Объёмный теплообменник – это теплообменное устройство, передающее часть тепла от горячей жидкости к холодной, а также накапливающее определённое количество горячей воды. Он осуществляет теплообмен между двумя средами с разной температурой внутри устройства для нагрева или охлаждения. Он широко используется в системах отопления и охлаждения в промышленных и жилых зданиях. Он состоит из корпуса, теплообменных труб, входного и выходного патрубков, люков и лючков. Он обеспечивает высокую теплоёмкость, стабильную температуру воды на выходе, низкие требования к теплопередаче и длительный срок службы.
Объёмный теплообменник — это устройство, передающее часть тепла от горячей жидкости к холодной, а также накапливающее определённое количество горячей воды. Он обеспечивает нагрев или охлаждение посредством теплообмена между двумя средами с разной температурой. Он широко используется в системах отопления и охлаждения на промышленных предприятиях и в жилых зданиях.
Теплообменники объёмного типа работают, главным образом, на основе принципов теплопроводности и конвекции. Теплоноситель (например, пар или горячая вода) обычно поступает с одной стороны устройства и протекает по трубкам теплообменника, в то время как охлаждающая среда (обычно холодная вода) протекает внутри внешнего кожуха. Тепло от нагревающего носителя передается охлаждающей среде через стенки трубок, повышая ее температуру. Благодаря большому объему теплообменника объёмного типа нагретая горячая вода может накапливаться внутри кожуха для удовлетворения потребностей пользователя в отоплении в течение длительного времени. Например, в системе горячего водоснабжения жилого дома в периоды низкого потребления воды теплообменник непрерывно нагревает холодную воду и накапливает горячую воду. В периоды пикового потребления воды накопленная горячая вода оперативно подается потребителям, обеспечивая стабильную подачу горячей воды.
1.Корпус – это основная конструкция теплообменника объёмного типа, обычно изготавливаемая из углеродистой или нержавеющей стали. Он содержит охлаждающую среду и теплообменные трубки, выдерживает определённые давления и температуры и требует отличной герметизации и коррозионной стойкости. Например, в высококоррозионных промышленных средах корпус из нержавеющей стали часто используется для продления срока службы оборудования.
2.Теплообменные трубки являются ключевыми компонентами теплообмена. Наиболее распространёнными примерами являются медные и нержавеющие трубы. Они бывают различной формы, включая прямые и U-образные. Их поверхности часто подвергаются специальной обработке для увеличения площади теплопередачи и повышения эффективности. Например, оребрённые трубки значительно увеличивают площадь контакта с охлаждающей средой, способствуя более быстрой передаче тепла.
3.Входные и выходные патрубки : вход и выход теплоносителя, вход холодной и выход горячей воды. Размеры и расположение этих патрубков обеспечивают плавный поток теплоносителя в теплообменник и из него, что обеспечивает эффективный теплообмен. Например, вход теплоносителя и вход холодной воды обычно расположены таким образом, чтобы создать противоток, что увеличивает разницу температур и улучшает теплопередачу.
4.Люки и смотровые люки : Люки и смотровые люки предназначены для облегчения осмотра, очистки и обслуживания внутренней части теплообменника. Люки, как правило, большего размера и позволяют персоналу входить и выходить; смотровые люки относительно меньше и используются для работы с небольшими инструментами и наблюдения за внутренним состоянием.
1.Преимущество
Высокая теплоаккумулирующая способность : благодаря большой ёмкости он может накапливать определённый объём горячей воды, что позволяет адаптировать его к колебаниям спроса на тепло в различные периоды времени. В крупных общественных зданиях, таких как гостиницы и больницы, он может обеспечить большой объём горячей воды в периоды пикового спроса, предотвращая её дефицит.
Стабильная температура воды на выходе : накопленная горячая вода действует как буфер, поддерживая относительно стабильную температуру на выходе. Даже колебания температуры или расхода теплоносителя не оказывают существенного влияния на температуру на выходе, обеспечивая комфортные условия для пользователя.
Низкие требования к теплоносителю : может использовать различные теплоносители, такие как пар, высокотемпературная горячая вода и т. д., и обладает определенной способностью адаптироваться к колебаниям давления и температуры теплоносителя. Это позволяет ему нормально работать в различных условиях энергоснабжения и повышает универсальность оборудования.
Длительный срок службы : продуманная конструкция и выбор высококачественных материалов обеспечивают длительный срок службы теплообменника объёмного типа. Как правило, при правильной установке и обслуживании теплообменник объёмного типа может прослужить 15–20 лет.
2.Недостаток
Большой размер : из-за необходимости хранения горячей воды объём устройства велик, что приводит к увеличению его габаритов и занимаемой площади. В некоторых местах с ограниченным пространством монтаж и расположение могут иметь определённые ограничения.
Относительно низкая эффективность теплообмена : по сравнению с некоторыми высокоэффективными пластинчатыми теплообменниками, эффективность теплообмена объёмных теплообменников относительно низкая. Это обусловлено тем, что их конструкция и режим работы обуславливают относительно низкую скорость теплопередачи, и для завершения теплообмена требуется длительное время.
Высокие инвестиционные затраты : большие размеры и сложная конструкция объёмного теплообменника обуславливают относительно высокую стоимость его изготовления и монтажа. Кроме того, из-за большой занимаемой площади могут потребоваться дополнительные затраты на строительство.
1.Гражданские здания : широко используются в системах горячего водоснабжения жилых зданий, гостиниц, больниц и школ, обеспечивая жильцов горячей водой для ежедневного мытья, купания и других нужд. Например, в гостиницах объёмные теплообменники могут обеспечить круглосуточное бесперебойное горячее водоснабжение для удовлетворения потребностей большого количества гостей.
2.Промышленное производство : В некоторых промышленных процессах жидкости необходимо нагревать или охлаждать, и объёмные теплообменники могут удовлетворить эту потребность. Например, в пищевой промышленности они используются для пастеризации жидкостей, таких как молоко и соки. Нагревая жидкость до определённой температуры и выдерживая её в течение определённого времени, мы уничтожаем вредные микроорганизмы, сохраняя при этом качество и вкус продукта.
3.Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха : В системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) объёмные теплообменники могут использоваться в составе системы водяного кондиционирования для обмена и передачи тепла. Например, зимой горячая вода проходит через теплообменник, нагревая воздух, обеспечивая отопление помещения; летом хладагент охлаждает воздух, выполняя функцию охлаждения системы кондиционирования.
1.Регулярная очистка : Регулярно очищайте внутреннюю часть теплообменника от грязи и посторонних частиц для обеспечения эффективной теплопередачи. Рекомендуется проводить комплексную очистку не реже одного раза в год. В зависимости от характера и степени загрязнения можно использовать химические или механические методы очистки.
2.Проверьте состояние уплотнений : регулярно проверяйте состояние уплотнительных элементов теплообменника, таких как прокладки на трубных соединениях, люках и смотровых отверстиях, чтобы обеспечить надлежащую герметичность и предотвратить утечку рабочей среды. Если прокладка изношена или повреждена, её следует заменить.
3.Мониторинг давления и температуры : установите устройства контроля давления и температуры для отслеживания изменений давления и температуры теплоносителей и охлаждающих жидкостей в режиме реального времени. При обнаружении отклонений давления или температуры необходимо незамедлительно определить и устранить причину, чтобы избежать повреждения оборудования или несчастных случаев.
4.Антикоррозионная обработка : Теплообменник должен быть обработан соответствующим антикоррозионным средством в соответствии с условиями эксплуатации и свойствами среды. Например, в районах с низким качеством воды кожух и теплообменные трубы можно обработать антикоррозионным покрытием для продления срока службы оборудования.
5.Техническое обслуживание теплообменных трубок : Регулярно проверяйте состояние теплообменных трубок, например, на наличие износа, коррозии, засоров и т. д. Если теплообменные трубки повреждены, их следует своевременно отремонтировать или заменить, чтобы обеспечить нормальную передачу тепла.