מחליף חום פגז וצינור הוא סוג של מכשירים הנדסיים לחום ומבצע את הפונקציה של העברת החום מהנוזל קירור לחומר המחומם. בהתאם למקרה הספציפי, תפקיד נוזל הקירור יכול להיות אדים או נוזלים. נכון להיום, דגם המעטפת והצינור של התנור קיבל את השימוש הנפוץ ביותר.
מחליף חום הוא מכשיר מורכב למדי המשמש כקבל, מחמם או מאייד
תוכן
תחומי שימוש
ייצור מכשירים אלה החל בראשית המאה העשרים. זה נבע מהעובדה שתחנות תרמיות היו זקוק לתנורי חימום עם פני שטח גדולים הפועלים בלחץ גבוה.
תנורי חימום ופגזים משמשים בתעשיות רבות, כולל:
- תעשיית שמן וגז;
- ייצור כימי;
- תעשיית המזון.
כמעט כל ייצור קשור לייצור חום או לספיגתו, ולכן מחליפי חום הם ביקושים בתחומי פעילות אנושיים שונים. ביצועי הציוד במפעלים, כמו גם תפקוד מזגנים ומחממים ביתיים, רדיאטורי קירור במכוניות וכו ', תלוי בעיצובם ובמאפייניו.
פתק! תנורי חימום מסוג זה משמשים לרוב לקירור נוזלי עבודה ולחימום נוזל הקירור להפעלת משאבות חום.
מחליפי חום ופגזים משמשים באופן נרחב כמעבים כמו מאיידים. כיום, בזכות פיתוח טכנולוגיות תעשייתיות, עיצוב מחליפי החום הפך למתקדם יותר וממשיך להיות מודרניזציה.
יתרונות וחסרונות של מחליפי חום בצינור
מנקודת מבט מבנית, מחליפי חום מסוג זה דומים לדגמים הראשונים שיוצרו בראשית המאה העשרים. המודרניזציה של מכשירים אלה השפיעה רק על אלמנטים מסוימים, אולם הבסיס נותר ללא שינוי. חומרים מודרניים המשמשים לתנורי חימום וצינורות יכולים לשפר את המאפיינים התפעוליים שלהם.
בייצור מחליפי חום משתמשים בחומרים מודרניים המשפרים משמעותית את איכות המכשירים המוגמרים
מחליפי חום ופגזים נבדלים על ידי מספר תכונות חיוביות, המאפשרות להם להישאר אלמנטים הכרחיים של תעשיות שונות עד היום:
- עמידות בפטיש מים במערכת;
- היכולת לעבוד עם סביבות מזוהמות;
- שיעורי העברת חום נמוכים;
- ביצועים טובים;
- התנגדות ללבוש;
- תחזוקה;
- התנגדות ללחץ גבוה;
- עמידות לכימיקלים אגרסיביים;
- בטיחות תפעולית;
- אמינות ועמידות.
לחממים מסוג זה יש חסרונות, כולל:
- מידות גדולות למדי;
- מחיר גבוה.
המכשיר ועקרון הפעולה
מחליף חום ופגז כולל מעט אלמנטים מבניים. שקול את העיקריות:
- מעטפת (דיור);
- תאי הפצה ומדריכים;
- מערכת צינור פנימית;
- יריעות צינור;
- מחיצות וחותמות.
מודל מכשיר זה נבדל על ידי נוכחותו של מארז שמסתיר את הצינורות הפנימיים, ומכאן השם - "מעטפת וצינור"
שני חרירים מרותכים לגוף. אחד מהם אחראי לאספקת סביבת העבודה, והשני למסקנה. אוגנים מיוחדים מרותכים לקצות המארז.
בנוסף, מבנה של דוד כזה כולל יריעות צינור, שביניהן מרותכות צינורות, מצוידים ברשתות מרוחקות. תכנון זה מהווה את מערכת הצינור של המשקם ומאפשר לדוד להיות רב-מעברי.
שני חרירים מוכנסים לתחתית המשקם, שבאותה צורה של חרירי המארז מבצעים את פונקציות הכניסה והיציאה. החלק התחתון של התאושש מצויד באוגנים. אוגני השחזור הם אוגני התאמה של הדיור. מערכת הצינור של מכשיר כזה מוכנסת לבית. הסורגות מקובעים באמצעות אלמנטים איטום וברגים מיוחדים בין אוגני הברגן והדיור. זה מאפשר, במידת הצורך, לתקן בצורה חלקה כל רכיב במכשיר הצינור.
עקרון הפעולה של סוג דוד זה הוא כדלקמן: מדיום חם וקר מסתובב דרך שני תעלות שונות. תהליך העברת החום מתבצע בין דפנות התעלות הללו.
סוגים של מחליפי חום וצינור
תנור המעטפת והצינור מורכב למדי, מבחינה מבנית, המנגנון ויש לו כמה סוגים ששווה לשים לב אליהם. בשל תכונות העיצוב (נוכחות של החלמה), מכשירי צינור-צינור מסווגים כסוג התחדשות.
מחליפי חום ופגז הם סוג התחדשות של מכשירים דומים.
בנוסף, תלוי בכיוון התנועה של המדיה העובדת, מחממי צינור וצינור מחולקים לסוגים הבאים:
- זרימה ישירה;
- זרימה צולבת;
- זרימה נגדית.
דגם המעטפת והצינור קיבל את שמו בשל העובדה שהצינורות שדרכם מסתובב נוזל הקירור ממוקמים בתוך המעטפת. קיימת תלות של מהירות המדיום העובד במספר הצינורות שנמצאים במעטפת. בתורו, ככל שהמהירות גבוהה יותר, כך קצב העברת החום של המכשיר גבוה יותר.
שקול את החומרים הבסיסיים מהם עשויים תנורים כאלה:
- סגסוגת פלדה;
- פלדת אל - חלד;
- פלדה בחוזק גבוה.
צינורות של מכשירים כאלה יכולים להיות עשויים מהחומרים הבאים:
- פלדה;
- נחושת;
- פליז;
- טיטניום.
השימוש בחומרים כאלה קשור לעובדה שמחליפי חום מופעלים לרוב בתנאים קשים ובאים במגע עם חומרים אגרסיביים העלולים לגרום לקורוזיה.
מחליפי חום עשויים מחומרים בעלי עמידות גבוהה בפני קורוזיה, כמו טיטניום או נירוסטה.
חשוב! פלדה קונבנציונאלית אינה מתאימה למחליף חום צינור וצינור מכיוון שיש לה עמידות נמוכה בפני קורוזיה.
דגמי מעטפת וצינור מחולקים גם הם לסוגים. כיום ישנם 4 סוגים של מכשירים אלה:
- תנור חימום המצויד במפץ ארונות טמפרטורה
- דוד עם צינורות סטטיים (קבועים);
- מכשיר עם צינורות בצורת U וצורת W;
- התקן ראש צף.
תנורי חימום וקליפה יכולים להיות ממוקמים בחלל אופקית, אנכית או בזווית מסוימת.
מקדם העברת חום עולה
התעשייה לא עומדת בשקט - משדרגת כל העת מחליפי חום. שיפור המאפיינים הטכניים מושג באמצעות השיטות הבאות:
- יצירת זרימות סוערות;
- יישום תוספות ספירליות שבגללן נוצר זרימה אורכית ורוחבית סביב הצינורות;
- ייצור פרופילים וצינורות מעוותים;
- שימוש בתערובות הכוללות נוזלים וגזים;
- יצירת רטט של משטחים שאחראים להעברת חום;
- זרימת פועם של סביבת העבודה.
השיטות לעיל יכולות להגדיל את מקדם העברת החום. מקובל להשתמש במספר שיטות בו זמנית. שילוב כזה יכול להגדיל משמעותית את המאפיינים התפעוליים של מחמם פגזים וצינורות בגודל 2-3. כמו כן ראוי לציין כי שיטות מסוימות לא רק מגבירות את שיעורי העברת החום, אלא גם יכולות לבצע פונקציות שימושיות אחרות. לדוגמא, זרימות סוערות מונעות היווצרות מרבצי מלח על הקירות הפנימיים של הצינורות, מה שמבטל את היצרות לומן הצינורות.
שיפור מתמשך של תכנון מחליף החום מאפשר להגביר את העברת החום ולהגדיל את המאפיינים התפעוליים
טיפים לבחירת מחליף חום
תוכנית החישוב לתנור חימום של מעטפת וצינור זקוקה להצהרה ברורה של הנתונים הראשוניים. התקן הבראה טוב מצריך מעגל מוגדר היטב. ישנן כמה נקודות שיש לקחת בחשבון בעת בחירת מחליף חום לפגז וצינור. הוראות אלה חשובות מאוד לחישובים.
ראשית, ראוי לציין כי עבור נוזלי קירור נוזליים וגזים יש מהירות זרימה ספציפית דרך הצינורות. כאמור, ככל שהמהירות גבוהה יותר, העברת החום טובה יותר בהתאמה. עבור מדיה נוזלית המהירות נעה בין 0.6 ל 6 מטר / שניות. עבור מדיה גזי המהירות יכולה להיות בין 3 ל 30 מטר / שניות. עם זאת, כמות האנרגיה המופעלת תלויה גם במהירות, ולכן במקרים מסוימים, מהירות נוזל הקירור מוערכת לזלזל בכדי להפחית את צריכת החשמל.
בבחירת צינורות כדאי לשים לב לחומר ממנו הם עשויים, כמו גם לקוטר שלהם. חומר הצינורות נבחר בהתאם לתווך העובד שיסתובב דרכם. יש לזכור - ככל שהסביבה תוקפנית יותר, חומר הצינור צריך להיות אמין יותר.
חשוב! אם המערכת תינקה באמצעות חומצה, מומלץ לבחור צינורות נירוסטה. הנירוסטה מאופיינת בתכונות אנטי קורוזיה גבוהות, בעלת עמידות מצוינת לריגנטים אגרסיביים ובנוסף, יש מקדם נמוך של מוליכות תרמית.
מחליפי חום וצינורות הם מכשירים מגושמים למדי, ולכן, בעת בחירתם, כדאי לקחת בחשבון את הגדלים שלהם, כך שבעתיד לא יתקיימו קשיים בהובלה ובהתקנה שלהם.
למכשירים גדולים יש משקל משמעותי, מה שמגדיל את עלויות ההובלה
כמו כן, יש לקחת בחשבון את העובדה שלאחר עבודות ההתקנה חייב להיות מספיק מקום מול המשחזר בכדי לבצע תיקונים תפעוליים של המכשיר, במידת הצורך. צריך להיות מספיק מקום בכדי שניתן יהיה להסיר את מערכת הצינור מהדיור. מחליף החום של המעטפת והצינור חייב להיות בעל עיצוב המתחשב בגישה חופשית לא רק לאלמנטים העיקריים, אלא גם לחלפים אחרים. זה נכון במיוחד למכשירי בקרה.
טיפים להפעלת מחליף חום צינור ומעטפת
מחליפי חום מסוג זה, אם כי מדובר במכשירים לא יומרניים למדי, עם זאת, במוקדם או במאוחר הם זקוקים לניקוי או תיקון מניעה.
לתיקון מחליף החום השלכות מסוימות - לרוב מדובר בירידה במקדם העברת החום. החלק הפגיע ביותר במדף ומחמם הצינורות הוא הצינור. ככלל, הם אלה שגורמים להתמוטטות. בידיעה על מאפיין זה של מחליפי חום, מומחים ממליצים לרכוש אותם בשוליים. בנוסף, לעיתים קרובות מתעוררות בעיות כאשר מכשירים אלה מוסדרים על ידי עיבוי. כל שינוי כרוך בחריגות באזור העברת החום. שינויים באזור העברת החום הם בדרך כלל לא לינאריים.
ביצוע מכשיר כזה במו ידיכם הוא די קשה, ובמקרים מסוימים בלתי אפשרי. מחליף החום של המעטפת והצינור הוא ציוד מורכב מאוד, אשר ייצורו דורש הקפדה על התהליך הטכנולוגי הכולל שלבים רבים.
