Регенеративті жылу алмастырғыштар: түрлері, жұмыс істеу принципі, қолдану саласы

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Жылу жүйелерінің жұмысын қолдау үшін қыздырылған айналмалы ортаны пайдалану арқылы жылу алмасу принципі оңтайлы болып саналады. Жылу энергиясын беру арналарының дұрыс ұйымдастырылған жүйесі техникалық қызмет көрсетудің ең аз шығындарын талап етеді, бірақ сонымен бірге жеткілікті өнімділікті қамтамасыз етеді. Мұндай жүйе үшін оңтайландырылған дизайн опциясы балама қыздыру және салқындату процестерін қамтамасыз ететін регенеративті жылу алмастырғыш болып табылады.

Жылуалмастырғыш дегеніміз не?

Заманауи жылу алмастырғыштардың конструкциялары жұмыс істейтін орталар арасында аз шығынмен жылу энергиясын тасымалдау процестерін қамтамасыз етеді. Алмасу көбінесе ыстық сұйықтық пен суық металл беттері арасында болады, олардың қабырғалары өз кезегіндеайналдыру, жылуды басқа айналмалы ортаға беру. Тұрақты қозғалыс өнеркәсіптік кәсіпорындарда да, жеке үйлердің тұрмыстық қызметінде де қолданылатын тұрақты массалық тасымалдаудың әсерін қамтамасыз етеді. Суық және ыстық орталар арасындағы энергия алмасудан басқа, жылу алмастырғыштар салқындату арқылы булану, кептіру, балқу және конденсация процестерін қамтамасыз ете алады. Негізгі жұмыс ортасы ретінде жылудың орнына суық ағындарды да қолдануға болады, бұл әсіресе жабдықты мерзімді салқындату қажет болатын өндірістік процестерде жиі кездеседі. Дегенмен, жылыту тапсырмалары жылу алмастырғыш конструкцияларымен байланысты болуы ықтимал. Мысалы, осы түрдегі жоғары температуралы жабдық жылу режимін 400-700 °C дейін арттыра алады.

Регенеративті жылуалмастырғыштың ерекшеліктері

Базалық деңгейдегі жылу алмастырғыштардың конструкциялары беттік және араластырғыш болып бөлінеді. Бұл жағдайда екі белсенді ортаның (қыздырылған және суық ағындар) және айналмалы заттар арасында энергияны тасымалдайтын металл қабырғасының жұмыс процесіне қатысуымен сипатталатын беткі құрылғылар тобының өкілі туралы айтып отырмыз. массалар. Регенеративті жылу алмастырғышта бөлгіш металл пластина тұрақты аралықпен жуылады, бірақ үздіксіз емес. Салыстыру үшін біз басқа беттік жылу алмастырғыштың мысалын келтіруге болады - рекуперативті. Мұндай құрылғыларда жұмыс процесі суық немесе қыздырылған ұқсас қабырғаны үнемі жууды қамтидыағындар.

Құрылғының жұмыс принципі

Жылу алмастырғыштың негізгі қызметі белсенді жұмыс ортасының ағындарды бөлетін металл пластинамен жанасу сәтінде орындалады. Яғни, жұмыс істеудің негізгі принципі қазіргі уақытта жылу алмастырғыш қабырғасынан басқа температураға ие сұйықтықтан энергияны жинақтау болып табылады. Шамамен айтқанда, жұмыстың бірінші циклінде ыстық ағындар металл элементінде жылуды береді және осылайша сақтайды, ал екінші және соңғы циклде қазірдің өзінде суық орта бұл жылуды қабылдайды. Температураға сәйкес орталарға анық бөлінетін жылу алмастырғыштың жинақтаушы жұмыс принципі айтарлықтай артықшылықтарға ие. Біріншіден, жұмыс ортасын араластыру қажеттілігінің болмауы ағындар құрамының сапасын жақсартады. Бұл коммуникациялардың техникалық және пайдалану мазмұнының маңызды факторы болып табылады. Екіншіден, жылу берудің тиімділігі де артады. Екінші жағынан, бұл артықшылықтар дизайнның кемшіліктерімен ажырамас іргелес. Ағындардың түбегейлі бөлінуі жабдықтың өлшемдерін арттырады, кейде ескі коммуникациялық жылу желілерінде құбырлар сегменттерін ұзартуға мәжбүр етеді. Сонымен қатар, айналым функциясын қамтамасыз ету энергия әлеуетін арттыруды талап етеді, ол қуатты сорғы станцияларын қосу қажеттілігінен көрінеді.

Қолданылған салқындатқыштар

Регенеративті жылуалмастырғыш модельдері әртүрлі құрылғыларға қызмет көрсету мүмкіндігі бойынша жан-жақтыжұмыс орталары. Басқа жылу алмастырғыштар сияқты, ең көп таралған белсенді орта сұйықтық - су немесе антифриз болып табылады. Өндірісте технологиялық операцияларда қолданылатын салқындатқыштар әртүрлі. Жылыту және салқындату үшін су буы, газ қоспалары, түтін және жану өнімдері қолданылады. Дегенмен, бұл бірдей регенеративті жылу алмастырғыш әртүрлі жылу тасымалдағыштармен жұмыс істей алады дегенді білдірмейді. Негізінде, дизайн мұндай теориялық мүмкіндікке мүмкіндік береді, бірақ әрбір дананы бастапқыда белгілі бір агрессивті ортамен байланыста жұмыс істеуге арналған болуы керек, өйткені жоғары температура да, сондай-ақ сұйықтық металл құрылымына теріс әсер етеді.

Регенеративті жылуалмастырғыштардың түрлері

Мұндай бірліктердің екі түрі бар. Бұл үздіксіз және мерзімді әрекеті бар құрылғылар. Үздіксіз жылу алмастырғыштар – түйіршікті циркуляциялық толтырғышы бар қондырғылар. Жұмыс ортасын жылжыту процесін басқару жүйесі қозғалысты толық тоқтатуға мүмкіндік береді, онда салқындатқыш жуылған бетпен байланыста болады. Айтпақшы, табиғи автоматты реттегіштің функциясын арнайы жылу сақтау саптамалары арқылы орындауға болады. Бекітілген саптамалары бар регенеративті жылу алмастырғышты жобалау кезінде ағындарды басқару мүмкіндіктері шектеулі және толығымен оператор орнатқан параметрлерге байланысты. Мерзімді әрекеті бар модельдерге келетін болсақ, оларжылу тасымалдағыштары бар камералардың күрделі таралу құрылымы бар. Мұндай құрылғы құрылғының тиімділігін арттырады, сонымен қатар айналым сорғысынан жауапты қуат беру функциясын қажет етеді.

Балқытылатын өзекшелік жылу алмастырғыштар

Қазіргі уақытта жылу алмасу регенераторының ең жетілдірілген нұсқаларының бірі, оның қаптамасы орташа қалыңдығы 20 мм тромбоциттерден құралған. Бұл жүйеде балқыту өзегі - балқу немесе кристалдану кезеңдерінде жылу энергиясын шығаратын ішінде сұйық металы бар құрылғы бар. Жылжымалы саптамасы бар регенеративті жылу алмастырғыштардағы жасырын жылу контурдың жылу сыйымдылығын жылу жинақтау процестеріне қолайлы жағдай жасайтын кәдімгі қондырғылармен салыстырғанда он есе арттырады. Жоғары температуралы жылу алмастырғыштың бұл түрінің өнімділігі орауыштың меншікті бетінің ауданымен және оның жылу сақтау сыйымдылығымен анықталады.

Жабдық көлемі

Жылу алмастырғыш қондырғылар қазандық қондырғылары, су жылытқыштары, сақтау резервуарлары, қазандықтар және т.б. бар жылу жабдықтарының әртүрлі жүйелерінде кеңінен қолданылады. Бұл негізінен жеке сегментке қатысты, бірақ бұл құрылғының ең жоғары техникалық және пайдалану көрсеткіштері: өнеркәсіп саласында ашылды. Мысалы, регенеративті жылу алмастырғышқа арналған мақсатты қосымшалар болат және шыны зауыттарында қалыптасады, онда олармен жұмыс істеу қажет.өте жоғары температуралар. Мысалы, мұндай жұмыс жағдайында қосылған ауа жылытқыштары 1300 ° C дейінгі режимдер үшін есептеледі. Тағы да, сұйық орталар туралы ғана емес, сондай-ақ мұндай қондырғылардың жұмысына қауіпсіздік талаптарын арттыратын газ қоспалары туралы да айтуға болады.

Қорытынды

Жылу алмастырғыштың регенеративті модификациясы бірқатар жылу процестерін оңтайландыру үшін әзірленген. Осының нәтижесінде дәл сол өнеркәсіптік нысандарда бүгінгі күні жоғары жану температурасын сақтай отырып, отын шығыны аз болатын технологиялық процестерді жүргізуге болады. Бірақ бұл жинақтаушы функциясы бар жылу алмастырғыштың жұмыс принципі кемшіліктерден толығымен айырылған дегенді білдірмейді. Бұл жабдықтың әлсіз жақтары жылу техникасы процесін автоматтандырудың шектеулі мүмкіндіктерін, аппараттың үлкен өлшемі мен салмағын, сонымен қатар құрылымды негізгі өндірістік коммуникацияларға қосудың қиындығын қамтиды. Тағы бір нәрсе, регенератордың конструкциясы үнемі жетілдірілуде, бұл балқитын өзегі бар жылу алмастырғыштардың жетілдірілген үлгілерінің пайда болуымен дәлелденеді.