Korpuso ir vamzdžio šilumokaitis yra šilumos inžinerijos prietaisų rūšis, atliekantis šilumos perdavimo iš aušinimo skysčio į šildomą medžiagą funkciją. Priklausomai nuo konkretaus atvejo, aušinimo skysčio vaidmuo gali būti garas arba skystis. Iki šiol labiausiai paplitęs šildytuvo korpuso ir vamzdžio modelis.
Šilumokaitis yra gana sudėtingas prietaisas, naudojamas kaip kondensatorius, šildytuvas ar garintuvas
Turinys
Naudojimo sritys
Šių prietaisų gamyba prasidėjo XX amžiaus pradžioje. Taip buvo dėl to, kad šilumos punktams reikėjo didelių paviršiaus šildytuvų, veikiančių aukštu slėgiu.
Korpusų ir vamzdžių šildytuvai naudojami daugelyje pramonės sričių, įskaitant:
- Naftos ir dujų pramonė;
- chemijos gamyba;
- maisto pramone.
Beveik kiekviena gamyba yra susijusi su šilumos generavimu ar absorbavimu, todėl šilumokaičiai yra paklausūs įvairiose žmogaus veiklos srityse. Įrangos našumas įmonėse, taip pat buitinių oro kondicionierių ir šildytuvų, aušinimo radiatorių automobiliuose ir kt. Veikimas priklauso nuo jų konstrukcijos ir savybių.
Pastaba! Šio tipo šildytuvai dažniausiai naudojami darbiniams skysčiams aušinti ir aušinimo skysčiui šildyti šilumos siurblių veikimui.
Korpusų ir vamzdžių šilumokaičiai yra plačiai naudojami kaip kondensatoriai, taip pat kaip garintuvai. Šiandien, plėtojant pramonės technologijas, šilumokaičių dizainas tapo tobulesnis ir toliau modernizuojamas.
Korpuso ir vamzdžio šilumokaičių privalumai ir trūkumai
Struktūriniu požiūriu šio tipo šilumokaičiai yra panašūs į pirmuosius modelius, kurie buvo gaminami XX amžiaus pradžioje. Šių prietaisų modernizavimas paveikė tik tam tikrus elementus, tačiau pagrindas išliko nepakitęs. Šiuolaikinės medžiagos, naudojamos korpusų ir vamzdžių šildytuvams, gali pagerinti jų eksploatacines savybes.
Šilumokaičių gamyboje naudojamos modernios medžiagos, kurios žymiai pagerina gatavų prietaisų kokybę
Korpuso ir vamzdžio šilumokaičiai išsiskiria keletu teigiamų savybių, leidžiančių jiems iki šių dienų išlikti nepakeičiamais įvairių pramonės šakų elementais:
- atsparumas vandens plaktukui sistemoje;
- gebėjimas dirbti su užteršta aplinka;
- žemas šilumos perdavimo greitis;
- Geras pasirodymas;
- atsparumas dilimui;
- išlaikymas;
- atsparumas aukštam slėgiui;
- atsparumas agresyvioms cheminėms medžiagoms;
- eksploatavimo sauga;
- patikimumas ir ilgaamžiškumas.
Šio tipo šildytuvai turi trūkumų, įskaitant:
- gana dideli matmenys;
- auksta kaina.
Prietaisas ir veikimo principas
Korpuso ir vamzdžio šilumokaitį sudaro keli konstrukciniai elementai. Apsvarstykite pagrindinius:
- korpusas (korpusas);
- paskirstymo ir kreipiamųjų kameros;
- vidinė vamzdžių sistema;
- vamzdžių lakštai;
- pertvaros ir sandarikliai.
Šis prietaiso modelis išsiskiria tuo, kad jame yra apvalkalas, slepiantis vidinius vamzdžius, taigi pavadinimas - „apvalkalas ir vamzdis“
Du antgaliai yra privirinti prie korpuso. Vienas iš jų yra atsakingas už darbo aplinkos tiekimą, kitas - už išvadą. Prie korpuso galų privirinami specialūs flanšai.
Be to, tokio šildytuvo struktūroje yra vamzdžių lakštai, tarp kurių vamzdžiai yra suvirinti, įrengti nuotoliniai tinkleliai. Ši konstrukcija suformuoja rekuperatoriaus vamzdžių sistemą ir leidžia šildytuvui pereiti kelis kartus.
Į rekuperatoriaus dugną įkišami du purkštukai, kurie, kaip ir korpuso purkštukai, atlieka įleidimo ir išleidimo funkcijas. Rekuperatoriaus apačioje yra flanšai. Rekuperatoriaus flanšai yra korpuso flanšai. Tokio prietaiso vamzdžių sistema įterpiama į korpusą. Grotelės tvirtinamos specialiais sandarinimo elementais ir varžtais tarp rekuperatoriaus flanšų ir korpuso. Tai leidžia, jei reikia, sklandžiai ištaisyti bet kurį korpuso ir vamzdžio įtaiso elementą.
Šio tipo šildytuvų veikimo principas yra toks: karšta ir šalta terpė cirkuliuoja dviem skirtingais kanalais. Šilumos perdavimo procesas atliekamas tarp šių kanalų sienų.
Korpuso ir vamzdžio šilumokaičių tipai
Korpuso ir vamzdžio šildytuvas yra gana sudėtingas, konstrukcijos požiūriu, aparatas ir turi keletą variantų, į kuriuos verta atkreipti dėmesį. Dėl konstrukcijos ypatybių (rekuperatoriaus buvimo), korpuso ir vamzdžio įtaisai klasifikuojami kaip regeneraciniai.
Korpuso ir vamzdžio šilumokaičiai yra regeneracinis panašių įtaisų tipas.
Be to, atsižvelgiant į darbinės terpės judėjimo kryptį, apvalkalų ir vamzdžių šildytuvai skirstomi į šiuos tipus:
- tiesioginis srautas;
- kryžminis srautas;
- priešprieša.
Korpuso ir vamzdžio modelis gavo savo pavadinimą dėl to, kad vamzdžiai, per kuriuos cirkuliuoja aušinimo skystis, yra įtaisyti korpuso viduje. Darbinės terpės greitis priklauso nuo vamzdžių, esančių korpuse, skaičiaus. Savo ruožtu, kuo didesnis greitis, tuo didesnis prietaiso šilumos perdavimo greitis.
Apsvarstykite pagrindines medžiagas, iš kurių gaminami šie šildytuvai:
- legiruotas plienas;
- Nerūdijantis plienas;
- didelio stiprumo plienas.
Tokių įtaisų vamzdžiai gali būti pagaminti iš šių medžiagų:
- plienas;
- varis;
- Žalvaris;
- titano.
Tokių medžiagų naudojimas yra susijęs su tuo, kad šilumokaičiai paprastai veikia atšiauriomis sąlygomis ir liečiasi su agresyviomis medžiagomis, kurios gali sukelti koroziją.
Šilumokaičiai gaminami iš medžiagų, kurios turi aukštą atsparumą korozijai, pavyzdžiui, iš titano ar nerūdijančio plieno.
Svarbu! Įprastinis plienas netinka šilumokaičiui su apvalkalu ir vamzdžiu, nes jis turi mažą atsparumą korozijai.
Korpuso ir vamzdžio modeliai taip pat skirstomi į tipus. Šiandien yra 4 šių įrenginių tipai:
- šildytuvas su temperatūros atvejo kompensatoriumi;
- šildytuvas su statiniais (fiksuotais) vamzdžiais;
- įtaisas su U ir W formos vamzdžiais;
- plaukiojančios galvos įtaisas.
Šildytuvai su apvalkalu gali būti išdėstyti erdvėje horizontaliai, vertikaliai arba tam tikru kampu.
Šilumos perdavimo koeficiento padidėjimas
Pramonė nestovi vietoje - nuolat atnaujina šilumokaičius. Techninės charakteristikos pagerinamos naudojant šiuos metodus:
- neramių srautų sukūrimas;
- spiralinių įdėklų įgyvendinimas, dėl kurio aplink vamzdžius susidaro išilginis ir skersinis srautas;
- profilio ir susuktų vamzdžių gamyba;
- mišinių, į kuriuos įeina skysčiai ir dujos, naudojimas;
- sukuria paviršių, atsakingų už šilumos perdavimą, vibraciją;
- pulsuojantis darbo aplinkos srautas.
Aukščiau išvardyti metodai gali padidinti šilumos perdavimo koeficientą. Taip pat įprasta naudoti kelis metodus vienu metu. Toks derinys gali žymiai padidinti 2–3 koeficientą su korpuso ir vamzdžio šildytuvu. Taip pat verta paminėti, kad kai kurie metodai ne tik padidina šilumos perdavimo greitį, bet ir gali atlikti kitas naudingas funkcijas. Pavyzdžiui, turbulentiniai srautai neleidžia susidaryti druskos nuosėdoms ant vamzdžių vidinių sienelių, o tai pašalina vamzdžių liumenų susiaurėjimą.
Nuolatinis šilumokaičio konstrukcijos tobulinimas leidžia padidinti šilumos perdavimą ir pagerinti eksploatacines savybes
Šilumokaičio parinkimo patarimai
Šildytuvo korpuso ir vamzdžio skaičiavimo programai reikia aiškiai nurodyti pradinius duomenis. Geram rekuperaciniam prietaisui reikalinga tiksliai apibrėžta grandinė. Yra keletas aspektų, į kuriuos reikia atkreipti dėmesį renkantis apvalkalą ir vamzdinį šilumokaitį. Šios nuostatos yra labai svarbios skaičiavimams.
Visų pirma, verta paminėti, kad skystiems ir dujiniams aušinimo skysčiams yra specifinis cirkuliacijos greitis per vamzdelius. Kaip minėta aukščiau, tuo didesnis greitis, tuo geresnis šilumos perdavimas. Skystoms terpėms greitis svyruoja nuo 0,6 iki 6 m / s. Dujinių terpių greitis gali būti nuo 3 iki 30 m / s. Tačiau sunaudotos energijos kiekis taip pat priklauso nuo greičio, todėl kai kuriais atvejais, siekiant sumažinti elektros energijos suvartojimą, aušinimo skysčio greitis yra nepakankamai įvertintas.
Renkantis vamzdžius, turėtumėte atkreipti dėmesį į medžiagą, iš kurios jie pagaminti, taip pat į jų skersmenį. Vamzdžių medžiaga parenkama atsižvelgiant į darbinę terpę, kuri cirkuliuos per juos. Reikia atsiminti - kuo agresyvesnė aplinka, tuo patikimesnė turėtų būti vamzdžio medžiaga.
Svarbu! Jei sistema bus valoma rūgštimi, rekomenduojama pasirinkti nerūdijančio plieno vamzdelius. Nerūdijantis plienas pasižymi didelėmis antikorozinėmis savybėmis, turi puikų atsparumą agresyviems reagentams ir, be to, turi mažą šilumos laidumo koeficientą.
Korpuso ir vamzdžio šilumokaičiai yra gana didelių gabaritų prietaisai, todėl renkantis juos verta atsižvelgti į jų dydžius, kad ateityje nekiltų sunkumų juos transportuojant ir montuojant.
Negabaritiniai įrenginiai turi didelį svorį, todėl padidėja transportavimo išlaidos
Taip pat būtina atsižvelgti į tai, kad atlikę montavimo darbus priešais rekuperatorių turi būti pakankamai vietos, kad prireikus būtų galima atlikti įrenginio operacinį remontą. Turėtų būti pakankamai vietos, kad vamzdžių sistemą būtų galima pašalinti iš korpuso. Korpuso ir vamzdžio šilumokaitis turi būti tokio dizaino, kuriame būtų atsižvelgiama į laisvą prieigą ne tik prie pagrindinių elementų, bet ir prie kitų atsarginių dalių. Tai ypač pasakytina apie valdymo įtaisus.
Vamzdžių ir apvalkalų šilumokaičio naudojimo patarimai
Šio tipo šilumokaičiai, nors jie yra gana nepretenzingi prietaisai, tačiau anksčiau ar vėliau jiems reikia prevencinio valymo ar remonto.
Šilumokaičio remontas sukelia tam tikrų pasekmių - dažniausiai tai sumažėja šilumos perdavimo koeficientas. Labiausiai pažeidžiama korpuso ir vamzdžio šildytuvo dalis yra vamzdis. Paprastai gedimą sukelia būtent jie. Žinodami apie šią šilumokaičių savybę, ekspertai pataria juos įsigyti su marža. Be to, dažnai kyla problemų, kai šiuos prietaisus reguliuoja kondensatas. Bet kokie pakeitimai lemia šilumos perdavimo srities nuokrypius. Šilumos perdavimo ploto pokyčiai paprastai yra netiesiniai.
Tai padaryti savo rankomis yra gana sunku, o kai kuriais atvejais ir neįmanoma. Korpuso ir vamzdžio šilumokaitis yra labai sudėtinga įranga, kurios gamybai reikia griežtai laikytis technologinio proceso, kuris apima daugelį etapų.
