Soojusvaheti on energiasäästuseade, mis kannab soojust kahe või enama erineva temperatuuriga vedeliku vahel. Suure ala kütmiseks on soojusvaheti olemasolu hädavajalik.
Soojusvaheti soojusülekande meetodi järgi võib soojusvaheti jagada kolme kategooriasse:
Otsese kontakti soojusvaheti, mida nimetatakse ka hübriidsoojusvahetiks, on seade, milles kuumad ja külmad vedelikud on otseses kontaktis ja vahetavad soojust. Tavaliselt on kaks otsekontaktis olevat vedelikku gaas ja vedelik madalama aurustumisrõhuga;
Energiasalvestava soojusvaheti tööpõhimõte on kasutada tahkete ainete soojusjuhtivust. Täpsemalt, soojuskeskkond soojendab kõigepealt tahke aine teatud temperatuurini ja seejärel saab külm keskkond tahkest ainest soojust. Selle protsessi kaudu saab teostada soojusülekannet. ;
Vaheseina soojusvaheti kasutab ka vahendaja soojusjuhtivust ning külm ja kuum keskkond on eraldatud tahke vaheseinaga ning vahetavad soojust läbi vaheseina. Kütteettevõtete jaoks on kõige laialdasemalt kasutusel vaheseinte soojusvahetid. Erinevate struktuuride järgi võib selle jagada ka torusoojusvahetiteks, plaatsoojusvahetiteks ja soojustorusoojusvahetiteks.
1
Korpuse ja toru soojusvaheti
Kest- ja torusoojusvahetiid nimetatakse ka kesta- ja torusoojusvahetiteks. See on vaheseintega soojusvaheti, mis kasutab soojusülekande pinnana kesta suletud torukimbu seina. Seda tüüpi soojusvahetil on suhteliselt lihtne struktuur ja töökindel. See võib olla valmistatud erinevatest konstruktsioonimaterjalidest (peamiselt metallmaterjalidest) ning seda saab kasutada kõrgel temperatuuril ja kõrgel rõhul. See on praegu kõige laialdasemalt kasutatav tüüp.
Korpuse ja toru soojusvaheti
Vastavalt vastuvõetud kompensatsioonimeetmetele võib kesta ja toruga soojusvahetid jagada nelja tüüpi: fikseeritud toru-lehtsoojusvahetid, ujuva peaga soojusvahetid, U-toru soojusvahetid ja täitekarbi soojusvahetid.
2
Fikseeritud torulehtsoojusvaheti
Fikseeritud toru-lehtsoojusvaheti on kesta ja toruga soojusvaheti tüüp. Fikseeritud toru lehtsoojusvaheti mõlemas otsas olevad torulehed ühendatakse kestaga keevitamise teel ja koosnevad peamiselt kestast, torulehest, torukimbust, ülemisest kattest (peast) ja muudest komponentidest.
Fikseeritud torulehtsoojusvaheti
Fikseeritud toru-lehtsoojusvahetite eelised on järgmised:
◆Lihtne struktuur;
◆Sama kesta läbimõõduga torude arv on suurim ja möödaviik kõige väiksem;
◆Iga soojusvahetustoru saab vahetada ja toru sisemust on lihtne puhastada.
Fikseeritud toru-lehtsoojusvahetite puudused on järgmised:
◆Kesta poolt ei saa mehaaniliselt puhastada;
◆Kui soojusvahetustoru ja kesta vaheline temperatuuride erinevus on suur (üle 50 kraadi), tekib temperatuuri erinevuse pinge. Lahenduseks on paisumisvuugi paigaldamine kestale, nii ei saa paisumisvuugi tugevuse piiratuse tõttu olla kestapoolset survet liiga kõrge;
◆See sobib ainult tööks, kus vedelik on puhas ja seda pole lihtne katlakivi eemaldada ning kahe vedeliku temperatuuride erinevus on väike või temperatuuride erinevus on suur, kuid kesta külgrõhk ei ole kõrge.
3
ujuva peaga soojusvaheti
Ujuvpeaga soojusvaheti on omamoodi kesta ja toruga soojusvaheti. Sellel on toruplaadi üks ots, mis ei ole kestaga ühendatud ja võib vabalt hõljuda aksiaalsuunas. Seda nimetatakse ka ujuvaks peaks. Ujuvpea koosneb ujuvast toruplaadist, konksrõngast ja ujuva pea otsakattest, mis on eemaldatav ühendus ja torukimbu saab kestast välja tõmmata.
ujuva peaga soojusvaheti
Ujuva peaga soojusvahetite eelised on järgmised:
◆Kui soojusvahetustoru ja kesta vahel on temperatuuride erinevus, st kui kest või soojusvahetustoru paisub, ei teki temperatuuri erinevuse pinget;
◆Tuubikimpu saab korpusest välja tõmmata, millega on mugav puhastada torude seest ja vahelt.
Ujuva peaga soojusvahetite puudused on järgmised:
◆Keeruline struktuur, suur hulk materjale ja kõrge hind;
◆Kui ujuva peakatte ja ujuvtoru lehe vaheline tihend ei ole tihe, tekib sisemine leke, mille tulemuseks on kahe kandja segunemine.
4
U-toru soojusvaheti
U-kujuline torusoojusvaheti on omamoodi kesta ja toruga soojusvaheti, mis koosneb torulehtedest, kestadest, torukimpudest ja muudest komponentidest. Iga U-toru soojusvaheti toru on painutatud U-kujuliseks ning sisse- ja väljalaskeava on vastavalt paigaldatud sama torulehe mõlemale küljele. Pea on vaheseinaga jagatud kaheks kambriks, nii et iga toru saab vabalt laiendada ja kokku tõmmata. , sõltumata teistest torudest ja korpustest.
U-toru soojusvaheti
U-toru soojusvahetite eelised on järgmised:
◆ Toru kimp võib vabalt hõljuda, arvestamata temperatuuri erinevuse pinget, ja seda saab kasutada suurte temperatuuride erinevuste korral;
◆ Sellel on ainult üks toruplaat, vähem äärikuid, vähem lekkekohti ja lihtne struktuur;
◆U-kujuline torusoojusvaheti on töökindel ja madala hinnaga.
U-toru soojusvahetite puudused on järgmised:
◆Tuubi seest on raske puhastada. Kuna torul peab olema teatud painderaadius, on torulehe kasutusmäär madal;
◆ Torude kimbu sisemises kihis olevate torude vaheline kaugus on suur ja korpuse küljel on lihtne lühis. Kui voolukiirus torus on liiga suur, põhjustab see U-kujulise paindetoru sektsiooni tõsist erosiooni ja mõjutab selle kasutusiga;
◆Kui sisekumm on kahjustatud, ei saa seda välja vahetada, seega on vanaraua hulk suur.
5
Pihustussoojusvaheti
Pihustussoojusvaheti on omamoodi torukujuline soojusvaheti, mis kinnitab soojusvahetustorud terasraamile ridade kaupa, kuum vedelik voolab torudesse ja jahutusvesi valatakse ühtlaselt ülemisest pihustusseadmest alla, nii et see on nimetatakse ka pihustusjahutiks. Pihustussoojusvaheti toru väliskülg on suure turbulentsiga vedela kile kiht ja soojusülekandetegur väljaspool toru on palju suurem kui sukeldatud soojusvaheti oma. Lisaks on pihustussoojusvaheti enamasti paigutatud õhu ringlemiskohta ning jahutusvee aurustumine võtab ka osa soojusest ära, mis võib alandada jahutusvee temperatuuri ja suurendada soojusülekande liikumapanevat jõudu. . Võrreldes sukelsoojusvahetiga on pihustussoojusvaheti soojusülekandeefekt oluliselt paranenud.
Pihustussoojusvaheti
Pihustussoojusvahetite eelised on järgmised:
◆ Lihtne struktuur ja madal hind;
◆ See võib vähendada jahutusvee temperatuuri ja suurendada soojusülekande liikumapanevat jõudu;
◆ talub kõrget rõhku;
◆Lihtne hooldada ja puhastada, madalad veekvaliteedi nõuded.
Pihustussoojusvahetite puudused on järgmised:
◆Jahutusvee ebaühtlane pihustamine mõjutab soojusülekande efekti;
◆Seda saab paigaldada ainult välitingimustesse.
6
Toru soojusvaheti
Korpuse soojusvaheti on omamoodi torusoojusvaheti, mis on kontsentriline ümmargune korpus, mis on ühendatud kahe erineva suurusega standardtoruga. Välist nimetatakse kesta pooleks ja sisemist toru pooleks. Kaks erinevat ainet võivad soojusvahetuse efekti saavutamiseks voolata vastupidises suunas (või samas suunas) korpuse ja toru poolel. Toru-torusoojusvahetid koosnevad tavaliselt kestast (kaasa arvatud sisemine kest ja välimine kest), U-kujulisest põlvest, täitekarbist jms.
Toru soojusvaheti
Korpuse soojusvahetite eelised on järgmised:
◆ Lihtne struktuur, mis talub kõrget survet;
◆Soojusülekande pindala saab vastavalt vajadusele suurendada või vähendada, mis on mugav pealekandmiseks.
Korpuse soojusvahetite puudused on järgmised:
◆Torude vahel on palju ühenduskohti, millest on kerge lekkida;
◆Suur põrandapind ja suur metallikulu soojusülekandepinna ühiku kohta.
7
Mantliga soojusvaheti
Mantliga soojusvaheti on omamoodi plaatsoojusvaheti, mis valmistatakse konteineri välisseinale ümbrise paigaldamisel ja millel on lihtne struktuur; kuid selle küttepinda piirab anuma sein ja soojusülekandetegur ei ole kõrge. Soojusülekandeteguri parandamiseks ja veekeetja vedeliku ühtlaseks kuumutamiseks saab veekeetjasse paigaldada segisti. Jahutusvee või faasimuutuseta kütteaine juhtimisel ümbrisesse saab paigaldada ka spiraalsed deflektorid või muud turbulentsi suurendavad meetmed, et suurendada ümbrise ühel küljel soojusülekandetegurit. Soojusülekandepinna puudumise korvamiseks saab veekeetja sisse paigaldada ka mähised. Mantliga soojusvahetiid kasutatakse laialdaselt reaktsiooniprotsesside soojendamiseks ja jahutamiseks.
Mantliga soojusvaheti
Kattega soojusvahetite eelised on järgmised:
◆Lihtne struktuur;
◆Lihtne töödelda.
Kattega soojusvahetite puudused on järgmised:
◆Väike soojusülekande pindala ja madal soojusülekande efektiivsus.
8
Spiraalne plaatsoojusvaheti
Spiraalne plaatsoojusvaheti on omamoodi plaatsoojusvaheti, mis on valmistatud kahest paralleelsest metallplaadist, moodustades sees kaks kontsentrilist spiraalkanalit. Soojusvaheti keskele on seatud vahesein spiraalsete kanalite eraldamiseks ja kahe plaadi vahele keevitatakse vahesammas, et säilitada kanalite vahe.
Spiraalne plaatsoojusvaheti
Spiraalplaatsoojusvahetite eelised on järgmised:
◆Kõrge soojusülekandetegur;
◆Ei ole lihtne skaleerida ja blokeerida;
◆Võimalik kasutada madalama temperatuuriga soojusallikat;
◆Kompaktne struktuur.
Spiraalplaatsoojusvahetite puudused on järgmised:
◆Töörõhk ja temperatuur ei tohi olla liiga kõrged;
◆Seda ei ole lihtne remontida.
9
soojustoru soojusvaheti
Soojustoru moodustatakse teatud koguse teatud töövedeliku täitmisel suletud metalltorusse, mis eemaldab mittekondenseeruva gaasi. Töötav vedelik neelab kuumas otsas soojust ning keeb ja aurustub. Tekkiv aur voolab külma otsa, et kondenseeruda ja vabastada varjatud soojus. Kondensaat naaseb kuuma otsa ning keeb ja aurustub uuesti. Seda tsüklit korratakse ja soojus kandub pidevalt kuumast otsast külma otsa.
soojustoru soojusvaheti
Soojustoru soojusvahetite eelised on järgmised:
◆ Lihtne struktuur, pikk kasutusiga ja usaldusväärne töö;
◆Eriti kõrge soojusjuhtivus ja hea isotermiline omadus;
◆ Külma ja kuuma külje mõlemal küljel olevat soojusülekandeala saab meelevaldselt muuta, see võib soojust pika vahemaa tagant üle kanda ja temperatuuri juhtida.
Selle puudused on järgmised:
◆ Halb oksüdatsioonikindlus ja vastupidavus kõrgele temperatuurile.
Ettevaatusabinõud soojusvaheti kasutamisel:
◆ Hoidke toruvõrk puhas. Olenemata sellest, kas see on enne tööd või pärast töö lõpetamist, tuleb toruvõrk puhastada, et vältida soojusvaheti ummistumist. Lisaks tuleks tähelepanu pöörata saastepuhastusseadme ja filtri puhastamisele, et kogu soojusvahetustöö saaks sujuvalt lõpule viidud.
◆ Kontrollige rangelt pehmendatud vett. Enne küttekandja töötlemist kontrollige vee kvaliteeti süsteemis ja pehmenduspaagis ning sisestage see pärast vee kvaliteedi kontrollimist.
◆ Testige uut süsteemi. Uue süsteemi puhul ei saa seda koheselt soojusvahetiga vaheldumisi kasutada, kuid uus süsteem tuleb käitada kindlaksmääratud aja jooksul ning soojusvaheti saab süsteemi lisada alles pärast töökatse lõpetamist. Selle eesmärk on vältida toruvõrgus leiduvate lisandite kahjustamist soojusvaheti siseseadmetes
