Porady i wiedza

Witamy w sekcji "Porady i Wiedza" poświęconej wymiennikom ciepła. Tutaj znajdziesz cenne informacje, praktyczne porady oraz odpowiedzi na najczęściej zadawane pytania dotyczące użytkowania, konserwacji i wyboru odpowiednich wymienników ciepła.

Jak działa wymiennik ciepła?

Wymienniki ciepła są urządzeniami, które umożliwiają transfer ciepła pomiędzy dwoma lub więcej mediami. W płytowych wymiennikach ciepła ciepło przepływa przez cienkie, profilowane płyty wykonane ze stali nierdzewnej, co pozwala na efektywne ogrzewanie lub chłodzenie mediów.

Wybór odpowiedniego wymiennika

Wybór odpowiedniego wymiennika ciepła zależy od wielu czynników, takich jak rodzaj mediów, temperatura, ciśnienie, moc oraz specyficzne wymagania procesu. Dobór wymiennika ciepła przeprowadzamy za pomocą specjalnego programu, który analizuje parametry instalacji i dobiera najefektywniejsze urządzenie. Nasz wyspecjalizowany zespół jest do Państwa dyspozycji, aby pomóc

w wyborze najlepszego modelu. Zapraszamy do kontaktu!

Konserwacja i eksploatacja

Regularna konserwacja wymienników ciepła jest kluczowa dla ich efektywnego działania i długowieczności. Ważne jest, aby regularnie sprawdzać stan uszczelek, czystość płyt oraz szczelność połączeń. W przypadku pracy z mediami zawierającymi cząstki stałe, konieczne może być częstsze czyszczenie.

Budowa wymiennika ciepła

Płytowe uszczelkowe wymienniki ciepła składają się z zestawu płyt ze stali nierdzewnej AISI 316 lub AISI 304. Otwory w płytach umożliwiają przepływ czynników przez wymiennik, a uszczelki między płytami kierują ciecze do odpowiednich kanałów.
Zestaw płyt i uszczelek jest zamontowany na belce i prowadnicy między płytami ramowymi, a cała konstrukcja jest ściśnięta
za pomocą śrub ściągających.

Płyty wymiennika są wytłoczone we wzór "jodełka".

Obrócenie ich względem siebie o 180° powoduje powstanie kanałów i wytworzenie przepływu turbulentnego, co generuje wysokie współczynniki przenikania ciepła oraz sprzyja samooczyszczeniu wymiennika. Dzięki zastosowaniu płyt z różnymi kątami nachylenia pofałdowań (dwie wersje długości termicznej), można osiągnąć bardziej lub mniej burzliwy przepływ czynnika.

Odpowiednia kombinacja płyt w pakiecie umożliwia dokonanie optymalnego projektu wymiennika – dobór następuje za pomocą specjalnego programu obliczeniowego, uwzględniającego właściwości płynów, moc cieplną, wielkości strumieni cieczy, ciśnienia, itp.

Płytowe lutowane wymienniki ciepła składają się z cienkich płyt ze stali kwasoodpornej, precyzyjnie wytłoczonych i złożonych

w pakiet. Kolejne płyty obrócone są względem siebie o 180°.

Pakiet płyt , wraz z płytą czołową i końcową oraz połączeniami jest poddawany lutowaniu w bardzo wysokiej temperaturze i pod próżnią, w celu otrzymania całkowicie szczelnego wymiennika.

Klasyfikacja wymienników ciepła

Wymienniki ciepła można klasyfikować według różnych kryteriów.

Jednym z nich jest podział ze względu na stan skupienia nośników ciepła:

ciecz- ciecz,
gaz- ciecz,
ciecz- gaz,
gaz-gaz

Mogą być to wymienniki, przykładowo:

woda-woda,
woda - wodny roztwór glikolu,
para- woda,
woda - powietrze,
spaliny- woda, itd.

Ze względu na pojemność wodną wymiennika rozróżniamy:

wymienniki pojemnościowe,
wymienniki przepływowe.

Wymienniki przepływowe możemy podzielić na:

wymienniki płytowe (lutowane lub skręcane)
Wymienniki płaszczowo-rurowe, czyli wymienniki typu JAD.

Współczesne płytowe wymienniki ciepła wyróżniają się wysoką efektywnością wymiany ciepła na jednostkę masy, która jest znacznie wyższa w porównaniu do technologii używanych w Polsce w latach 70.

Wymienniki w węzłach ciepłowniczych możemy sklasyfikować ze względu na funkcję:

wymienniki do ogrzewania,
wymienniki do przygotowania ciepłej wody,
wymienniki do podgrzania powietrza wentylacyjnego,
wymienniki do celów technologicznych (przemysł, baseny kąpielowe)

Wymienniki możemy sklasyfikować również ze względu na przepływ mediów wymieniających ciepło.

przeciwprądowe

współprądowe

Wymiana czynnika w przeciwprądzie jest bardziej efektywna ze względu na możliwość ogrzania czynnika ogrzewanego do temperatury wyższej niż końcowa temperatura czynnika ogrzewającego.

Średnia logarytmiczna różnica temperatur (LMTD) jest wyższa niż w przypadku przepływu współprądowego.

Średnia logarytmiczna różnica temperatur nośników ciepła (LMTD) jest obliczana według poniższego wzoru.

W wymiennikach przeciwprądowych:

gdzie:

t1- temperatura początkowa nośnika oddającego ciepło,

t2- temperatura końcowa nośnika ogrzewanego,

t3-temperatura końcowa nośnika oddającego ciepło,

t4- temperatura początkowa nośnika ogrzewanego

Jak działa wymiana ciepła?

Wymiana ciepła polega na dążeniu do stanu, w którym dwa ciała osiągną równowagę termiczną. Jeśli dwa ciała lub nośniki mają różne temperatury, ciepło przepływa od ciała lub nośnika o wyższej temperaturze do ciała lub nośnika o niższej temperaturze. Równowaga termiczna, zachodzi wtedy gdy, pomimo bliskiego kontaktu dwóch ciał umożliwiającego swobodną wymianę energii, żadna energia nie jest między nimi przekazywana w formie ciepła.

Istnieją trzy podstawowe mechanizmy wymiany (przekazywania) ciepła:

Przewodzenie ciepła jest to przekazywanie ciepła w ciele bez zmiany położenia cząsteczek ciała. Przewodzenie ciepła może zachodzić w ciele stałym, cieczy i w gazie.

Przejmowanie ciepła (konwekcja) jest to wymiana ciepła między powierzchnią i otaczającym płynem. Powierzchnia może być powierzchnią cieczy lub ciała stałego, płyn może być cieczą lub gazem.

Promieniowanie cieplne jest to wymiana ciepła w drodze emisji fal elektromagnetycznych ( o długości mniejszej niż promieniowanie widzialne) między powierzchniami ciał. Promieniowanie ciepła nie występuje w przypadku wymienników w ciepłownictwie. Ma znaczenie w przypadku kotłów oraz grzejników do ogrzewania pomieszczeń w budynkach.

Przenikanie ciepła jest połączeniem przejmowania ciepła po obydwu stronach przegrody i przewodzenia w przegrodzie, wymianą ciepła pomiędzy dwoma płynami rozdzielonymi ścianką. Jest to podstawowy mechanizm wymiany ciepła w wymiennikach ciepłowniczych.