Какво е топлообменник: принципът на работа
В тази статия ще говорим за това, което е топлообменник. Ще бъде дадена дефиниция на термина, ще бъдат разгледани въпроси за ролята на тези устройства в човешкия живот, разнообразието на видовете, както и някои сравнителни данни. Също така ще бъде обърнато внимание на стойността на топлообменника в автомобилите и как да го замени.
въведение
Какво е топлообменник? Отговаряйки на този въпрос, можете да го дефинирате като устройство или технология, в рамките на която се появява явлението топлообмен между 2 среди с различни температурни състояния.
В съответствие с принципа на работа, топлообменниците могат да бъдат разделени на 2 вида:
- топлообменник;
- регенератор.
В топлообменник движещите се топлоносители са разделени от стена. Това включва преобладаващия брой топлообменници с най-различни видове дизайн. Групата регенеративни устройства включва топлообменници, в които охлаждащите течности в горещото и студено състояние се редуват в пряк контакт с една обща повърхност. Топлината започва да се натрупва в стената, ако е в контакт с горещ топлоносител и може да се освободи по време на контакт с студен. Пример за това е Cowper доменна пещ.
Отговаряйки на въпроса какво представлява топлообменник, си струва да споменем областта на нейното приложение. На първо място, те са важни в технологичния процес на рафиниране на петрол, както и в нефтохимическата, химическата, ядрената, хладилната, газовата и др. Отрасли на човешката промишлена дейност. Енергията и комуналните услуги също не могат без тях.
Зависимост на условията и дизайна
Отговаряйки на въпроса какво представлява топлообменник, важно е да се спомене зависимостта на нейния дизайн от условията, при които се прилага.
Има устройства, които могат да включват не само процеса на топлообмен, но и редица свързани явления. Пример за това е фазовата трансформация, през която може да се наблюдава кондензация, изпаряване и смесване. Тези устройства имат свои собствени имена: кондензатор, охладителна кула, изпарител, смесителен кондензатор.
В съответствие с посоката на движение, топлоносителите от рекуперативен тип могат да се разделят на прав поток, в случай на паралелно движение в една посока, и противоток. В последния, когато се следва паралелно придвижващо се движение, се наблюдава и взаимно напречно движение на 2 среди, които взаимодействат помежду си.
Видове топлообменници. Топлообменници от черупки и тръби
В няколко точки ще разгледаме кратко описание на различните видове топлообменници.
Топлообменници от черупки и тръби типовете се характеризират с наличието на тръби, които са заварени до края. Те са фиксирани групи от други тръби. Най-често те се закрепват чрез изгаряне, но методите най-често зависят от материала. Тръбната стойка е снабдена със заключващи се уплътнения, болтове и / или шпилки. Корпусът е снабден с фитинги, през които един от охлаждащите средства преминава през пространството между тръбите. Вторият топлоносител преминава през тръбите през тръбата. Многопроходните топлообменници са снабдени с капак в тялото и редица прегради, които увеличават скоростта на движение на носителя на топлина. Повишаването на топлопредаването се подобрява чрез оформяне на тръби, предназначени за топлообмен.
Елементният топлообменник включва редица компоненти, които са представени под формата на най-простия кожухотръбни топлообменници, но без прегради. Самият дизайн е доста тежък и обемист.
Топлообменник с потопена бобина се характеризира с движение на охлаждащи течности по спирала, която е потопена в пространството на резервоар с друг топлоносител в течна форма. Най-често те се използват в малки инсталации, а самото устройство е доста евтино и лесно за използване.
Основни проекти на топлообменници
Тръбата в тръбата е топлообменник, в който всички отделни компоненти са свързани посредством дюзи и ролки. В резултат се формира цялостна система на механизма. Най-често те се експлоатират в присъствието на високо налягане.
Топлообменник за напояване - вид устройство, което най-често се използва като кондензатор при производството на охладителни системи. Това е бобина, образувана от хоризонтални тръби, разположени във вертикално разположена равнина. Те образуват множество секции, разположени успоредно един спрямо друг. Всеки ред е снабден с улей, който изстисква поток от охлаждаща вода към топлообменния тръбопровод. Част от течността се изпарява, а другата се изпомпва от помпи.
Графитният топлообменник е тип устройство, използвано в химически агресивна среда. Най-често те са изработени от графитни блокове, импрегнирани със специални смоли. Уредът е снабден с канал за носителя на топлина. Запечатващите блокове се получават чрез използването на уплътнения, направени от различни материали.
Плочите тип топлообменници са оформени от набор от плочи, които първоначално са щамповани за създаване на вълнообразна повърхност. Те са снабдени с множество канали, през които тече флуид. Този топлообменник е изключително лесен за производство и / или модифициране. Лесно се почиства и има висок коефициент на топлопреминаване, но не може да се използва при високо налягане.
Модификации на топлообменници
Топлообменниците тип плочи имат редица общи параметри с апаратура от плосък тип, но тяхната система от разделителни плочи включва набор от оребрени повърхности - дюзи, които са прикрепени към самата пластина чрез прилагане на метод за запояване във вакуумно пространство. От страните са ограничителните пръти, проектирани да поддържат плочата. С други думи, тази матрица се основава на матрица, която е интегрално заварена, както и изключително здрава и здрава. Тя е изградена върху сходството на клетъчния принцип и нейното изпълнение може да се поддържа в условия до стотици атм. и дори по-високо. Различни дюзи са разработени за такива устройства, което ви позволява да изберете геометрията на канала за всякакви потоци и нужди. Основното предимство на тези устройства е тяхната компактност.
Топлообменникът от оребрена плоча е оформен от тънкостенни оребрени панели, които са създадени по метода на високочестотната заварка и връзката им се осъществява последователно с наклона от деветдесет градуса. Най-често те се използват в процеса на оползотворяване на топлината от отработените газове.
Спиралният топлообменник включва 2 спирални тръбички, които се навиват около преградата, разположена в центъра. За създаване на рулоните се използва ролков материал. Основната цел е охлаждане и нагряване на течности с висок индекс на вискозитет.
Някои сравнителни данни
Когато се избира да се използва топлообменник с плоча или черупка, хората по-често избират първия, тъй като техният коефициент на топлопреминаване е много по-висок от този на традиционния апарат с черупки и тръби. В допълнение, устройствата с плочи имат по-малка площ.
Пластмасовите топлообменници, произведени в чужбина, са оборудвани с редица инструменти, които им позволяват да работят в автоматичен режим чрез първоначална настройка и регулиране, а също така са оборудвани с здрави фитинги. В такива устройства намалява количеството на охлаждащата течност, която се консумира за загряване на водата. Следователно, това ви позволява да намалите натоварването на мрежовия комплект от помпи, както и да намалите количеството енергия, което консумират.
В момента, с нарастващата популярност започват да произвеждат и използват хеликоидни топлообменници. Тяхната характеристика е профилирането на тръбите. Това се прави с цел повишаване на съпротивлението на хидравличния характер, което може да надвиши увеличаването на топлопредаването в случай на използване на турбулизационни потоци. Това устройство е доста евтино в сравнение с чуждестранните модели, а качеството му е много високо. За да се предпази механизмът от корозия, се използва газо-термично пръскане за всяка тръбна плоча.
Трите топлообменника, споменати в тази клауза, са произведени, като правило, с използване на стомана с висока устойчивост на корозия и устойчивост на топлина. Въпреки това, въпреки експлоатацията на такива материали, структурните компоненти на топлообменниците могат да продължат да се подлагат на корозионна корозия.
Охлаждане на двигателя
Охладителна система отговорен за процеса на топлообмен в колата, е многофункционално средство за контрол на температурата. В една машина може да има няколко такива системи, но като цяло те са отговорни за контролирането на едно и също явление, само в различни области на транспорта. Пример за това е нагряването на въздух в отоплителна или вентилационна система, охлаждането на маслата вътре в системата, което е отговорно за смазване, топлообменникът на двигателя се занимава с охлаждането му. Има и система, която отговаря за намаляване на температурата в турбокомпресора и др.
Принципът на работа на автомобилните топлообменници може да се различава помежду си, което се дължи на характеристиките на самата система. На колата най-често се използват течни охлаждащи устройства. Предимството им се състои в това, че те позволяват равномерно намаляване на температурата на двигателя и ниско ниво на шума. Ако говорим за охладителната система на двигателя като цяло, тя включва огромно количество части, включително: радиатор тип масло, топлообменник за отопление, центробежна помпа, термостат, радиатор за намаляване на температурата на течности и разширителен съд.
Процес на измиване
Промиването на топлообменника е важен процес, който трябва да се извършва редовно, в противен случай прекаленото почистване може да доведе до проблеми в двигателя. Това обаче е приложимо за специфичен фрагмент от цялостната система на терморегулация на машината, а именно към радиатора.
Нормалната работа на охладителната система, предназначена да охлажда двигателя, не може да продължи вечно. За осигуряване на здравето е необходимо редовно да се извършват превантивни манипулации. А радиатор е устройство, което е подложено на чести и тежки излагане на мръсотия и прах. Следователно е необходимо да се извършва периодично промиване на топлообменника.
Причината за честото прегряване на автомобила може да бъде наличието на повреди в радиатора. В зависимост от това дали е станал счупен или замърсен, този проблем може да бъде решен по два подходящи начина:
- Покупка в магазина на ново устройство.
- Изплакнете топлообменника и го почистете.
За да почистите радиатора отвътре, първо трябва да отстраните антифриза от него чрез източване. Важно е да се помни, че ако веществото е чисто, тогава този процес не е необходим. Ако течността е замърсена, водата без примеси трябва да се излее в охладителната система. След това трябва да стартирате колата и да я оставите да работи за 15-25 минути, а след това водата трябва да се източи. Операцията се извършва многократно, докато течността стане чиста.
Изплакнете добре топлообменника. Подобряването на ефекта може да се постигне чрез използване на течност с добавка на специални почистващи препарати. Въпреки това, не трябва да прибягвате до злоупотреби с тях, защото няколко грама са достатъчни. Използването на прекомерно количество почистващ препарат може да повреди охладителната система.
След измиване на автомобилния топлообменник, водата отново се оттича от нея с добавка на детергент и се излива в чиста и процедурата се повтаря поне пет пъти. Лошото отстраняване на остатъчните детергенти може да повлияе неблагоприятно на радиатора и да доведе до корозия. За да се избегне появата на скала, в антифризната течност се наливат различни добавки, които са снабдени с антикорозионни и смазочни свойства. Те предотвратяват образуването на ръжда, както и други видове отлагания в радиатора.
Не трябва да се забравя, че задвижването на радиатора отвън, като например пух, вълна или прах, може също да доведе до прегряване на двигателя на автомобила. За решаването на този проблем обикновено се използва метод за продухване през топлообменник. Първо, той се отделя от колата, а след това чрез използването на обикновени мини-мивки или обикновена водна струя под налягане, измива се и се изплаква. Не забравяйте, че използването на прекомерно налягане може да повреди радиатора. Опитайте се да използвате без химикали, които включват агресивни киселинни компоненти.
На последния етап от почистването е необходимо да се смени течността за охлаждане и да се извлече излишния въздух от пространството на системата. Възможно е образуването на въздух по време на изливането на антифриз. Този процес може да се извърши чрез отваряне на капачката на радиатора, а след това просто трябва да стартирате двигателя за известно време (около няколко минути). След като запушалките, образувани от въздуха, напуснат вътрешната система на устройството, добавете антифриз и го поставете обратно на мястото си, за да го закрепите здраво.
Трудността при подмяната на части в колата
Целта на автомобилния топлообменник е и в цялостната климатична система на машината. В този случай той е отговорен за процеса на терморегулация на въздуха в пространството в кабината. Това е предимно пасивна част без никакви тънкости, вече е по-трудно да се промени, отколкото да се премахне радиатор. Разположението му е между панела с устройствата и преградата, а външно наподобява радиатор, но с липсващ врат. Има различни форми на тази част, но подмяната на топлообменника обикновено не е особено трудна. Важно е в този случай да бъдете внимателни, тъй като водата циркулира в системата на такова устройство, към което може да се добави антифриз - доста токсично вещество.
Намерете нов топлообменник на "Opel-Astra" или на всеки друг автомобил е съвсем проста: мрежата има огромен брой онлайн магазини, които предоставят услуги за продажба на резервни части. Те могат да изберат необходимия модел и тип устройство, а след това просто да направят поръчка.
За да намерите, например, използван топлообменник Astra, можете също да се свържете с точките за разглобяване на съответния модел на машината. Тук на лицето се дава самостоятелно право да избира желания модел, директно да живее. Можете да го закупите веднага или да го поръчате. Тъй като при такива демонтаж се използват топлообменници и други части, това ще ви спести пари в случай на остър недостиг на капитал. Не пренебрегвайте тази услуга, тъй като често можете да намерите оригиналната резервна част, а не по-ниска от новата.
В момента, автоматичните разкомплектови точки се занимават едновременно с голям брой услуги за различни марки автомобили, така че винаги можете да намерите топлообменник на Chevrolet, Lada, Peugeot и др. Най-често тези точки могат да бъдат намерени на мястото на частна работилница, гаражи, редица складове. и хангари. Закупуването на такова устройство в фирмен магазин ще струва повече, но и елиминира възможността за закупуване на продукти с ниско качество. Въпреки това, независимо от избора на място за покупка, по-добре е да предоставите замяна на специалисти. Особено, ако не сте уверени в собствената си сила и достатъчно развитие на уменията. Независимо дали трябва да поставите или смените топлообменника на Opel или Ford, в специализирани работилници можете да помогнете бързо и ефективно да разрешите този проблем.
Няколко думи за полагане
Смяната на топлообменника на собствения си автомобил понякога не може да се направи. Това зависи от проблема.
Ако в автомобила се появи неприятна миризма след шофиране по пътищата и особено на мокър асфалт или покрита с реактиви, трябва да се обърне внимание на възможното изтичане на вътрешното уплътнение, разположено отстрани на събирача. Там можете да намерите голям слой мръсотия и масла. Ако в същото време под капака на клапана няма емулсия, това показва потока масло в антифриза и само в една посока. Това е еквивалентно явление за повечето марки автомобили, като се започне с Daewoo и завършва с Opel. Уплътненията на топлообменника също трябва да бъдат подменени. Не винаги е необходимо да се прибягва до крайни мерки, за да се премахне и да се инсталира нова, защото понякога ще е достатъчно само да смените уплътнението.