Kaj je prenosnik toplote: načelo delovanja

V tem članku bomo govorili o tem, kaj je toplotni izmenjevalec. Podana bo definicija izraza, upoštevana bodo vprašanja o vlogi teh naprav v človeškem življenju, raznolikost vrst je raznolika in podani so nekateri primerjalni podatki. Pozornost bo namenjena tudi vrednosti izmenjevalnika toplote v avtomobilih in kako ga zamenjati.

Uvod

Kaj je toplotni izmenjevalec? Na to vprašanje lahko definirate kot napravo ali tehnologijo, v kateri se pojavlja pojav toplotne izmenjave med dvema okoljema z različnimi temperaturnimi stanji.

V skladu z načelom delovanja lahko toplotne izmenjevalce razdelimo na dva tipa:

• rekuperator;
• regenerator.

V izmenjevalniku toplote so premični toplotni nosilci ločeni s steno. To vključuje prevladujoče število toplotnih izmenjevalnikov z najrazličnejšimi oblikami projektiranja. Skupina regenerativnih naprav vključuje toplotne izmenjevalnike, pri katerih se hladilna sredstva v vročem in hladnem stanju izmenično nahajajo v neposrednem stiku z eno skupno površino. Toplota se začne nabirati v steni, če je v stiku z vročim toplotnim nosilcem in se lahko spusti med stikom s hladnim. Primer bi lahko bil Cowper peči.

Na vprašanje, kaj je izmenjevalnik toplote, je treba omeniti področje njegove uporabe. Najprej so pomembni v tehnološkem procesu rafiniranja nafte, kakor tudi v petrokemični, kemični, jedrski, hladilni, plinski itd. Vejah človekove industrijske dejavnosti. Energija in pripomočki tudi ne morejo brez njih.

Odvisnost pogojev in zasnove

Na vprašanje, kaj je toplotni izmenjevalnik, je pomembno omeniti odvisnost njegove zasnove od pogojev, v katerih se uporablja.

Obstajajo naprave, ki lahko vključujejo ne samo proces izmenjave toplote, ampak tudi številne povezane pojave. Primer je fazna transformacija, med katero lahko opazujemo kondenzacijo, izhlapevanje in mešanje. Te naprave imajo svoja imena: kondenzator, hladilni stolp, uparjalnik, mešalni kondenzator.

V skladu s smerjo gibanja se lahko toplotni nosilci rekuperativnega tipa razdelijo v ravne, v primeru vzporednega gibanja v eno smer in v nasprotni smeri. Pri slednjem, ko sledimo vzporednemu bližnjem gibanju, opazimo tudi medsebojno prečno gibanje dveh medijev, ki medsebojno vplivajo.

Vrste izmenjevalcev toplote. Cevni in cevni toplotni izmenjevalci

V več točkah bomo obravnavali kratek opis različnih vrst toplotnih izmenjevalcev.

Cevni in cevni toplotni izmenjevalci tipi so označeni s prisotnostjo cevi, ki so privarjene do konca. So fiksne skupine drugih cevi. Najpogosteje se pritrjujejo s plamenjem, vendar so metode najpogosteje odvisne od materiala. Stojalo za cevi je opremljeno s tesnili, sorniki in / ali zatiči, ki jih je mogoče zakleniti. Ohišje je opremljeno s priključki, skozi katere se skozi prostor med cevmi prebija eden izmed hladilnikov. Drugi toplotni nosilec se premika skozi cevi skozi cev. Multi-pass toplotni izmenjevalniki so opremljeni s pokrovom v telesu in številnimi pregradami, ki povečujejo hitrost gibanja nosilca toplote. Povečanje prenosa toplote se izboljša s preoblikovanjem cevi za izmenjavo toplote.

Elementarni toplotni izmenjevalec vključuje številne komponente, ki so predstavljene v obliki najpreprostejših toplotnih izmenjevalcev, vendar brez predelnih sten. Sama oblika je precej težka in zapletena.

Potopljeni izmenjevalnik toplote je označen z gibanjem hladilne tekočine vzdolž tuljave, ki je potopljena v prostor rezervoarja z drugim toplotnim nosilcem v tekoči obliki. Najpogosteje se uporabljajo v majhnih napravah, sama naprava pa je precej poceni in enostavna za uporabo.

Glavni projekti toplotnih izmenjevalcev

Cev v cevi je toplotni izmenjevalnik, v katerem so vse posamezne komponente povezane s šobami in valji. Posledično se oblikuje celovit sistem mehanizma. Najpogosteje se izkoriščajo v visokem tlaku.

Namakalni toplotni izmenjevalec - vrsta naprave, ki se najpogosteje uporablja kot kondenzator pri izdelavi hladilnih sistemov. To je tuljava, ki jo tvorijo vodoravne cevi, ki se nahajajo v navpično razmaknjeni ravnini. Oblikujejo več odsekov, ki so razporejeni vzporedno glede na drug drugega. Vsaka vrstica je opremljena z žlebom, ki iztisne tok hladilne vode v vrsto izmenjevalnika toplote. Del tekočine izhlapi, drugi pa se črpa iz črpalke.

Grafitni toplotni izmenjevalec je vrsta naprave, ki se uporablja v kemično agresivnem okolju. Najpogosteje so izdelani iz grafitnih blokov, impregniranih s posebnimi smolami. Enota je opremljena s kanalom za nosilec toplote. Tesnilni bloki se pojavljajo z uporabo tesnil iz različnih materialov.

Ploščati toplotni izmenjevalniki so sestavljeni iz niza plošč, ki so bile prvotno žigosane, da so ustvarile valovito površino. Imajo številne kanale, skozi katere teče tekočina. Ta toplotni izmenjevalnik je izjemno enostaven za izdelavo in / ali modifikacijo. Je enostaven za čiščenje in ima visok koeficient prenosa toplote, vendar ga ni mogoče uporabljati pod visokim tlakom.

Spremembe toplotnih izmenjevalnikov

Ploščati toplotni izmenjevalci imajo številne skupne parametre s ploščatimi aparati, vendar njihov sistem ločilnih plošč vključuje sklop rebrastih površin - šob, ki so pritrjene na ploščo samo z uporabo metode spajkanja v vakuumskem prostoru. Na straneh so omejevalne palice, ki so oblikovane tako, da podpirajo ploščo. Z drugimi besedami, ta matrika temelji na matrici, ki je integralno varjena, pa tudi na izjemno trpežnost in trdnost. Zasnovana je na podobnosti celičnega načela, njegova zmogljivost pa se lahko ohrani v pogojih do stotine atm. in še višje. Za takšne naprave so bile razvite različne šobe, ki vam omogočajo izbiro geometrije kanala za vse tokove in potrebe. Glavna prednost takih naprav je njihova kompaktnost.

Toplotni izmenjevalec je izdelan iz tankostenskih rebrastih plošč, ki so izdelane z metodo visokofrekvenčnega varjenja, njihova povezava pa se pojavi izmenično z obratom 90 stopinj. Najpogosteje se uporabljajo pri rekuperaciji toplote iz izpušnih plinov.

Spiralni toplotni izmenjevalec vključuje 2 spiralni tubuli, ki sta navite okoli pregrade, ki se nahaja v središču. Za ustvarjanje tuljav z rolo materialom. Glavni namen je hlajenje in segrevanje tekočin z visokim indeksom viskoznosti.

Nekateri primerjalni podatki

Pri izbiri ploščnega ali lupinskega toplotnega izmenjevalnika se ljudje pogosteje odločajo za prve, saj je njihov koeficient toplotne prehodnosti precej višji kot pri tradicionalnih lupinsko-cevnih napravah. Poleg tega imajo naprave na ploščah manjšo površino.

Ploščni toplotni izmenjevalniki, izdelani v tujini, so opremljeni s številnimi orodji, ki jim omogočajo, da delujejo v avtomatskem načinu s pomočjo začetne nastavitve in regulacije, opremljeni pa so tudi z robustnimi priključki. V takih napravah se zmanjša količina hladilne tekočine, ki se porabi za ogrevanje vode. To vam omogoča, da zmanjšate obremenitev omrežnega sklopa črpalk in zmanjšate količino energije, ki jo porabijo.

Trenutno se s povečevanjem priljubljenosti začenjajo proizvajati in uporabljati helikoidne izmenjevalnike toplote. Njihova značilnost je profiliranje cevi. To je storjeno za povečanje odpornosti hidravlične narave, ki lahko preseže povečanje prenosa toplote v primeru uporabe turbulacijskih tokov. Ta naprava je precej poceni v primerjavi s tujimi modeli, njena kakovost pa je zelo visoka. Za zaščito mehanizma pred korozijo se za vsako cevno ploščo uporablja plinsko termično brizganje.

Trije toplotni izmenjevalci, omenjeni v tem oddelku, so praviloma izdelani z uporabo jekla z visoko korozijsko odpornostjo in toplotno odpornostjo. Kljub izkoriščanju takšnih materialov pa so strukturni deli toplotnih izmenjevalnikov še vedno podvrženi koroziji.

Hlajenje motorja

Hladilni sistem odgovoren za proces izmenjave toplote v avtomobilu, je večnamensko sredstvo za nadzor temperature. V stroju lahko obstaja več takih sistemov, toda na splošno so vsi odgovorni za nadzor istega pojava, samo na različnih področjih prevoza. Primer je ogrevanje zraka v ogrevalnem ali prezračevalnem sistemu, hlajenje olj v sistemu, ki je odgovoren za mazanje, toplotni izmenjevalnik motorja pa se ukvarja s hlajenjem. Obstaja tudi sistem, ki je odgovoren za zmanjšanje temperature v turbopolnilniku itd.

Avtomobilski prenosniki toplote se lahko med seboj razlikujejo, kar je posledica lastnosti samega sistema. Na avtomobilu se najpogosteje uporabljajo tekoče hladilne naprave. Njihova prednost je v tem, da omogočajo enakomerno znižanje temperature motorja in nizko hrupnost. Če govorimo o hladilnem sistemu motorja kot celote, vključuje veliko količino delov, vključno z: oljnim radiatorjem, toplotnim izmenjevalnikom, centrifugalno črpalko, termostatom, radiatorjem za zmanjšanje temperature tekočin in ekspanzijska posoda.

Postopek pranja

Izpiranje izmenjevalnika toplote je pomemben postopek, ki ga je treba redno izvajati, sicer lahko nepravočasno čiščenje povzroči težave pri delovanju motorja. Vendar pa se to še posebej nanaša na specifični fragment celotnega sistema termoregulacije stroja, in sicer na radiator.

Normalno delovanje hladilnega sistema za hlajenje motorja ne more trajati večno. Da bi zagotovili zdravje, je potrebno redno izvajati preventivne manipulacije. Radiator je naprava, ki je podvržena pogostim in težkim izpostavljenosti umazaniji in prahu. Zato je potrebno redno izpirati toplotni izmenjevalnik.

Razlog za pogosto pregrevanje avtomobila je lahko prisotnost napak v radiatorju. Odvisno od tega, ali je prišlo do zloma ali onesnaženja, se ta problem lahko reši na dva ustrezna načina:

1. Nakup v trgovini nove naprave.
2. Izpirajte izmenjevalnik toplote in ga očistite.

Za čiščenje hladilnika od znotraj morate odstraniti antifriz iz njega. Pomembno je vedeti, da če je snov čista, potem ta postopek ni potreben. Če je tekočina onesnažena, je treba v hladilni sistem izliti vodo brez nečistoč. Nato morate zagnati avto in pustiti, da deluje 15-25 minut, nato pa je treba izsušiti vodo. Postopek se izvaja večkrat, dokler se tekočina ne zbistri.

Temeljito izperite izmenjevalnik toplote. Povečanje učinka je mogoče doseči z uporabo tekočine z dodatkom posebnih čistilnih sredstev. Vendar pa se ne smete zateči k zlorabi, ker je dovolj nekaj gramov. Uporaba prevelike količine čistil lahko poškoduje hladilni sistem.

Po pranju izmenjevalnika toplote iz avtomobila iz vode ponovno splaknemo z dodatkom detergenta in ga vlijemo v čisto in ponovimo postopek vsaj petkrat. Slaba odstranitev preostalih sestavin detergenta lahko negativno vpliva na radiator in povzroči nastanek korozije. Da bi se izognili pojavljanju tehtnice, se v tekočino proti zmrzovanju nalijejo različni dodatki, ki imajo antikorozijske in mazalne lastnosti. Preprečujejo nastanek rje in drugih vrst usedlin v radiatorju.

Ne smemo pozabiti, da vožnja radiatorja zunaj, na primer navzdol, volna ali prah, lahko povzroči tudi pregrevanje motorja avtomobila. Za rešitev tega problema se običajno uporablja metoda pihanja skozi toplotni izmenjevalnik. Najprej ga ločimo od avtomobila in nato z uporabo običajnih mini-ponorov ali preprostega vodnega curka pod pritiskom, speremo in splaknemo. Ne pozabite, da lahko uporaba pretirane sile pritiska poškoduje radiator. Poskusite narediti brez uporabe kemikalij, ki vključujejo agresivne kisle sestavine.

V zaključni fazi čiščenja je potrebno zamenjati tekočino za hlajenje in odvečni zrak iz prostora sistema. Med izlijevanjem sredstva proti zmrzovanju lahko nastane zrak. Ta postopek lahko izvedete tako, da odprete pokrovček hladilnika, nato pa za nekaj časa zaženete motor (približno nekaj minut). Ko zračniki zapustijo svečke, dodajte sredstvo proti zmrzovanju in znova namestite pokrov in ga trdno pritrdite.

Težave pri zamenjavi delov v notranjosti avtomobila

Namen avtomobilskega izmenjevalnika toplote je tudi v celotnem klimatskem sistemu stroja. V tem primeru je odgovoren za proces termoregulacije zraka v kabini. To je večinoma pasivni del brez kakršnih koli razlik, saj ga je težje spremeniti kot odstraniti radiator. Njegov položaj je med ploščo z napravami in pregrado, navzven pa je podoben radiatorju, vendar z manjkajočim vratom. Obstajajo različne oblike tega dela, vendar zamenjava toplotnega izmenjevalnika običajno ni posebej težka. V tem primeru je treba biti previden, saj voda kroži v sistemu takšne naprave, ki ji je mogoče dodati antifriz - precej strupeno snov.

Poiščite nov toplotni izmenjevalec na "Opel-Astri" ali na katerem koli drugem avtomobilu je precej preprosto: omrežje ima veliko število spletnih trgovin, ki zagotavljajo storitve za prodajo rezervnih delov. Lahko izberejo zahtevani model in vrsto naprave, nato pa samo naročijo.

Če želite najti, na primer, uporabljeni toplotni izmenjevalnik Astra, se lahko obrnete tudi na razstavne točke ustreznega modela stroja. Tukaj je osebi dana neodvisna pravica do izbire zahtevanega modela, neposredno v živo. Takoj ga lahko kupite ali naročite. Ker se za takšno demontažo uporabljajo izmenjevalniki toplote in drugi deli, boste lahko prihranili denar v primeru akutnega pomanjkanja kapitala. Ne zanemarite te storitve, saj lahko pogosto najdete originalni rezervni del, ki ni slabši od novega.

Trenutno se avtomobilske demontažne točke sočasno ukvarjajo z velikim številom storitev za različne blagovne znamke vozil, tako da lahko vedno najdete izmenjevalnik toplote na Chevroletu, Ladi, Peugeotu itd. in hangarji. Nakup take naprave v trgovini podjetja bo stalo več, vendar tudi odpravlja možnost nakupa izdelkov nizke kakovosti. Vendar pa je, ne glede na vašo izbiro kraja nakupa, bolje zagotoviti nadomestilo za strokovnjake. Še posebej, če niste prepričani v lastno moč in dovolj razvite sposobnosti. Ne glede na to, ali morate v Opel ali Ford zamenjati toplotni izmenjevalnik, lahko v specializiranih delavnicah to težavo hitro in učinkovito rešite.

Nekaj ​​besed o polaganju

Včasih zamenjave izmenjevalnika toplote na svojem avtomobilu ni mogoče. Odvisno je od tega, v čem je težava.

Če se po vožnji po cestah, zlasti na mokrem asfaltu ali prekritem z reagenti, v vozilu pojavi neprijeten vonj, morate paziti na morebitno uhajanje notranjega tesnila, ki je nameščeno na strani catcollectorja. Tam lahko najdete veliko plast umazanije in olj. Če hkrati pod pokrovom ventila ni emulzije, to pomeni pretok olja v antifriz in samo v eno smer. To je enakovreden pojav za večino znamk avtomobilov, začenši z Daewoo in konča z Opel. Zamenjati je treba tudi tesnila izmenjevalnika toplote. Ni potrebno vedno zateči k ekstremnim ukrepom, da bi ga odstranili in namestili novega, saj bo včasih dovolj, da samo zamenjamo tesnilo.