Разборные теплообменники

Теплообменное оборудование позволяет поддерживать нужный уровень нагрева во всей системе. Его используют в бытовых и промышленных сетях горячего водоснабжения и отопления. И разборные теплообменники вы сможете приобрести прямо тут!

Разборные теплообменники

На самом деле теплообменник позволяет передавать тепло от горячей жидкости к холодной. Следовательно, две жидкости, строго говоря, ничего не обмениваются, но горячая жидкость отдает часть тепла, которое она содержит, холодной жидкости и ничего не получает взамен!

Поскольку речь не идет о смешивании двух жидкостей, теплопередача организована через перегородку, называемую «поверхностью обмена». Таким образом, основной характеристикой теплообменника является поверхность стенки, которая разделяет две жидкости и через которую передается тепло.

В этом случае поверхность обмена представляет собой поверхность трубки малого диаметра, ограниченного длиной, которая находится в контакте с двумя жидкостями.

Тепло передается от горячей жидкости к холодной в три «стадии»:

  • жидкость для чанда «облизывает» внешнюю поверхность трубки, нагревая ее за счет «конвекции»;
  • материал, из которого изготовлена ​​трубка, проводит тепло от внешней поверхности к внутренней поверхности трубки: это называется «теплопроводностью»;
  • холодная жидкость «облизывает» внутреннюю поверхность трубки, как говорят, охлаждает ее за счет «конвекции».

Мы видим, что на самом деле здесь нет одной поверхности обмена, а две: внешняя поверхность трубки со стороны горячей жидкости и внутренняя поверхность со стороны холодной жидкости.

Предположим, что горячая жидкость входит в теплообменник при температуре T1e, а холодная жидкость входит в него при температуре T2e. При заданных расходах двух жидкостей и поверхности обмена S жидкости покидают теплообменник при t ° T1s и T2s.

Если мы увеличим поверхность обмена, например, за счет удлинения двух концентрических трубок на Рисунке 1, мы предполагаем, что выход t ° горячей текучей среды T1s будет приближаться к входу t ° холодной текучей среды T2e и что выход t ° холодной текучей среды T2s будет приближаться к входному t ° горячей текучей среды T1s. Но как далеко мы можем зайти в расширении обменника? Что это дает, например, в случае рекуперации тепла?

Чтобы ответить на эти вопросы, прежде всего следует сделать очевидное замечание: не лучше ли изменить направление циркуляции одной из жидкостей в теплообменнике, показанном на рисунке 1?

Фактически, как показано на фиг.1, текучие среды циркулируют «прямыми токами» или «параллельными токами». В этом случае, если природа и скорости потока двух жидкостей идентичны, то кривые изменения t ° жидкостей выглядят следующим образом:

Можно видеть, что в этом примере две жидкости имеют тенденцию к одной и той же t °: 50 ° C. Мы также видим, и прежде всего, что первые м² намного эффективнее, чем предыдущие. Если удлинить теплообменник с 9 м² до 10 м², эффект будет не очень значительным. С другой стороны, теплообменник площадью 2 м² намного эффективнее теплообменника площадью всего 1 м².

Если изменить направление тока одной из жидкостей на противоположное, получится теплообменник с «противотоками» или «противоположными токами». В этом случае кривые t ° вдоль поверхности теплообмена принимают следующий вид:

При неизменных скоростях потока при t ° на входе и поверхности теплообмена мы наблюдаем, что на этот раз t ° на выходе для холодной жидкости превышает t ° на выходе для горячей жидкости, что невозможно в прямоточный теплообменник, даже с бесконечной поверхностью. Говорят, что противоточный теплообменник более «эффективен», чем прямоточный теплообменник той же поверхности. Это повышение эффективности является результатом того факта, что по всей поверхности теплообмена разница температур «дельта t °» между двумя жидкостями остается высокой (рис. 3), тогда как при параллельном токе она уменьшается. сильно от входа до выхода (фиг.2).

Следует отметить, что если здесь «кривые» эволюции t ° вдоль обменной поверхности являются прямыми линиями, то это происходит из-за определенных допущений: две жидкости имеют одинаковую природу и их скорости потока идентичны. Как только одна из этих двух гипотез не проверяется, эти линии фактически превращаются в кривые.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector