Վերականգնող ջերմափոխանակիչներ՝ տեսակներ, աշխատանքի սկզբունք, ծավալ

2024 Հեղինակ: Howard Calhoun | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-17 10:30

Ջեռուցվող շրջանառվող միջավայրերի միջոցով ջերմափոխանակման սկզբունքը համարվում է օպտիմալ ջեռուցման համակարգերի աշխատանքը պահպանելու համար: Ջերմային էներգիայի փոխանցման ալիքների պատշաճ կազմակերպված համակարգը պահանջում է պահպանման նվազագույն ծախսեր, բայց միևնույն ժամանակ ապահովում է բավարար կատարում: Նման համակարգի նախագծման օպտիմիզացված տարբերակը վերականգնվող ջերմափոխանակիչն է, որն ապահովում է այլընտրանքային ջեռուցման և հովացման գործընթացներ:

Ի՞նչ է ջերմափոխանակիչը:

Ժամանակակից ջերմափոխանակիչների նախագծերը ապահովում են ջերմային էներգիայի փոխանցման գործընթացներ նվազագույն կորուստներով աշխատանքային միջավայրերի միջև: Փոխանակումն առավել հաճախ տեղի է ունենում տաք հեղուկի և սառը մետաղի մակերեսների միջև, որոնց պատերը, իրենց հերթին,շրջել, ջերմությունը փոխանցել մեկ այլ շրջանառության միջավայր: Մշտական շարժումը ապահովում է կայուն զանգվածային փոխանցման էֆեկտ, որն օգտագործվում է ինչպես արդյունաբերական ձեռնարկություններում, այնպես էլ մասնավոր տների կենցաղային սպասարկման մեջ։ Սառը և տաք միջավայրերի միջև էներգիայի փոխանակումից բացի, ջերմափոխանակիչները կարող են ապահովել գոլորշիացման, չորացման, հալման և խտացման գործընթացներ սառեցմամբ: Ջերմության փոխարեն որպես հիմնական աշխատանքային միջավայր, կարող են օգտագործվել նաև սառը հոսքեր, ինչը հատկապես տարածված է արտադրական գործընթացներում, որտեղ անհրաժեշտ է սարքավորումների պարբերական սառեցում: Այնուամենայնիվ, ջեռուցման խնդիրները ավելի հավանական է, որ կապված լինեն ջերմափոխանակիչների նախագծերի հետ: Օրինակ, այս տեսակի բարձր ջերմաստիճանի սարքավորումները կարող են բարձրացնել ջերմային ռեժիմը մինչև 400-700 °C:

Վերականգնվող ջերմափոխանակիչի առանձնահատկությունները

Հիմնական մակարդակում ջերմափոխանակիչների նախագծերը բաժանվում են մակերեսային և խառնիչի: Այս դեպքում խոսքը վերգետնյա սարքերի խմբի ներկայացուցչի մասին է, որոնք բնութագրվում են նրանով, որ աշխատանքային գործընթացում ներգրավված են երկու ակտիվ միջավայրեր (տաքացվող և սառը հոսքեր) և մետաղական պատը, որը էներգիա է փոխանցում շրջանառվողների միջև։ զանգվածներ. Վերականգնվող ջերմափոխանակիչում տարանջատող մետաղական թիթեղը լվացվում է կանոնավոր ընդմիջումներով, բայց ոչ անընդհատ: Համեմատության համար կարող ենք բերել մեկ այլ մակերեսային ջերմափոխանակիչի օրինակ՝ ռեկուպերատիվ: Նման սարքերում աշխատանքային գործընթացը ներառում է նմանատիպ պատի մշտական լվացում սառը կամ տաքացվողհոսում է.

Սարքի աշխատանքի սկզբունքը

Ջերմափոխանակիչի հիմնական գործառույթը կատարվում է հոսքերը բաժանող մետաղական թիթեղով ակտիվ աշխատանքային միջավայրի շփման պահին։ Այսինքն, աշխատանքի հիմնական սկզբունքը էներգիայի կուտակումն է հեղուկից, որը ներկայումս ունի տարբեր ջերմաստիճան, քան ջերմափոխանակիչի պատը: Կոպիտ ասած, շահագործման առաջին ցիկլում տաք հոսքերը փոխանցում են և դրանով իսկ պահպանում ջերմությունը մետաղի տարրում, իսկ երկրորդ և վերջին շրջանում արդեն սառը միջավայրն ընկալում է այդ ջերմությունը։ Ջերմափոխանակիչի աշխատանքի կուտակային սկզբունքը՝ ըստ ջերմաստիճանի միջավայրի հստակ տարանջատման, զգալի առավելություններ ունի: Նախ, աշխատանքային միջավայրերի խառնման անհրաժեշտության բացակայությունը բարելավում է հոսքերի կազմի որակը: Սա կարևոր գործոն է հաղորդակցությունների տեխնիկական և գործառնական բովանդակության մեջ: Երկրորդ, ջերմափոխանակման արդյունավետությունը որպես այդպիսին նույնպես բարձրանում է։ Մյուս կողմից, այս առավելությունները անքակտելիորեն հարում են դիզայնի թերություններին: Հոսքերի հիմնարար տարանջատումը մեծացնում է սարքավորումների չափերը՝ երբեմն ստիպելով երկարացնել խողովակաշարի հատվածները հին կապի ջեռուցման ցանցերում: Բացի այդ, շրջանառության ֆունկցիան ապահովելու համար անհրաժեշտ է էներգետիկ ներուժի ավելացում, որն արտահայտվում է բարձր հզորությամբ պոմպակայանների միացման անհրաժեշտությամբ։

Օգտագործված հովացուցիչներ

Վերականգնվող ջերմափոխանակիչների մոդելները բազմակողմանի են տարբեր սպասարկման համարաշխատանքային միջավայրեր. Ինչպես մյուս ջերմափոխանակիչների դեպքում, ամենատարածված ակտիվ միջավայրը հեղուկն է՝ ջուրը կամ հակասառիչը: Արտադրության մեջ տեխնոլոգիական գործողություններում օգտագործվող հովացուցիչ նյութերն ավելի բազմազան են: Ջրային գոլորշիները, գազային խառնուրդները, այրման ծխի և ծխատար արտադրանքները օգտագործվում են ջեռուցման և հովացման համար: Այնուամենայնիվ, դա ամենևին չի նշանակում, որ նույն վերականգնող ջերմափոխանակիչը կարող է ապահովել տարբեր ջերմային կրիչների հետ աշխատանքը: Սկզբունքորեն, դիզայնը թույլ է տալիս նման տեսական հնարավորություն, բայց յուրաքանչյուր օրինակ պետք է ի սկզբանե նախագծված լինի որոշակի ագրեսիվ միջավայրի հետ շփման համար, քանի որ և՛ բարձր ջերմաստիճանը, և՛ հեղուկը, որպես այդպիսին, բացասաբար են անդրադառնում մետաղական կառուցվածքի վրա:

Վերականգնվող ջերմափոխանակիչների տեսակները

Նման միավորների երկու տեսակ կա: Սրանք անընդհատ և պարբերական գործողությամբ սարքեր են։ Շարունակական ջերմափոխանակիչները միավորներ են հատիկավոր շրջանառվող լցոնիչով: Աշխատանքային միջավայրի տեղափոխման գործընթացի կառավարման համակարգը թույլ է տալիս շարժման ամբողջական դադարեցում, որի դեպքում հովացուցիչը կպահպանի շփումը լվացված մակերեսի հետ: Ի դեպ, բնական ավտոմատ կարգավորիչի գործառույթը կարող է իրականացվել հատուկ ջերմային պահպանման վարդակների միջոցով: Ֆիքսված վարդակներով վերականգնվող ջերմափոխանակիչի նախագծման մեջ հոսքերի վերահսկման հնարավորությունները սահմանափակ են և լիովին կախված են օպերատորի կողմից սահմանված պարամետրերից: Ինչ վերաբերում է պարբերական գործողությամբ մոդելներին, ապա դրանքունեն ջերմային կրիչներ ունեցող խցիկների բաշխման բարդ կառուցվածք։ Նման սարքը բարձրացնում է ապարատի արդյունավետությունը, բայց նաև պահանջում է ավելի պատասխանատու էներգիայի մատակարարման գործառույթ շրջանառության պոմպից:

Հալվող միջուկային ջերմափոխանակիչներ

Ջերմափոխանակման ռեգեներատորի այս պահին ամենաառաջադեմ տարբերակներից մեկը, որի փաթեթավորումը ձևավորվում է 20 մմ միջին հաստությամբ թրոմբոցիտներով։ Այս համակարգում կա հալվող միջուկ՝ սարք, որի ներսում հեղուկ մետաղ է, որը ջերմային էներգիա է արտազատում հալման կամ բյուրեղացման ժամանակաշրջաններում։ Շարժական վարդակով վերականգնվող ջերմափոխանակիչներում թաքնված ջերմությունը տասնապատիկ ավելացնում է շղթայի ջերմային հզորությունը՝ համեմատած սովորական ագրեգատների հետ, որոնք բարենպաստ պայմաններ են ստեղծում ջերմության կուտակման գործընթացների համար: Այս տեսակի բարձր ջերմաստիճանի ջերմափոխանակիչի աշխատանքը կորոշվի փաթեթավորման հատուկ մակերեսի և դրա ջերմային պահեստավորման հզորությամբ:

Սարքավորումների շրջանակը

Ջերմափոխանակման ագրեգատները լայնորեն օգտագործվում են ջեռուցման սարքավորումների տարբեր համակարգերում՝ կաթսայատների տեղադրմամբ, ջրատաքացուցիչներով, պահեստային բաքերով, կաթսաներով և այլն: Սա հիմնականում վերաբերում է մասնավոր հատվածին, սակայն այս սարքի ամենաբարձր տեխնիկական և գործառնական ցուցանիշներն են. բացահայտված արդյունաբերության ոլորտում. Օրինակ, վերականգնվող խմբաքանակի ջերմափոխանակիչի նպատակային հավելվածները ձևավորվում են պողպատի և ապակու գործարանների կողմից, որտեղ անհրաժեշտ է աշխատելշատ բարձր ջերմաստիճաններ. Օրինակ, նման աշխատանքային պայմաններում միացված օդային տաքացուցիչները հաշվարկվում են մինչև 1300 °C ռեժիմների համար: Եվ կրկին կարելի է խոսել ոչ միայն հեղուկ միջավայրի, այլ նաև գազային խառնուրդների մասին, ինչը մեծացնում է նման ագրեգատների շահագործման անվտանգության պահանջները։

Եզրակացություն

Ջերմափոխանակիչի վերականգնողական մոդիֆիկացիան մշակվել է մի շարք ջերմային գործընթացների օպտիմալացման համար: Արդյունքում նույն արդյունաբերական օբյեկտներում այսօր հնարավոր է տեխնոլոգիական գործընթացներ իրականացնել վառելիքի նվազագույն ծախսով՝ պահպանելով այրման բարձր ջերմաստիճանը։ Բայց դա ամենևին չի նշանակում, որ կուտակային ֆունկցիա ունեցող ջերմափոխանակիչի շահագործման սկզբունքը բացարձակապես զուրկ է թերություններից։ Այս սարքավորման թույլ կողմերը ներառում են ջերմատեխնիկական գործընթացի ավտոմատացման սահմանափակ հնարավորությունները, ապարատի մեծ չափերն ու քաշը, ինչպես նաև կառուցվածքը հիմնական արտադրական հաղորդակցություններին միացնելու դժվարությունը: Մեկ այլ բան այն է, որ ռեգեներատորի դիզայնը մշտապես բարելավվում է, ինչի մասին է վկայում հալվող միջուկով ջերմափոխանակիչների ավելի առաջադեմ մոդելների ի հայտ գալը։