Siltummainis ir enerģijas taupīšanas ierīce, kas pārnes siltumu starp diviem vai vairākiem šķidrumiem dažādās temperatūrās. Lielas platības apkurei siltummaiņa esamība ir būtiska.
Saskaņā ar siltummaiņa siltuma pārneses metodi siltummaini var iedalīt trīs kategorijās:
Tiešā kontakta siltummainis, ko sauc arī par hibrīda siltummaini, ir ierīce, kurā karstie un aukstie šķidrumi atrodas tiešā saskarē un apmaina siltumu. Parasti divi šķidrumi, kas atrodas tiešā saskarē, ir gāze un šķidrums ar zemāku iztvaikošanas spiedienu;
Enerģijas uzkrāšanas siltummaiņa darbības princips ir izmantot cieto vielu siltumvadītspēju. Konkrēti, siltuma vide vispirms uzsilda cieto vielu līdz noteiktai temperatūrai, un aukstā vide pēc tam iegūst siltumu no cietās vielas. Ar šo procesu var realizēt siltuma pārnesi. ;
Starpsienas siltummainis izmanto arī starpnieka siltuma vadītspēju, un aukstā un karstā vide tiek atdalīta ar cietu starpsienu un apmaina siltumu caur starpsienu. Siltumuzņēmumos visplašāk tiek izmantoti starpsienu siltummaiņi. Saskaņā ar dažādām struktūrām to var iedalīt arī cauruļu siltummaiņos, plākšņu siltummaiņos un siltumcauruļu siltummaiņos.
1
Korpusa un caurules siltummainis
Korpusa un cauruļu siltummaiņus sauc arī par apvalka un cauruļu siltummaiņiem. Tas ir starpsienas siltummainis, kas izmanto apvalkā ietverto cauruļu saišķa sienu kā siltuma pārneses virsmu. Šim siltummaiņa veidam ir salīdzinoši vienkārša struktūra un uzticama darbība. To var izgatavot no dažādiem konstrukcijas materiāliem (galvenokārt metāla materiāliem), un to var izmantot augstā temperatūrā un augsta spiediena apstākļos. Šobrīd tas ir visplašāk izmantotais veids.
Korpusa un caurules siltummainis
Saskaņā ar pieņemtajiem kompensācijas pasākumiem apvalka un cauruļu siltummaiņus var iedalīt četros veidos: fiksētie cauruļu lokšņu siltummaiņi, peldošās galvas siltummaiņi, U-caurules siltummaiņi un blīvslēga siltummaiņi.
2
Fiksēts cauruļu lokšņu siltummainis
Fiksētais cauruļu lokšņu siltummainis ir apvalka un cauruļu siltummaiņa veids. Cauruļu loksnes abos fiksēto cauruļu lokšņu siltummaiņa galos ir savienotas ar apvalku ar metināšanu, un tās galvenokārt sastāv no apvalka, caurules loksnes, cauruļu saišķa, augšējā vāka (galvas) un citām sastāvdaļām.
Fiksēts cauruļu lokšņu siltummainis
Fiksēto cauruļu lokšņu siltummaiņu priekšrocības ir:
◆Vienkārša struktūra;
◆Tādā pašā korpusa diametrā cauruļu skaits ir lielākais un apvedceļš ir vismazākais;
◆Katru siltuma apmaiņas cauruli var nomainīt, un caurules iekšpuse ir viegli tīrāma.
Fiksēto cauruļu lokšņu siltummaiņu trūkumi ir:
◆Apvalka pusi nevar notīrīt mehāniski;
◆ Ja temperatūras starpība starp siltuma apmaiņas cauruli un apvalku ir liela (lielāka par 50 grādiem), tiks radīts temperatūras starpības spriegums. Risinājums ir kompensācijas šuves uzstādīšana uz korpusa, tāpēc spiediens uz korpusa pusi nevar būt pārāk liels kompensācijas šuves stiprības ierobežojuma dēļ;
◆Tas ir piemērots tikai darba gadījumiem, kad šķidrums ir tīrs un nav viegli nosakāms, un temperatūras starpība starp diviem šķidrumiem ir maza vai temperatūras starpība ir liela, bet korpusa sānu spiediens nav augsts.
3
peldošās galvas siltummainis
Peldošās galvas siltummainis ir sava veida apvalka un cauruļu siltummainis. Tam ir viens caurules plāksnes gals, kas nav savienots ar apvalku un var brīvi peldēt aksiālā virzienā. To sauc arī par peldošo galvu. Peldošā galva sastāv no peldošas caurules plāksnes, āķa gredzena un peldošas galvas gala vāka, kas ir noņemams savienojums, un cauruļu saišķi var izvilkt no korpusa.
peldošās galvas siltummainis
Peldošās galvas siltummaiņu priekšrocības ir:
◆Ja starp siltummaiņas cauruli un apvalku ir temperatūras starpība, tas ir, korpusam vai siltuma apmaiņas caurulei izplešoties, temperatūras starpības spriedze neradīsies;
◆Cauruļu saišķi var izvilkt no korpusa, kas ir ērti tīrīšanai no iekšpuses un starp caurulēm.
Peldošās galvas siltummaiņu trūkumi ir:
◆ Sarežģīta struktūra, liels materiālu daudzums un augstas izmaksas;
◆Ja blīvējums starp peldošās galvas vāku un peldošās caurules loksni nav cieši noslēgts, radīsies iekšēja noplūde, kā rezultātā abi materiāli sajaucas.
4
U-caurules siltummainis
U-veida cauruļu siltummainis ir sava veida apvalka un cauruļu siltummainis, kas sastāv no cauruļu loksnēm, apvalkiem, cauruļu saišķiem un citām sastāvdaļām. Katra U-caurules siltummaiņa caurule ir saliekta U formā, un ieplūde un izplūde ir attiecīgi uzstādītas vienas caurules loksnes abās pusēs. Galva ir sadalīta divās kamerās ar starpsienu, lai katru cauruli varētu brīvi paplašināt un savilkt. , neatkarīgi no citām caurulēm un korpusiem.
U-caurules siltummainis
U-caurules siltummaiņu priekšrocības ir:
◆ Cauruļu saišķis var brīvi peldēt, neņemot vērā temperatūras starpības radīto stresu, un to var izmantot gadījumos, kad ir liela temperatūras atšķirība;
◆Tam ir tikai viena caurules plāksne, mazāk atloku, mazāk noplūdes punktu un vienkārša struktūra;
◆U formas caurules siltummainis ir uzticams darbībā un zemas izmaksas.
U-caurules siltummaiņu trūkumi ir:
◆Caurules iekšpusi ir grūti tīrīt. Tā kā caurulei ir nepieciešams noteikts lieces rādiuss, caurules loksnes izmantošanas līmenis ir zems;
◆Attālums starp caurulēm cauruļu saišķa visdziļākajā slānī ir liels, un korpusa pusē ir viegli izveidot īssavienojumu. Ja plūsmas ātrums caurulē ir pārāk liels, tas izraisīs nopietnu U-veida līkuma caurules posma eroziju un ietekmēs tā kalpošanas laiku;
◆Ja iekšējā caurule ir bojāta, to nevar nomainīt, tāpēc metāllūžņu daudzums ir augsts.
5
Izsmidzināms siltummainis
Smidzināšanas siltummainis ir sava veida cauruļveida siltummainis, kas fiksē siltummaiņas caurules uz tērauda rāmja rindās, karstais šķidrums plūst caurulēs, un dzesēšanas ūdens vienmērīgi tiek izliets no augšējās smidzināšanas ierīces, tāpēc tas ir sauc arī par izsmidzināmo dzesētāju. Smidzināšanas siltummaiņa caurules ārpuse ir šķidras plēves slānis ar augstu turbulences pakāpi, un siltuma pārneses koeficients ārpus caurules ir daudz lielāks nekā iegremdētā siltummaiņa. Turklāt izsmidzināšanas siltummainis lielākoties tiek novietots vietā, kur cirkulē gaiss, un dzesēšanas ūdens iztvaikošana arī atņem daļu siltuma, kas var samazināt dzesēšanas ūdens temperatūru un palielināt siltuma pārneses dzinējspēku. . Salīdzinot ar iegremdējamo siltummaini, izsmidzināšanas siltummaiņa siltuma pārneses efekts ir ievērojami uzlabots.
Izsmidzināms siltummainis
Smidzināšanas siltummaiņu priekšrocības ir:
◆Vienkārša struktūra un zemas izmaksas;
◆Tas var samazināt dzesēšanas ūdens temperatūru un palielināt siltuma pārneses dzinējspēku;
◆ Var izturēt augstu spiedienu;
◆Vienkārša apkope un tīrīšana, zemas ūdens kvalitātes prasības.
Smidzināšanas siltummaiņu trūkumi ir šādi:
◆Nevienmērīga dzesēšanas ūdens izsmidzināšana ietekmēs siltuma pārneses efektu;
◆To var uzstādīt tikai ārpus telpām.
6
Caurules siltummainis
Korpusa siltummainis ir sava veida cauruļu siltummainis, kas ir koncentrisks apļveida apvalks, kas savienots ar divām dažāda izmēra standarta caurulēm. Ārējo sauc par apvalka pusi, bet iekšējo sauc par caurules pusi. Divi dažādi materiāli var plūst pretējā virzienā (vai vienā virzienā) korpusa pusē un caurules pusē, lai panāktu siltuma apmaiņas efektu. Cauruļvadu siltummaiņi parasti sastāv no apvalka (ieskaitot iekšējo apvalku un ārējo apvalku), U veida elkoņa, blīvējuma kārbas un tamlīdzīgi.
Caurules siltummainis
Korpusa siltummaiņu priekšrocības ir:
◆Vienkārša struktūra, kas spēj izturēt augstu spiedienu;
◆Siltuma pārneses laukumu var palielināt vai samazināt atbilstoši vajadzībām, kas ir ērti pielietošanai.
Korpusa siltummaiņu trūkumi ir:
◆Starp caurulēm ir daudz savienojumu, no kuriem ir viegli noplūst;
◆Liela grīdas platība un liels metāla patēriņš uz siltuma pārneses virsmas vienību.
7
Siltummainis ar apvalku
Apvalku siltummainis ir sava veida plākšņu siltummainis, kas izgatavots, uzstādot apvalku uz tvertnes ārējās sienas, un tam ir vienkārša konstrukcija; bet tā sildvirsmu ierobežo tvertnes siena, un siltuma pārneses koeficients nav augsts. Lai uzlabotu siltuma pārneses koeficientu un vienmērīgi uzsildītu šķidrumu tējkannā, tējkannā var uzstādīt maisītāju. Ja apvalkā tiek ievadīts dzesēšanas ūdens vai bezfāzu sildīšanas līdzeklis, apvalkā var iestatīt arī spirālveida deflektorus vai citus pasākumus, lai palielinātu turbulenci, lai palielinātu siltuma pārneses koeficientu apvalka vienā pusē. Lai kompensētu siltuma pārneses virsmas trūkumu, tējkannas iekšpusē var uzstādīt arī spoles. Siltummaiņus ar apvalku plaši izmanto reakcijas procesu sildīšanai un dzesēšanai.
Siltummainis ar apvalku
Apvalku siltummaiņu priekšrocības ir:
◆Vienkārša struktūra;
◆Viegli apstrādājams.
Apvalku siltummaiņu trūkumi ir:
◆Mazs siltuma pārneses laukums un zema siltuma pārneses efektivitāte.
8
Spirālveida plākšņu siltummainis
Spirālveida plākšņu siltummainis ir sava veida plākšņu siltummainis, kas izgatavots no divām paralēlām metāla plāksnēm, kas iekšpusē veido divus koncentriskus spirālveida kanālus. Siltummaiņa centrā ir uzstādīta starpsiena, lai atdalītu spirālveida kanālus, un starp abām plāksnēm ir metināta attāluma kolonna, lai saglabātu kanālu atstarpi.
Spirālveida plākšņu siltummainis
Spirālveida plākšņu siltummaiņu priekšrocības ir:
◆Augsts siltuma pārneses koeficients;
◆ Nav viegli mērogot un bloķēt;
◆Var izmantot siltuma avotu ar zemāku temperatūru;
◆Kompakta struktūra.
Spirālveida plākšņu siltummaiņu trūkumi ir:
◆Darba spiediens un temperatūra nedrīkst būt pārāk augsta;
◆To nav viegli remontēt.
9
siltumcaurules siltummainis
Siltuma caurule tiek veidota, iepildot noteiktu daudzumu noteikta darba šķidruma noslēgtā metāla caurulē, kas noņem nekondensējamo gāzi. Darba šķidrums karstajā galā absorbē siltumu un vārās un iztvaiko. Radītais tvaiks plūst uz auksto galu, lai kondensētos un atbrīvotu latento siltumu. Kondensāts atgriežas karstajā galā un atkal vārās un iztvaiko. Šis cikls tiek atkārtots, un siltums tiek nepārtraukti pārnests no karstā gala uz auksto galu.
siltumcaurules siltummainis
Siltuma cauruļu siltummaiņu priekšrocības ir:
◆Vienkārša struktūra, ilgs kalpošanas laiks un uzticama darbība;
◆Īpaši augsta siltumvadītspēja un laba izotermiskā īpašība;
◆Siltuma pārneses zonu abās aukstās un karstās puses pusēs var patvaļīgi mainīt, tā var pārnest siltumu lielā attālumā un kontrolēt temperatūru.
Tās trūkumi ir:
◆ Slikta oksidācijas izturība un izturība pret augstu temperatūru.
Piesardzības pasākumi siltummaiņa lietošanai:
◆ Uzturiet cauruļu tīklu tīru. Neatkarīgi no tā, vai tas ir pirms darba vai pēc darba pabeigšanas, cauruļu tīkls ir jātīra, lai izvairītos no siltummaiņa bloķēšanas. Turklāt uzmanība jāpievērš dekontaminācijas ierīces un filtra tīrīšanai, lai viss siltuma apmaiņas darbs varētu noritēt raiti.
◆Stingri kontrolējiet mīkstināto ūdeni. Pirms sildīšanas līdzekļa apstrādes pārbaudiet ūdens kvalitāti sistēmā un mīkstināšanas tvertnē un ievadiet to pēc tam, kad esat pārliecināts, ka ūdens kvalitāte ir kvalificēta.
◆ Pārbaudiet jauno sistēmu. Jaunajai sistēmai to nevar uzreiz lietot pārmaiņus ar siltummaini, bet jaunā sistēma ir jādarbina noteiktā laika periodā, un siltummaini var iestrādāt sistēmā tikai pēc darbības pārbaudes pabeigšanas. Tā mērķis ir novērst, ka cauruļvadu tīklā esošie piemaisījumi sabojā siltummaiņa iekšējo aprīkojumu
