Lutowane wymienniki ciepła o wysokim współczynniku wymiany ciepła

1. Podstawowe pojęcia transferu ciepła.

Ciepło zawsze przesuwa się z obiektów o wysokiej temperaturze do obiektów o niskiej temperaturze, i im większa różnica temperatur między nimi, Im szybsza prędkość transferu ciepła. Gdy różnica temperatur wynosi zero, Przenoszenie ciepła zatrzymuje się.
Istnieją trzy podstawowe sposoby przenoszenia ciepła: promieniowanie, przewodnictwo i konwekcja.
Władzone ciepło jest przenoszone na zewnątrz w postaci fal elektromagnetycznych.
Przewodnictwo termiczne to wymiana ciepła, która występuje, gdy obiekty wchodzą w bezpośredni kontakt. Aby poprawić efekt przenoszenia ciepła na wymiennik ciepła, Materiały o dobrej przewodności cieplnej, takie jak miedź, aluminium, itp. są często używane. Stal nierdzewna ma również dobrą wydajność przenoszenia ciepła.
Konwekcja to proces, w którym ciepło jest przenoszone przez względny ruch cząsteczek po podgrzaniu samego płynu.
W procesie przenoszenia ciepła wymiennika ciepła, Kilka metod przenoszenia ciepła często występuje jednocześnie.
Ponieważ ilość transferu ciepła transferu ciepła jest duża i łatwa do kontrolowania, jest to główna metoda przenoszenia ciepła w wymiennikach ciepła.

Podstawowe wzory przewodzenia ciepła i przenoszenia ciepła konwekcyjnego są: Q = Ka(TG-TD)

W formule, Q to transfer ciepła, Jednostka to kW
K jest współczynnikiem przenoszenia ciepła, Jednostka jest w/m2 ° C
A to obszar transferu ciepła wymiennika ciepła
TG to temperatura po stronie wysokiej temperatury
TD to temperatura po stronie niskiej temperatury

Różnica temperatur między wysokimi i niskimi temperaturami faktycznie zmienia się, Tak więc w praktyce logarytmiczna średnia różnica temperatury ΔT jest używana do jej obliczenia.

2. Rodzaj wymiennika ciepła.

Istnieje wiele metod klasyfikacji, Ale najważniejszą metodą klasyfikacji jest klasyfikacja według formy strukturalnej:

1. Wymiennik ciepła skorupy i rurki: To najstarszy wymiennik ciepła, Ale jest to również najbardziej niezawodny i praktyczny wymiennik ciepła.

Jak pokazano na poniższym rysunku, Jest to suchy parownik w kształcie litery U często stosowany w systemach chłodniczych. Czynnik chłodniczy płynie wewnątrz rurki i wody (wtórny czynnik chłodniczy) płynie na zewnątrz rurki.

Płynny czynnik chłodniczy wchodzi z dolnej części lewego pokrycia końcowego, Waporyzuje po przejściu przez rurkę w kształcie litery U, i zamienia się w gaz czynnika chłodniczego i wychodzi z górnej części lewej pokrywy końcowej.

W celu zwiększenia natężenia przepływu wody (chłodziwo) i spraw, aby czynnik chłodniczy był lepszy kontakt z zewnętrzną ścianą rurki, przegrody są instalowane w skorupce wymiennika ciepła skorupy i rurki.

2. Wymiennik ciepła obudowy i rurki: Zastosowane są dwa rodzaje rur o różnych średnicach, które są ułożone i wrzucane w cewkę serpentynową lub okrągłą. Czynnik chłodniczy płynie na zewnątrz rurki, a woda płynie wewnątrz rurki. To niski koszt, ale działa nieregularnie.

3. Wymiennik ciepła płyty: Jest to wydajny i kompaktowy wymiennik ciepła, który został opracowany i szeroko stosowany w ostatnich dziesięcioleciach. Składa się z serii cienkich metali, które są do siebie równoległe i mają faliste powierzchnie. Pod tym samym zużyciem metalu, Obszar transferu ciepła wymienników ciepła płyty jest znacznie większy niż w przypadku wymienników ciepła skorupy i rurki. Ponieważ przepływ płynu w falistych kanałach między płytkami wymiany ciepła może powodować poważne zaburzenia, Współczynnik transferu ciepła jest duży. W przypadku wymienników ciepła płytki ciecz-ciecz, Współczynnik transferu ciepła może wynosić nawet 2500-7000 W//(㎡·℃), co jest 2-4 razy wyższe niż typ skorupy i rurki. Kiedy gorące i zimne płyny wymieniają ciepło w przeciwprąd, Można uzyskać bardzo bliskie temperatury. Wymienniki ciepła płytki są szeroko stosowane w sektorach przemysłowych, takich jak energia cieplna, żywność, medycyna, produkcja wina, napoje, Włókna syntetyczne, Metallurgia i chemikalia, oraz z ulepszeniami kształtu i struktury płyty, jego obszary aplikacyjne dalej się rozwijają.

Istnieją dwa rodzaje płytowych wymienników ciepła: Złożony typ i integralny lutowany typ. Zgromadzony typ składa się z kilku tłoczonych falistych płytek przenoszenia ciepła metalowego, z dziurami narożnymi w czterech zakątkach, Jak pokazano na rysunku 6-33. Sąsiednie płytki są oddzielone specjalnymi uszczelkami uszczelniającymi, tak, że zimne i gorące płyny napływają odpowiednio z jednego otworu narożnego, przepływ między płytkami w odstępach wzdłuż kanałów przepływu ustawionych przez uszczelki i tereny, a następnie przepływ z drugiej strony. Wypływa po przekątnej otwór narożnej, Jak pokazano na rysunku 6-34. Złożony wymiennik ciepła złożony ma tę zaletę, że jest łatwy do demontażu i czyszczenia, ale jego odporność na ciśnienie jest ograniczona. Postać 6-35 pokazuje integralnie lutowany wymiennik ciepła płyt. Płytki tego typu wymiennika ciepła płyty są takie same jak płyty zmontowanego. Końce płyt są integralnie lutowane. Ma wysoką pojemność na ciśnienie, ale czyszczenie jest niewygodne. Podczas korzystania z niego powinieneś zwrócić uwagę. Upewnij się, że płyn jest czysty. Ogólnie, Pojemność wymiany ciepła pojedynczego zintegrowanego lutowanego wymiennika ciepła jest mniejsza niż zgromadzona.

Płytki przenoszące ciepło to podstawowe elementy wymienników ciepła płyt. Każda płyta przenoszenia ciepła nakłada się w określonej kolejności, tworząc kanał przepływowy między płytkami. Zimne i gorące płyny przepływają w odpowiednich kanałach przepływowych po obu stronach płyty i przechodzą przez płytkę. Żetony są wymieniane ciepłem, Jak pokazano na rysunku 6-34. Powierzchnia płyty jest falistą, a kierunek przepływu płynu jest prostopadły do ​​fal, lub pod pewnym kątem nachylenia.

Różne formy płyt bezpośrednio wpływają na współczynnik transferu ciepła, odporność na przepływ i odporność na ciśnienie. Materiał płyt to zwykle stal nierdzewna. Obecnie, Płyty wymiany cieplnej w większości przyjmują kształt kości jodełka, Jak pokazano na rysunku 6-35. Doniesiono, że zmontowane wymienniki ciepła są używane jako skraplacze i parowniki w chłodnicach absorpcyjnych bromku litowego, Podczas gdy zintegrowane lutowane wymienniki ciepła były szeroko stosowane w małych jednostkach pompy ciepła w małych źródłach wody jako parowniki.

1. Zmiana substancji z cieczy na pary nazywa się parowaniem, a powiązane komponenty nazywane są parowcami; Zmiana z pary na ciecz nazywa się kondensacją.
Powiązany komponent nazywa się kondensatorem.
W tych zmianach wymagane jest dużo ciepła.

Wszyscy doświadczyliśmy tego, gdy alkohol odparowuje naszą skórę, Czujemy się zimno. To jest parowanie, czyli chłodzenie.

Na przykład, 1 Kilogram wody ogrzewa się od 50 ° C do 90 ° C. Nie ma zmiany w stanie. Wymagane ciepło jest:
Q = 1(kg)x1(kcal/kg. ° C.) X(90-50° C.)= 40kcal = 40x1,163 = 46,52 watów
Ale obracanie się 1 Kilogram wody w 100 ° C do pary wodnej w 100 ° C wymaga 838.8 kcal = 838,8x1.163 = 9116.5 kalorie.
Różnica jest taka 20.97 czasy.
To ciepło nazywa się "Utajone ciepło"
Na przykład, utajone ciepło waporyzacji cieczy R22 to 48.51 kcal/kg, a ciepło właściwe gazu R22 to 0.157 KCAL/kg ° C..
Dlatego, ciepło pochłonięte podczas odparowania 1 kg R22 z 2 ° C do 7 ° C:
Q = 48,51 kcal/kg+0,157 kcal/kg ° Cx(7-2)° C = 48,51+0,785 = 49,3 kcal/kg
Oczywiste jest, że utajone ciepło w środku jest główne, rachunkowość 98%.
Aby system chłodniczy był mały, Należy użyć utajonego ciepła

2. Cykl chłodzenia.

Ciekły czynnik chłodniczy zmniejsza ciśnienie w parowniku i ciągle odparowuje pary. W tym samym czasie, stale pochłania ciepło z otaczającego medium, powodując spadek temperatury medium.

Te pary czynników chłodniczych są wciągnięte do sprężarki i sprężone, Zwiększenie ciśnienia i temperatury, to jest, przekształcenie pracy w ciepło. Następnie jest odpisywany do skraplacza, aby rozproszyć ciepło i kondensować w ciecz czynnika chłodniczego.

Te płyny czynników chłodnicze dostają się do zaworu przepustnicy, przepustnica i zmniejsz presję, i odparowaj po wejściu do parownika..

Tak długo, jak sprężarka nadal pracuje i wykonuje pracę nad czynnikiem chłodniczym, czynnik chłodniczy będzie nadal odparowywać w parowniku i stale wchłania ciepło z otaczającego ośrodka, w ten sposób osiągając cel chłodzenia.

3. Jak działa lutowany wymiennik ciepła w systemie chłodniczym?

Instrukcja obsługi lutowania

Przewodnik instalacji wymiennika ciepła 1

Przewodnik instalacji wymiennika ciepła 2