Shkëmbyesit rigjenerues të nxehtësisë: llojet, parimi i funksionimit, shtrirja

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-17 10:40

Parimi i shkëmbimit të nxehtësisë duke përdorur mjete qarkulluese të ngrohta konsiderohet optimale për mirëmbajtjen e funksionimit të sistemeve të ngrohjes. Një sistem i organizuar siç duhet i kanaleve të transferimit të energjisë termike kërkon kosto minimale të mirëmbajtjes, por në të njëjtën kohë siguron performancë të mjaftueshme. Një opsion i optimizuar i projektimit për një sistem të tillë është një shkëmbyes nxehtësie rigjenerues që ofron procese alternative të ngrohjes dhe ftohjes.

Çfarë është një shkëmbyes nxehtësie?

Dizenjot e shkëmbyesve modernë të nxehtësisë ofrojnë procese për transferimin e energjisë termike me humbje minimale ndërmjet mediave funksionale. Shkëmbimi më së shpeshti ndodh midis një lëngu të nxehtë dhe një sipërfaqe metali të ftohtë, muret e të cilave, nga ana tjetër,kthejeni, transferoni nxehtësinë në një mjet tjetër qarkullues. Lëvizja e vazhdueshme siguron efektin e një transferimi të qëndrueshëm masiv, i cili përdoret si në ndërmarrjet industriale ashtu edhe në shërbimin e brendshëm të shtëpive private. Përveç shkëmbimit të energjisë ndërmjet mediave të ftohta dhe të nxehta, shkëmbyesit e nxehtësisë mund të ofrojnë proceset e avullimit, tharjes, shkrirjes dhe kondensimit me ftohje. Në vend të nxehtësisë si mjeti kryesor i punës, mund të përdoren edhe rryma të ftohta, gjë që është veçanërisht e zakonshme në proceset e prodhimit ku kërkohet ftohja periodike e pajisjeve. Megjithatë, detyrat e ngrohjes kanë më shumë gjasa të lidhen me modelet e shkëmbyesve të nxehtësisë. Për shembull, pajisjet me temperaturë të lartë të këtij lloji mund të rrisin regjimin termik deri në 400-700 °C.

Veçoritë e shkëmbyesit rigjenerues të nxehtësisë

Dizenjot e shkëmbyesve të nxehtësisë në nivelin bazë ndahen në sipërfaqe dhe përzierje. Në këtë rast, bëhet fjalë për një përfaqësues të një grupi pajisjesh sipërfaqësore, të cilat karakterizohen nga fakti se në procesin e punës përfshihen dy media aktive (rrjedhjet e ngrohta dhe të ftohta) dhe një mur metalik, i cili transferon energjinë midis qarkulluesit. masat. Në një shkëmbyes nxehtësie rigjeneruese, pllaka metalike e ndarjes shpëlahet në intervale të rregullta, por jo vazhdimisht. Për krahasim, mund të japim një shembull të një shkëmbyesi tjetër të nxehtësisë sipërfaqësore - rikuperues. Në pajisje të tilla, procesi i punës përfshin larjen e vazhdueshme të një muri të ngjashëm me të ftohtë ose të nxehtërrjedh.

Parimi i funksionimit të pajisjes

Funksioni kryesor i shkëmbyesit të nxehtësisë kryhet në momentin e kontaktit të mjetit aktiv të punës me një pllakë metalike që ndan rrjedhat. Kjo do të thotë, parimi kryesor i funksionimit është akumulimi i energjisë nga një lëng që aktualisht ka një temperaturë të ndryshme nga muri i shkëmbyesit të nxehtësisë. Përafërsisht, në ciklin e parë të funksionimit, rrymat e nxehta transmetojnë dhe në këtë mënyrë ruajnë nxehtësinë në elementin metalik, dhe në ciklin e dytë dhe të fundit, mjedisi tashmë i ftohtë e percepton këtë nxehtësi. Parimi akumulues i funksionimit të shkëmbyesit të nxehtësisë me një ndarje të qartë në media sipas temperaturës ka avantazhe të rëndësishme. Së pari, mungesa e nevojës për përzierjen e mediave të punës përmirëson cilësinë e përbërjes së rrjedhave. Ky është një faktor i rëndësishëm në përmbajtjen teknike dhe operacionale të komunikimeve. Së dyti, rritet edhe efikasiteti i transferimit të nxehtësisë si i tillë. Nga ana tjetër, këto avantazhe janë pazgjidhshmërisht ngjitur me disavantazhet e dizajnit. Ndarja themelore e prurjeve rrit dimensionet e pajisjeve, duke detyruar ndonjëherë shtrirjen e segmenteve të tubacionit në rrjetet e vjetra të ngrohjes të komunikimit. Përveç kësaj, sigurimi i funksionit të qarkullimit kërkon një rritje të potencialit energjetik, i cili shprehet në nevojën për të lidhur stacionet e pompimit me kapacitet të lartë.

Ftohës të përdorur

Modelet e shkëmbyesve rigjenerues të nxehtësisë janë të gjithanshme për sa i përket shërbimit për të ndryshmemjediset e punës. Ashtu si me shkëmbyesit e tjerë të nxehtësisë, mediumi aktiv më i zakonshëm është një lëng - uji ose antifriz. Ftohësit e përdorur në operacionet teknologjike në prodhim janë më të larmishëm. Avujt e ujit, përzierjet e gazit, tymi dhe produktet e tymit të djegies përdoren për ngrohje dhe ftohje. Megjithatë, kjo nuk do të thotë aspak se i njëjti shkëmbyes rigjenerues i nxehtësisë mund të mbështesë funksionimin me transportues të ndryshëm nxehtësie. Në parim, dizajni lejon një mundësi të tillë teorike, por fillimisht çdo rast duhet të projektohet për funksionimin në kontakt me një mjedis të caktuar agresiv, pasi si temperaturat e larta ashtu edhe lëngu si i tillë ndikojnë negativisht në strukturën metalike.

Llojet e këmbyesve rigjenerues të nxehtësisë

Ekzistojnë dy lloje të njësive të tilla. Këto janë pajisje me veprim të vazhdueshëm dhe periodik. Këmbyesit e vazhdueshëm të nxehtësisë janë njësi me mbushës të grimcuar qarkullues. Sistemi i kontrollit për procesin e lëvizjes së mediumit të punës lejon një ndalesë të plotë të lëvizjes, në të cilën ftohësi do të mbajë kontakt me sipërfaqen e larë. Nga rruga, funksioni i një rregullatori automatik natyror mund të kryhet nga grykë speciale të ruajtjes termike. Në projektimin e një shkëmbyesi rigjenerues të nxehtësisë me grykë fikse, mundësitë për kontrollin e prurjeve janë të kufizuara dhe varen plotësisht nga cilësimet e vendosura nga operatori. Sa për modelet me veprim periodik, atokanë një strukturë të komplikuar të shpërndarjes së dhomave me transportues nxehtësie. Një pajisje e tillë rrit efikasitetin e aparatit, por gjithashtu kërkon një funksion më të përgjegjshëm të furnizimit me energji nga pompa e qarkullimit.

Këmbyes nxehtësie me bërthamë të shkrirë

Një nga versionet më të avancuara të rigjeneruesit të shkëmbimit të nxehtësisë për momentin, paketimi i të cilit formohet nga trombocitet me një trashësi mesatare prej 20 mm. Në këtë sistem, ekziston një bërthamë shkrirjeje - një pajisje me metal të lëngshëm brenda, e cila lëshon energji termike gjatë periudhave të shkrirjes ose kristalizimit. Nxehtësia latente në shkëmbyesit rigjenerues të nxehtësisë me një grykë të lëvizshme rrit kapacitetin e nxehtësisë së qarkut dhjetëfish në krahasim me njësitë konvencionale që krijojnë kushte të favorshme për proceset e akumulimit të nxehtësisë. Performanca e këtij lloji të shkëmbyesit të nxehtësisë me temperaturë të lartë do të përcaktohet nga sipërfaqja specifike e paketimit dhe kapaciteti i tij i ruajtjes termike.

Fusha e pajisjeve

Njësitë e shkëmbimit të nxehtësisë përdoren gjerësisht në sisteme të ndryshme të pajisjeve të ngrohjes me instalime kaldajash, ngrohës uji, depozita magazinimi, kaldaja etj. Kjo vlen kryesisht për segmentin privat, por treguesit më të lartë teknikë dhe operacional të kësaj pajisjeje janë të shpalosura në sektorin industrial. Për shembull, aplikacionet e synuara për një shkëmbyes nxehtësie rigjeneruese të serisë formohen nga impiantet e çelikut dhe qelqit, ku kërkohet të punohet metemperatura shumë të larta. Për shembull, ngrohësit e ajrit të lidhur në kushte të tilla funksionimi llogariten për modalitete deri në 1300 °C. Dhe përsëri, mund të flasim jo vetëm për media të lëngshme, por edhe për përzierje gazi, gjë që rrit kërkesat e sigurisë për funksionimin e njësive të tilla.

Përfundim

Modifikimi rigjenerues i shkëmbyesit të nxehtësisë është zhvilluar për të optimizuar një sërë procesesh termike. Si rezultat, në të njëjtat objekte industriale sot është e mundur të kryhen procese teknologjike me konsum minimal të karburantit, duke ruajtur një temperaturë të lartë djegieje. Por kjo nuk do të thotë aspak se parimi i funksionimit të një shkëmbyesi nxehtësie me një funksion akumulues është plotësisht i lirë nga disavantazhet. Pikat e dobëta të kësaj pajisjeje përfshijnë mundësitë e kufizuara të automatizimit të procesit të inxhinierisë së nxehtësisë, madhësinë dhe peshën e madhe të aparatit, si dhe vështirësinë e lidhjes së strukturës me komunikimet kryesore të prodhimit. Një tjetër gjë është se dizajni i rigjeneruesit po përmirësohet vazhdimisht, siç dëshmohet nga shfaqja e modeleve më të avancuara të shkëmbyesve të nxehtësisë me një bërthamë të shkrirë.