции. Конвекция также может происходить за счет так называемой принудительной или вспомогательной конвекции, например, когда нагретая вода перекачивается по трубе, например, в системе водяного отопления.

Для свободной конвекции скорость передачи тепла выражается законом охлаждения Ньютона:

Где Q-точка - скорость передачи тепла, h c - коэффициент конвективной теплопередачи, A - площадь поверхности, на которой происходит процесс конвекции, а ΔT - разница температур между поверхность и жидкость. Коэффициент конвективной теплопередачи h c является функцией свойств жидкости, подобно теплопроводности материала, упомянутого ранее в отношении проводимости.

Радиация

Тепловое излучение - это механизм передачи тепловой энергии, который включает излучение электромагнитных волн от нагретой поверхности или объекта. В отличие от теплопроводности и конвекции, тепловое излучение не требует промежуточной среды для переноса энергии волны. Все объекты, температура которых выше абсолютного нуля (-273,15 o C), излучают тепловое излучение в обычно широком спектральном диапазоне.

Чистую скорость радиационных тепловых потерь можно выразить с помощью закона Стефана-Больцмана следующим образом:

, где Q - теплоотдача в единицу времени, T ч - температура горячего объекта (в абсолютных единицах, o K), T c - температура более холодного окружения. (также в абсолютных единицах, o K), σ - постоянная Стефана-Больцмана (значение которой равно 5.6703 x 10 -8 Вт / м 2 K 4 ). Термин, представленный как ε , представляет собой коэффициент излучения материала и может иметь значение от 0 до 1, в зависимости от характеристик материала и его способности отражать, поглощать или передавать излучение. Это также функция температуры материала.

Основные принципы теплообменников

Независимо от типа и конструкции, все теплообменники работают в соответствии с одними и теми же фундаментальными принципами, а именно нулевым, первым и вторым законами термодинамики, которые описывают и диктуют перенос или «обмен» тепла от одной жидкости к другой.

  • Нулевой закон термодинамики гласит, что термодинамические системы, находящиеся в тепловом равновесии, имеют одинаковую температуру. Кроме того, если каждая из двух систем находится в тепловом равновесии с третьей системой, то две первые системы должны быть в равновесии друг с другом; таким образом, все три системы имеют одинаковую температуру. Этот закон, предшествующий трем другим законам термодинамики по порядку, но не в развитии, не только выражает тепловое равновесие как переходное свойство, но также определяет понятие температуры и устанавливает ее как измеримое свойство термодинамических систем.
  • Первый закон термодинамики основан на нулевом законе, устанавливая внутреннюю энергию ( U ) как еще одно свойство термодинамических систем и указывая на влияние тепла и работы на внутреннюю энергию системы и энергию окружающей среды. Кроме того, первый закон, также называемый законом обмена энергией, по существу гласит, что энергия не может быть создана или уничтожена, а только передана другой термодинамической системе или преобразована в другую форму (например,г., нагреть или работать).

    Например, если в систему поступает тепло из окружающей среды, происходит соответствующее увеличение внутренней энергии системы и уменьшение энергии окружающей среды. Этот принцип можно проиллюстрировать следующим уравнением, где ΔU система представляет внутреннюю энергию системы, а ΔU окружающей среды представляет внутреннюю энергию окружающей среды:

  • Второй закон термодинамики устанавливает энтропию ( S ) как дополнительное свойство термодинамических систем и описывает естественную и неизменную тенденцию Вселенной и любой другой замкнутой термодинамической системы к увеличению энтропии с течением времени.Этот принцип может быть проиллюстрирован следующим уравнением, где ΔS представляет изменение энтропии, ΔQ представляет изменение тепла, добавляемого к системе, а T представляет собой абсолютную температуру:

    Он также используется для объяснения тенденции двух изолированных систем - когда они могут взаимодействовать и свободны от всех других влияний - двигаться к термодинамическому равновесию. Согласно второму закону энтропия может только увеличиваться, но не уменьшаться; следовательно, каждая система по мере увеличения энтропии неизменно движется к наивысшему значению, достижимому для указанной системы.При этом значении система достигает состояния равновесия, при котором энтропия больше не может увеличиваться (поскольку она максимальна) или уменьшаться, так как это действие нарушит Второй закон. Следовательно, единственные возможные изменения системы - это те, в которых энтропия не претерпевает изменений (т. Е. Отношение тепла, добавляемого или отводимого к системе, к абсолютной температуре остается постоянным).

В целом эти принципы определяют основные механизмы и операции теплообменников; Нулевой закон устанавливает температуру как измеримое свойство термодинамических систем, Первый закон описывает обратную зависимость между внутренней энергией системы (и ее преобразованными формами) и энергией окружающей ее среды, а Второй закон выражает тенденцию двух взаимодействующих систем к двигаться к тепловому равновесию.Таким образом, теплообменники функционируют, позволяя жидкости более высокой температуры ( F 1 ) взаимодействовать - прямо или косвенно - с жидкостью более низкой температуры ( F 2 ), что позволяет тепло для передачи от F 1 к F 2 для перехода к равновесию. Эта передача тепла приводит к снижению температуры для F 1 и увеличению температуры для F 2 .В зависимости от того, нацелено ли приложение на нагрев или охлаждение жидкости, этот процесс (и устройства, которые его используют) можно использовать для направления тепла к системе или от нее, соответственно.

Расчетные характеристики теплообменника

Как указано выше, все теплообменники работают по одним и тем же основным принципам. Однако эти устройства можно классифицировать и классифицировать несколькими способами в зависимости от их конструктивных характеристик. К основным характеристикам, по которым можно отнести теплообменники, относятся:

  • Конфигурация потока
  • Способ строительства
  • Механизм теплопередачи

Конфигурация потока

Конфигурация потока, также называемая устройством потока, теплообменника относится к направлению движения текучих сред внутри теплообменника относительно друг друга.В теплообменниках используются четыре основные конфигурации потока:

  • Попутный поток
  • Противоток
  • Поперечный поток
  • Гибридный поток
Попутный поток

Теплообменники с прямоточным потоком , также называемые теплообменниками с параллельным потоком, представляют собой теплообменные устройства, в которых жидкости движутся параллельно и в одном направлении друг с другом. Хотя такая конфигурация обычно приводит к более низкой эффективности, чем устройство противотока, она также обеспечивает максимальную термическую однородность по стенкам теплообменника.

Противоток

Противоточные теплообменники , также известные как противоточные теплообменники, спроектированы так, что жидкости движутся антипараллельно (т. Е. Параллельно, но в противоположных направлениях) друг другу внутри теплообменника. Наиболее часто используемая из конфигураций потока, устройство противотока обычно демонстрирует наивысшую эффективность, поскольку оно обеспечивает наибольшую теплопередачу между жидкостями и, следовательно, наибольшее изменение температуры.

Поперечный поток

В теплообменниках перекрестного тока жидкости текут перпендикулярно друг другу. Эффективность теплообменников, в которых используется такая конфигурация потока, находится между противоточными и прямоточными теплообменниками.

Гибридный поток

Теплообменники с гибридным потоком демонстрируют некоторую комбинацию характеристик ранее упомянутых конфигураций потока. Например, конструкции теплообменников могут использовать несколько каналов и устройств (например,g., как противоточные, так и перекрестные потоки) в одном теплообменнике. Эти типы теплообменников обычно используются для учета ограничений приложения, таких как пространство, бюджетные затраты или требования к температуре и давлению.

На рисунке 1 ниже показаны различные доступные конфигурации потока, включая конфигурацию с перекрестным / противотоком, которая является примером конфигурации гибридного потока.

Рисунок 1 - Конфигурации потока теплообменника

Метод строительства

Если в предыдущем разделе теплообменники классифицировались на основе типа используемой конфигурации потока, в этом разделе они классифицируются на основе их конструкции.Конструктивные характеристики, по которым можно классифицировать эти устройства, включают:

  • Рекуперативное против регенеративного
  • Прямое против косвенного
  • Статическая и динамическая
  • Типы используемых компонентов и материалов
Рекуперативная и регенеративная

Теплообменники можно разделить на рекуперативные теплообменники и рекуперативные теплообменники.

Разница между рекуперативными и регенеративными системами теплообменников заключается в том, что в рекуперативных теплообменниках (обычно называемых рекуператорами) каждая жидкость одновременно протекает через свой собственный канал внутри теплообменника.С другой стороны, регенеративных теплообменников , также называемых емкостными теплообменниками или регенераторами, поочередно позволяют более теплым и более холодным жидкостям проходить через один и тот же канал. И рекуператоры, и регенераторы могут быть далее разделены на различные категории теплообменников, такие как прямые или непрямые, статические или динамические, соответственно. Из двух указанных типов рекуперативные теплообменники чаще используются в промышленности.

Прямая и косвенная
В рекуперативных теплообменниках

для обмена теплом между жидкостями используются процессы прямого или косвенного контакта.

В теплообменниках прямого контакта жидкости не разделяются внутри устройства, а тепло передается от одной жидкости к другой посредством прямого контакта. С другой стороны, в непрямых теплообменниках жидкости остаются отделенными друг от друга теплопроводными компонентами, такими как трубы или пластины, на протяжении всего процесса теплопередачи. Компоненты сначала получают тепло от более теплой жидкости, когда она течет через теплообменник, а затем передают тепло более холодной жидкости, когда она течет через теплообменник.Некоторые из устройств, в которых используются процессы прямого контактного переноса, включают градирни и паровые инжекторы, в то время как устройства, в которых используются процессы косвенного контактного переноса, включают трубчатые или пластинчатые теплообменники.

Статическая и динамическая

Существует два основных типа регенеративных теплообменников - статические теплообменники и динамические теплообменники. В статических регенераторах (также известных как регенераторы с неподвижным слоем) материал и компоненты теплообменника остаются неподвижными при прохождении жидкости через устройство, в то время как в динамических регенераторах материал и компоненты перемещаются на протяжении всего процесса теплопередачи.Оба типа подвержены риску перекрестного загрязнения между потоками текучей среды, что требует тщательного проектирования во время производства.

В одном из примеров статического типа более теплая жидкость проходит через один канал, тогда как более холодная жидкость проходит через другой в течение фиксированного периода времени, в конце которого за счет использования быстродействующих клапанов происходит реверсирование потока, так что два жидкости переключают каналы. В примере динамического типа обычно используется вращающийся теплопроводный компонент (например,g., барабан), через который непрерывно протекают более теплые и более холодные жидкости, хотя и отдельными, изолированными секциями. По мере вращения компонента любая заданная секция поочередно проходит через потоки более теплого пара и более холодного пара, позволяя компоненту поглощать тепло от более теплой жидкости и передавать тепло более холодной жидкости по мере прохождения. На рисунке 2 ниже изображен процесс теплопередачи в регенераторе роторного типа с противоточной конфигурацией.

Рисунок 2 - Теплообмен в регенераторе роторного типа

Компоненты и материалы теплообменника

Существует несколько типов компонентов, которые можно использовать в теплообменниках, а также широкий спектр материалов, используемых для их изготовления.Используемые компоненты и материалы зависят от типа теплообменника и его предполагаемого применения.

Некоторые из наиболее распространенных компонентов, используемых для создания теплообменников, включают кожухи, трубки, спиральные трубки (змеевики), пластины, ребра и адиабатические колеса. Более подробная информация о том, как эти компоненты работают в теплообменнике, будет предоставлена ​​в следующем разделе (см. Типы теплообменников).

В то время как металлы очень подходят - и широко используются - для изготовления теплообменников из-за их высокой теплопроводности, как в случае теплообменников из меди, титана и нержавеющей стали, другие материалы, такие как графит, керамика, композиты или пластмассы , может иметь большие преимущества в зависимости от требований приложения теплопередачи.

Рисунок 3 - Классификация теплообменников по конструкции
Примечания: * Теплообменные устройства, перечисленные под классификацией конструкции, являются лишь небольшой частью из имеющихся.
** Представленная классификация соответствует информации, опубликованной на сайте Thermopedia.com.

Механизм теплопередачи

В теплообменниках используются два типа механизмов теплопередачи - однофазный или двухфазный.

В однофазных теплообменниках жидкости не претерпевают никаких фазовых превращений в процессе теплопередачи, что означает, что как более теплые, так и более холодные жидкости остаются в том же состоянии вещества, в котором они попали в теплообменник.Например, в приложениях теплопередачи вода-вода более теплая вода теряет тепло, которое затем передается более холодной воде и не превращается в газ или твердое вещество.

С другой стороны, в двухфазных теплообменниках жидкости действительно испытывают фазовый переход в процессе теплопередачи. Фазовое изменение может происходить в одной или обеих участвующих текучих средах, приводя к переходу из жидкости в газ или из газа в жидкость. Обычно устройства, в которых используется двухфазный механизм теплопередачи, требуют более сложных конструктивных решений, чем устройства, в которых используется однофазный механизм теплопередачи.Некоторые из доступных типов двухфазных теплообменников включают бойлеры, конденсаторы и испарители.

Виды теплообменников

Исходя из указанных выше конструктивных характеристик, доступно несколько различных вариантов теплообменников. Некоторые из наиболее распространенных вариантов, используемых в промышленности, включают:

  • Кожухотрубные теплообменники
  • Двухтрубные теплообменники
  • Пластинчатые теплообменники
  • Конденсаторы, испарители и котлы

Кожухотрубные теплообменники

Наиболее распространенный тип теплообменников, кожухотрубных теплообменников состоит из одной трубы или ряда параллельных трубок (т.е.например, пучок труб), заключенный в герметичный цилиндрический сосуд высокого давления (т.е. оболочку). Конструкция этих устройств такова, что одна жидкость протекает через меньшую трубку (и), а другая жидкость течет вокруг ее / их внешней (их) стороны и между ними / ими внутри герметичной оболочки. К другим конструктивным характеристикам, доступным для этого типа теплообменника, относятся оребренные трубы, одно- или двухфазная теплопередача, противоточный, прямоточный или перекрестный поток, а также одно-, двух- или многопроходные конфигурации.

Некоторые из доступных типов кожухотрубных теплообменников включают спиральные змеевики и двухтрубные теплообменники, а некоторые из применений включают предварительный нагрев, охлаждение масла и производство пара.

Крупный план пучка труб теплообменника.

Изображение предоставлено: Антон Москвитин / Shutterstock.com

Двухтрубный теплообменник

Кожухотрубный теплообменник, двухтрубные теплообменники используют простейшую конструкцию и конфигурацию теплообменника, которая состоит из двух или более концентрических цилиндрических труб или трубок (одна большая труба и одна или несколько меньших труб).В соответствии с конструкцией всех кожухотрубных теплообменников одна жидкость протекает через меньшую трубу (и), а другая жидкость течет вокруг меньшей трубы (ов) внутри большей трубы.

Требования к конструкции двухтрубных теплообменников включают характеристики рекуперативного и косвенного типов контактов, упомянутых ранее, поскольку жидкости остаются разделенными и текут по своим собственным каналам на протяжении всего процесса теплопередачи. Тем не менее, существует некоторая гибкость в конструкции двухтрубных теплообменников, поскольку они могут быть спроектированы с прямоточными или противоточными устройствами и могут использоваться модульно в последовательной, параллельной или последовательно-параллельной конфигурации внутри системы.Например, на рис. 4 ниже показан перенос тепла в изолированном двухтрубном теплообменнике с прямоточной конфигурацией.

Рисунок 4 - Теплообмен в двухтрубном теплообменнике

Пластинчатые теплообменники

Пластинчатые теплообменники, также называемые пластинчатыми теплообменниками, состоят из нескольких тонких гофрированных пластин, связанных вместе. Каждая пара пластин создает канал, по которому может течь одна жидкость, и пары уложены друг на друга и прикреплены - посредством болтов, пайки или сварки - так, что между парами создается второй канал, через который может течь другая жидкость.

Стандартная пластинчатая конструкция также доступна с некоторыми вариациями, например пластинчато-ребристыми или пластинчатыми теплообменниками. Пластинчато-ребристые теплообменники используют ребра или прокладки между пластинами и позволяют использовать несколько конфигураций потока и более двух потоков жидкости, проходящих через устройство. Пластинчатые теплообменники с подушками оказывают давление на пластины, чтобы повысить эффективность теплопередачи по поверхности пластины. Некоторые из других доступных типов включают пластинчатые и рамные, пластинчатые и кожухо-спиральные теплообменники.

Пластинчатый теплообменник крупным планом.

Кредит изображения: withGod / Shutterstock.com

Конденсаторы, испарители и котлы

Котлы, конденсаторы и испарители - это теплообменники, в которых используется двухфазный механизм теплопередачи. Как упоминалось ранее, в двухфазных теплообменниках одна или несколько текучих сред претерпевают фазовое изменение во время процесса теплопередачи, переходя либо из жидкости в газ, либо из газа в жидкость.

Конденсаторы - это теплообменные устройства, которые забирают нагретый газ или пар и охлаждают их до точки конденсации, превращая газ или пар в жидкость.С другой стороны, в испарителях и котлах процесс теплопередачи переводит жидкости из жидкой формы в газообразную или парообразную.

Другие варианты теплообменников

Теплообменники используются во множестве приложений в самых разных отраслях промышленности. Следовательно, существует несколько вариантов теплообменников, каждый из которых соответствует требованиям и спецификациям конкретного применения. Помимо упомянутых выше вариантов, доступны другие типы, включая теплообменники с воздушным охлаждением, теплообменники с вентиляторным охлаждением и теплообменники с адиабатическим колесом.

Рекомендации по выбору теплообменника

Несмотря на то, что существует широкий спектр теплообменников, пригодность каждого типа (и его конструкции) для передачи тепла между жидкостями зависит от технических характеристик и требований применения. Эти факторы в значительной степени определяют оптимальную конструкцию желаемого теплообменника и влияют на соответствующие расчеты номинальных характеристик и размеров.

Некоторые из факторов, которые профессионалы отрасли должны учитывать при проектировании и выборе теплообменника:

  • Тип жидкостей, поток жидкости и их свойства
  • Требуемая тепловая мощность
  • Ограничения по размеру
  • Стоимость

Тип жидкости, поток и свойства

Определенный тип жидкостей - e.г., воздух, вода, масло и т. д. - задействованные, а также их физические, химические и термические свойства - например, фаза, температура, кислотность или щелочность, давление и скорость потока и т. д. - помогают определить конфигурацию потока и наиболее подходящую конструкцию для этого конкретного приложения теплопередачи.

Например, если речь идет о коррозионных жидкостях, жидкостях с высокой температурой или под высоким давлением, конструкция теплообменника должна выдерживать высокие нагрузки в процессе нагрева или охлаждения. Одним из методов выполнения этих требований является выбор конструкционных материалов, обладающих желаемыми свойствами: графитовые теплообменники обладают высокой теплопроводностью и коррозионной стойкостью, керамические теплообменники могут работать при температурах выше, чем точки плавления многих обычно используемых металлов, а пластиковые теплообменники обеспечивают высокую теплопроводность и устойчивость к коррозии. недорогая альтернатива, которая сохраняет умеренную степень коррозионной стойкости и теплопроводности.

Керамический теплообменник

Изображение предоставлено: CG Thermal

Другой метод заключается в выборе конструкции, подходящей для свойств жидкости: пластинчатые теплообменники могут работать с жидкостями от низкого до среднего давления, но с более высокими расходами, чем другие типы теплообменников, а двухфазные теплообменники необходимы при работе с жидкостями, которые требуют фазового перехода в процессе теплопередачи. Другие свойства текучей среды и потока текучей среды, которые профессионалы отрасли могут иметь в виду при выборе теплообменника, включают вязкость текучей среды, характеристики загрязнения, содержание твердых частиц и присутствие водорастворимых соединений.

Тепловые выходы

Тепловая мощность теплообменника относится к количеству тепла, передаваемому между жидкостями, и соответствующему изменению температуры в конце процесса теплопередачи. Передача тепла внутри теплообменника приводит к изменению температуры в обеих жидкостях, понижая температуру одной жидкости по мере удаления тепла и повышая температуру другой жидкости по мере добавления тепла. Желаемая тепловая мощность и скорость теплопередачи помогают определить оптимальный тип и конструкцию теплообменника, поскольку некоторые конструкции теплообменников предлагают более высокие скорости теплопередачи через нагреватель и могут выдерживать более высокие температуры, чем другие конструкции, хотя и с более высокой стоимостью.

Ограничения размера

После выбора оптимального типа и конструкции теплообменника распространенной ошибкой является покупка слишком большого для данного физического пространства. Часто более разумным является приобретение теплообменного устройства такого размера, который оставляет место для дальнейшего расширения или добавления, чем выбирать тот, который полностью охватывает пространство. Для применений с ограниченным пространством, например, в самолетах или автомобилях, компактные теплообменники предлагают высокую эффективность теплопередачи в меньших и более легких решениях.Эти теплообменные устройства характеризуются высоким отношением площади поверхности теплообмена к объему, поэтому доступны несколько вариантов этих теплообменных устройств, включая компактные пластинчатые теплообменники. Как правило, эти устройства имеют отношение ≥700 м 2 / м 3 для газо-газовых приложений и ≥400 м 2 / м 3 для жидкого газа. газовые приложения.

Стоимость

Стоимость теплообменника включает не только начальную цену оборудования, но также затраты на установку, эксплуатацию и техническое обслуживание в течение всего срока службы устройства.Несмотря на то, что необходимо выбрать теплообменник, который эффективно удовлетворяет требованиям приложений, также важно учитывать общие затраты на выбранный теплообменник, чтобы лучше определить, стоит ли оно вложенных средств. Например, изначально дорогой, но более прочный теплообменник может привести к более низким затратам на техническое обслуживание и, следовательно, к меньшим общим расходам в течение нескольких лет, в то время как более дешевый теплообменник может быть изначально менее дорогим, но потребовать нескольких ремонтов и замен. в течение того же периода времени.

Оптимизация конструкции

Проектирование оптимального теплообменника для данного применения (с конкретными спецификациями и требованиями, указанными выше) включает определение изменения температуры жидкостей, коэффициента теплопередачи и конструкции теплообменника и их соотнесение со скоростью теплопередачи. . Две основные проблемы, возникающие при достижении этой цели, - это расчет номинальных характеристик и размеров устройства.

Рейтинг относится к расчету тепловой эффективности (т.е.е. эффективность) теплообменника заданной конструкции и размера, включая скорость теплопередачи, количество тепла, передаваемого между жидкостями и соответствующее изменение температуры, а также общий перепад давления на устройстве. Определение размеров относится к расчету требуемых общих размеров теплообменника (т. Е. Площади поверхности, доступной для использования в процессе теплопередачи), включая длину, ширину, высоту, толщину, количество компонентов, геометрию и расположение компонентов, и т.п., для приложения с заданными техническими характеристиками и требованиями. Расчетные характеристики теплообменника - например, конфигурация потока, материал, компоненты конструкции, геометрия и т. Д. - влияют как на номинальные характеристики, так и на расчет размеров. В идеале, оптимальная конструкция теплообменника для приложения находит баланс (с факторами, оптимизированными в соответствии с указаниями проектировщика) между номинальными характеристиками и размерами, которые удовлетворяют технологическим спецификациям и требованиям при минимально необходимых затратах.

Области применения теплообменников

Теплообменники - это устройства, используемые в промышленности как для нагрева, так и для охлаждения.Доступны несколько вариантов теплообменников, которые находят применение в самых разных отраслях промышленности, в том числе:

В таблице 1 ниже указаны некоторые из общих отраслей и областей применения ранее упомянутых типов теплообменников.

Таблица 1 - Отрасли и области применения теплообменников по типам

Тип теплообменника

Общие отрасли промышленности и приложения

Кожух и трубка

  • Нефтепереработка
  • Предварительный нагрев
  • Масляное охлаждение
  • Производство пара
  • Утилизация тепла продувкой котла
  • Системы улавливания паров
  • Системы промышленной окраски

Двойная труба

  • Промышленные процессы охлаждения
  • Требования к малой площади теплопередачи

Пластина

  • Криогенный
  • Пищевая промышленность
  • Химическая обработка
  • Печи
  • Замкнутый контур водяного охлаждения открытого контура

Конденсаторы

  • Процессы дистилляции и очистки
  • Электростанции
  • Холодильное оборудование
  • HVAC
  • Химическая обработка

Испарители / Котлы

  • Процессы дистилляции и очистки
  • Паровозы
  • Холодильное оборудование
  • HVAC

с воздушным охлаждением / вентиляторным охлаждением

  • Ограниченный доступ к охлаждающей воде
  • Химические и нефтеперерабатывающие заводы
  • Двигатели
  • Электростанции

Адиабатическое колесо

  • Химическая и нефтехимическая переработка
  • Нефтеперерабатывающие заводы
  • Пищевая промышленность и пастеризация
  • Производство электроэнергии
  • Криогеника
  • HVAC
  • Аэрокосмическая промышленность

Компактный

  • Ограниченное пространство (e.г., самолеты и автомобили)
  • Масляное охлаждение
  • Автомобильная промышленность
  • Криогеника
  • Охлаждение электроники

Сводка

Это руководство дает общее представление о теплообменниках, доступных конструкциях и типах, их применениях и особенностях использования. Дополнительную информацию о приобретении теплообменников можно найти в Руководстве по покупке теплообменников Thomas.

Для получения дополнительной информации о сопутствующих продуктах обратитесь к другим руководствам и официальным документам Thomas или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, где вы найдете информацию о более чем 500 000 коммерческих и промышленных поставщиков.

Источники
  1. https://www.engr.mun.ca/~yuri/Courses/MechanicalSystems/HeatExchangers.pdf
  2. http://sky.kiau.ac.ir
  3. http://web.mit.edu/16.unified/www/SPRING/propulsion/notes/node131.html
  4. http://web.mit.edu/16.unified/www/FALL/thermodynamics/notes/node30.html
  5. https://www.thomasnet.com/knowledge/white-paper/speciality-heat-exchangers-101
  6. https://www.livescience.com/50833-zeroth-law-thermodynamics.html
  7. https: // курсы.lumenlearning.com/introchem/chapter/the-three-laws-of-thermodynamics/
  8. https://chem.libretexts.org
  9. http://physicalworld.org
  10. https://link.springer.com
  11. https://thefreeanswer.com/question/regenerative-heat-exchanger-static-type-regenerative-heat-exchanger-differ-dynamic-type/
  12. http://hedhme.com
  13. https://www.kau.edu.sa/Files/0052880/Subjects/GuideLinesAndPracticeForThermalDesignOfHeatExchangersN2.pdf
  14. https: // www.scribd.com/doc/132/Boilers-Evaporators-Condensers-Kakac

Прочие изделия из теплообменников

Больше из Process Equipment

.

Как работает технология тепловых труб и ее применение

  • Дом
  • О компании
    • Новости
    • События
    • О нас
    • Объект
    • Качество
    • Наша команда
    • Наши услуги
    • Отзывы клиентов
    • Туристическая информация
    • ACT Социальная ответственность
  • Карьера
  • Связаться
    • Связаться с ACT
    • Найди своего представителя
  • Звоните: 717.295.6061

  • Звоните: 717.295.6061
Связаться с инженером Усовершенствованные технологии охлаждения

  • Дом
  • О компании
    • Назад
    • Новости
    • События
    • Около
    • Объект
    • Качество
    • Наша команда
    • Наши услуги
    • Отзывы клиентов
    • Корпоративная социальная ответственность
    • Карьера: мы нанимаем!
  • Связаться
    • Назад
    • Найти представителя
  • Рынки
    • Назад
    • Авиация
    • Охлаждение электроники
    • Охлаждение корпуса
      • Назад
      • Заказать онлайн
      • Инструмент выбора
    • Рекуперация энергии HVAC
    • Обработка материалов
    • Медицинский
    • Военный
      • Назад
      • Оружие направленной энергии
      • Решения для встраиваемых вычислений
    • Фотоника
    • Силовая электроника
    • Солнечная
    • Тепловой контроль космического корабля
    • Калибровка и контроль температуры
    • Транспорт
  • Продукты
    • Назад
    • Тепловые трубки для управления температурным режимом
      • Назад
      • Узлы тепловых труб
      • Пластины HiK ™
      • Узлы паровой камеры
    • Двухфазные системы охлаждения с насосом
    • Радиаторы PCM
    • Продукты для контроля температуры космических аппаратов
      • Назад
      • Тепловые трубки постоянной проводимости
      • Тепловые трубки с переменной проводимостью
      • Контурные тепловые трубки
      • Медные / водяные тепловые трубы
      • Аккумулятор для гидравлических систем
    • Охладители герметичных корпусов
      • Назад
      • Охладители радиатора ACT-HSC
      • Охладители с тепловыми трубками ACT-HPC
      • Малошумящие охладители ACT-LNC
      • Термоэлектрические кондиционеры ACT-TEC
      • Заказать онлайн
      • Инструмент выбора
    • Теплообменники HVAC
      • Задняя
      • Теплообменник с воздушно-воздушной трубкой
      • Теплообменник с тепловыми трубками с улучшенным осушением и обертыванием
      • Пассивно-разделенная система теплообменников
      • Вентилятор с пассивной тепловой трубкой (HRV)
      • Тепловой пассивный клапан ACT
    • Петлевой термосифон
    • Теплотехнические услуги
    • ICE-Lok ™ Клиновой замок с термическим усилением
    • Жидкие холодные тарелки - на заказ
    • Вкладыши печи и полости черного тела
      • Назад
      • Изотермические футеровки для сверхвысокотемпературных печей (IFL) для ячеек точки замерзания меди
      • IFL Системы обработки материалов
.

14 Типы сантехники и трубопроводной арматуры - названия и изображения

Примечание. Этот пост может содержать партнерские ссылки. Это означает, что мы можем получить небольшую комиссию за совершенные покупки бесплатно для вас.

Принципы водопровода вашего дома довольно просты. Пресная вода под давлением поступает в такие приспособления, как раковины, ванны, душевые и унитазы. Вода нагревается, проходя через водонагреватель (см. «Как работает водонагреватель?»), Прежде чем отправиться к приборам.

Сточные воды выводятся из дома по дренажным трубам, а оттуда в канализацию или септическую систему. Вентиляционные трубы помогают отводить воду и выводить канализационные газы наружу.

Чтобы убедиться, что все работает без сбоев, существуют различные виды сантехнической арматуры для типичной водопроводной системы. Вот некоторые из наиболее распространенных:

Типы фитингов

  • Переходник
  • Зубчатый элемент
  • Муфта
  • Крестовина
  • Втулка с двойной резьбой
  • Колено
  • Механическая втулка
  • Ниппель
  • Заглушка и заглушка
  • Редуктор
  • Тройник
  • Соединение
  • Клапан
  • Тройник

Переходник

Переходники соединяют трубы разных типов.Поскольку на одном конце переходник может быть охватываемым или охватывающим, он может поворачивать трубку с наружной или внутренней резьбой.

Если концы не имеют резьбы, их оставляют для приваривания, пайки или приклеивания к трубе. Переходники используются для труб из ПВХ и меди.

Заусенец

Заусенец соединяет шланги с трубами. Обычно это мужчина на одном конце. Другой имеет колючую трубку, которая представляет собой заостренный конус с выступом.

Он также может иметь зажим для фиксации. Шипы сделаны из пластика, если по ним течет холодная вода, и из латуни, если по ним течет горячая вода.

Муфта

Муфта позволяет легко соединить две трубы одинакового диаметра и одного типа. Его также используют для ремонта сломанной или протекающей трубы. Наряду с обычной муфтой, двумя другими типами являются компрессионная муфта и скользящая муфта .

Обжимной фитинг соединен между двумя трубами через резиновые уплотнения или прокладки с обеих сторон, что предотвращает утечку. Муфта скольжения включает две трубы, одна из которых выдвигается из другой трубы на разную длину для ремонта определенной длины поврежденной трубы.

Крестовина

Крестовина имеет отверстия на всех четырех концах и может соединять четыре трубы. Крестовина бывает с тремя входами и выходом или тремя выходами и входом.

Поскольку они являются точкой соединения четырех труб, они подвергаются большему напряжению, чем другие типы фитингов, и обычно изготавливаются более жесткими, чем другие фитинги.

Втулка с двойной резьбой

Это тип ниппеля, но он имеет резьбу как на внутренней, так и на внешней стороне.Поскольку это центральное отверстие имеет резьбу (нарезку) как сверху, так и снизу, оно называется двойной резьбой.

Втулка с двойной резьбой также является типом редуктора, но не обладает гибкостью редуктора. Втулка с двойной резьбой обычно является внутренней.

Колено

Неудивительно, что этот тип фитинга имеет изгиб, напоминающий сустав руки. Они помогают потоку воды менять направление. Локти бывают разных градусов, включая 22,5, 45 и 90 градусов.

Варианты колена редуктора также существуют для случаев, когда диаметры соединяемых трубопроводов различаются.Угольники могут быть из разных материалов, чаще всего женские.

Механическая втулка

Соединяет две трубы с помощью винта или другого приспособления. Это упрощает установку фитинга. Механическая втулка или муфта обычно изготавливаются из резины, которая вставляется в металлический кожух (зажим из нержавеющей стали).

Когда зажим затягивается, он сжимает резину внутри, обеспечивая плотное уплотнение. Поскольку этот фитинг можно слегка согнуть, он может компенсировать небольшие перекосы в труднодоступных местах.

Ниппель

Это короткий фитинг, который может быть изготовлен из таких металлов, как медь, латунь, сталь или хлорированный поливинилхлорид (ХПВХ). Вместо того, чтобы соединять две трубы, ниппель соединяет две штуцера.

Если он имеет непрерывную резьбу, это закрытый ниппель. Обычно они мужские и бывают разной длины.

Связано: ПВХ и ХПВХ (в чем разница?)

Заглушка и заглушка

Заглушки и заглушки используются для закрытия отверстий труб во время осмотра и ремонта.Основное отличие состоит в том, что вилка - вилка, а крышка - розетка. Чаще всего имеют резьбу заглушки и заглушки.

Заглушки и заглушки изготавливаются из нескольких материалов, включая металл, пластик или резину, и их можно приваривать, паять, приклеивать или ввинчивать в трубу.

Редуктор

Этот фитинг уменьшает расход и тем самым уменьшает его. Редукторы бывают двух типов. Концентрический переходник соединяет две трубы на одной оси, а эксцентрический переходник используется для соединения труб разного диаметра.

Концентрический редуктор выглядит как конус, а эксцентриковый редуктор выглядит как раструб со смещенными осевыми линиями. Они предотвращают образование пузырьков воздуха в трубах.

Тройник

Тройник имеет вход и выход и имеет форму буквы «Т». Эти фитинги бывают разных размеров и считаются более прочными, чем крестовины.

Отводной тройник применяется в системах отопления, использующих воду. Они имеют указатели направления и должны быть правильно установлены для работы системы.

Union

Соединения могут иметь как наружную, так и внутреннюю резьбу. Они похожи на муфты, но разница в том, что муфты легко снимаются, что делает их удобными для обслуживания или плановой замены в будущем.

Муфта, напротив, более прочная, и ее необходимо вырезать. Соединение состоит из трех частей: гайки, охватываемого конца и внутреннего конца. Гайка используется для соединения мужского и женского концов.

Клапан

Клапаны позволяют регулировать поток жидкости.Есть разные типы, включая дросселирование, невозврат и изоляцию. Обратные клапаны позволяют жидкости течь только в одном направлении и часто встречаются в канализации. Их также называют обратными клапанами .

Запорная арматура изолирует часть водопроводной системы, чтобы ее можно было обслуживать или поддерживать. Эти клапаны либо оставляют открытыми, либо оставляют закрытыми все время. Однако, поскольку они могут потребоваться в экстренных случаях, их следует время от времени проверять, чтобы убедиться в их работоспособности.

Дроссельные клапаны регулируют давление и количество жидкости. Поскольку это вызывает нагрузку на механизм, они имеют тенденцию изнашиваться быстрее, чем другие клапаны. Они обычно устанавливаются рядом запорные клапаны.

Wye

Этот фитинг выполнен в форме буквы «Y» и предназначен для соединения трех труб. Y-образные фитинги позволяют трубам менять высоту и разветвляться на линии пресной воды или стоки.

Стыки похожи на тройники, но более плавный угол наклона снижает трение и турбулентность в воде.Этот фитинг чаще всего используется для соединения вертикальной водосточной трубы с горизонтальной.

Похожие сообщения:
.

Смотрите также