Regeneratív hőcserélők: típusok, működési elv, alkalmazási kör

A fűtött keringető közeg használatával történő hőcsere elve optimálisnak tekinthető a fűtési rendszerek működésének fenntartásához. Megfelelően szervezett rendszer hőátadó csatornák minimális pénzügyi költségeket igényel a karbantartáshoz, ugyanakkor elegendő termelékenységet biztosít. Egy ilyen rendszer optimalizált tervezési változata egy regeneratív hőcserélő, amely a fűtési és hűtési folyamatok alternatív teljesítményét biztosítja.

Mi a hőcserélő?

A modern hőcserélők kialakítása minimális veszteséggel biztosítja a hőenergia-átviteli folyamatokat az üzemi környezetek között. A csere leggyakrabban forró folyadék és hideg fémfelületek között történik, amelyek falai viszont hőt továbbítanak egy másik keringő közegbe. Az állandó mozgás biztosítja a stabil tömegátadás hatását, amelyet szintén használnak ipari vállalkozások, és a háztartási szolgáltatás magánlakásokban. A hideg és meleg közegek közötti energiacsere mellett a hőcserélők hűtéssel párolgási, szárítási, olvasztási és kondenzációs folyamatokat is képesek biztosítani. A hő, mint fő munkaközeg helyett hidegáramok is használhatók, ami különösen gyakori a gyártási folyamatokban, ahol a berendezések időszakos hűtése szükséges. Azonban a fűtési feladatok valószínűleg a hőcserélők tervezéséhez kapcsolódnak. Például az ilyen típusú magas hőmérsékletű berendezések 400-700-ig növelhetik a termikus rendszert.

A regeneratív hőcserélő jellemzői

Az alapszintű hőcserélők kialakítása felületre és keverésre oszlik. Ebben az esetben a felszíni készülékek egy csoportjának képviselőjéről beszélünk, amelyet az jellemez, hogy két aktív közeg (fűtött és hideg áramlás) és egy fémfal, amely energiát továbbít a keringő tömegek között, részt vesz a munkafolyamatban. Egy regeneratív hőcserélőben az elválasztó fémlemez mosása bizonyos frekvenciával történik, de nem folyamatosan. Összehasonlításképpen példát adhatunk egy másik felületi hőcserélőre-egy regeneratívra. Ilyen eszközökben a munkafolyamat magában foglalja egy hasonló fal állandó mosását hideg vagy fűtött patakokkal.

A készülék működési elve

A hőcserélő fő funkcióját az aktív munkaközeg érintkezésének pillanatában hajtják végre az áramlásokat elválasztó fémlemezzel. Vagyis a cselekvés legfontosabb elve az energia felhalmozódása olyan folyadékból, amely jelenleg eltérő hőmérsékletű, mint a hőcserélő fala. Nagyjából elmondható, hogy az első működési ciklusban a forró áramok továbbítják és ezáltal megtartják a hőt a fémelemben, a második és a végső esetben a hideg környezet már érzékeli ezt a hőt. A hőcserélő felhalmozódó működési elve, amely egyértelműen elosztja a médiát a hőmérséklet szerint, jelentős előnyökkel jár. Először is, a munkaközegek keverésének szükségességének hiánya javítja a patakok összetételének minőségét. Ez egy fontos a kommunikáció műszaki és működési tartalmának tényezője. Másodszor, a hőátadás hatékonysága önmagában is növekszik. Másrészt ezek az előnyök elválaszthatatlanul egymás mellett vannak a tervezés hátrányaival. Az áramlások alapvető szétválasztása növeli a berendezés méreteit, néha arra kényszerítve, hogy növelje a csővezeték szegmenseit a régi fűtési kommunikációs hálózatokban. Ezenkívül a keringési funkció biztosítása az energiapotenciál növekedését igényli, ami a nagy teljesítményű Szivattyúállomások csatlakoztatásának szükségességében fejeződik ki.

Használt hőhordozók

A hőcserélők regeneratív modelljei univerzálisak a különböző munkakörnyezetek kiszolgálásának lehetőségei szempontjából. Mint más hőcserélő eszközök esetében is, , a leggyakoribb az aktív közeg folyékony-víz vagy fagyálló. A termelési létesítmények technológiai műveleteiben használt hőhordozók változatosabbak. A fűtéshez és hűtéshez vízgőzt, gázkeveréket, füstöt és égéstermék-termékeket használnak. Ez azonban nem jelenti azt, hogy ugyanaz a regeneratív hőcserélő támogathatja a különböző hőhordozókkal végzett munkát. Elvileg a tervezés lehetővé teszi egy ilyen elméleti lehetőséget, de minden példányt kezdetben egy bizonyos agresszív környezettel való érintkezésre kell tervezni, mivel mind a magas hőmérséklet, mind a folyadék önmagában negatívan befolyásolja a fémszerkezetet.

A regeneratív hőcserélők típusai

Az ilyen aggregátumok két típusa létezik. Ezek folyamatos és időszakos hatású eszközök. A folyamatos hőcserélők szemcsés keringető töltőanyaggal rendelkező berendezések. A munkaközeg mozgatásának vezérlőrendszere lehetővé teszi a mozgás teljes leállítását, amelyben a hűtőfolyadék megtartja az érintkezést a mosandó felülettel. Egyébként a természetes automatikus szabályozó funkciója speciális termoakkumuláló fúvókákkal hajtható végre. A rögzített fúvókákkal ellátott regeneratív hőcserélő kialakításakor az áramlásszabályozási képességek korlátozottak, és teljesen függenek a kezelő által beállított beállításoktól. Ami a periodikus hatású modelleket illeti, bonyolult szerkezete van a hőhordozókkal rendelkező kamrák eloszlásának. Egy ilyen eszköz növekszik a hatékonyság a készülék, hanem megköveteli a felelős tápegység funkció részéről a keringető szivattyú.

Olvadó maggal rendelkező hőcserélők

A hőcserélő regenerátor egyik legfejlettebb változata jelenleg, amelynek fúvókáját 20 mm átlagos vastagságú lemezlemezek alkotják. Ebben a rendszerben van egy olvadó mag – egy olyan eszköz, amelynek belsejében folyékony fém van, amely olvadás vagy kristályosodás idején hőenergiát bocsát ki. A mozgatható fúvókával ellátott regeneratív hőcserélők látens hője tízszeresére növeli az áramkör hőkapacitását a hagyományos egységekhez képest, amelyek kedvező feltételeket teremtenek a hőfelhalmozódási folyamatokhoz. Az ilyen típusú magas hőmérsékletű hőcserélő teljesítményét a fúvóka fajlagos felülete és a hő felhalmozódásának képessége határozza meg.

A berendezés alkalmazási köre

A hőcserélő egységeket széles körben használják a kazánberendezésekkel, vízmelegítőkkel, tárolótartályokkal, kazánokkal stb. . Ez elsősorban a magánszegmensre vonatkozik, de ennek az eszköznek a legmagasabb műszaki-működési mutatói az ipar területén mutatkoznak meg. Például a regeneratív periodikus hőcserélő célterületeit kohászati és üvegolvasztó vállalkozások alkotják, ahol nagyon magas hőmérsékletű munkára van szükség. Például az ilyen üzemi körülmények között csatlakoztatott légmelegítőket legfeljebb 1300 db C üzemmódra tervezték. Ismét nemcsak a folyékony közegekről, hanem a gázkeverékekről is beszélhetünk, ami növeli az ilyen egységek működésének biztonsági követelményeit.

Következtetés

A hőcserélő regeneratív módosítását számos hőtechnikai folyamat optimalizálása érdekében fejlesztették ki. Ennek eredményeképpen ugyanazon ipari létesítményekben ma is lehetséges technológiai folyamatok minimális üzemanyag-fogyasztással, miközben magas gorenje hőmérsékletet tart fenn. De ez nem jelenti azt, hogy a működés elve a felhalmozódó funkcióval rendelkező hőcserélő teljesen mentes a hátrányoktól. Ennek a berendezésnek a gyenge pontjai közé tartozik a hőtechnikai folyamat automatizálásának korlátozott lehetőségei, a készülék nagy mérete és súlya, valamint a szerkezetnek a fő termelési kommunikációhoz való csatlakoztatásának összetettsége. A másik dolog az, hogy a regenerátor szerkezeti eszköze folyamatosan javul mit jelent az olvadó maggal rendelkező hőcserélők fejlettebb modelljeinek megjelenése azt mondja.