что такое рекуперативный теплообменник
Рекуперативные теплообменники
Рекуперативный теплообменник (рекуператор) – это одна из разновидностей тепловых устройств, которая обеспечивает непрерывный теплообмен через твердую стенку. Такой аппарат обеспечивает сохранность постоянного направления теплового потока в каждой точке разделительной стенки. С помощью данной детали теплоносители с различной температурой обмениваются между собой теплом.
При этом они могут контактировать с поверхностями теплообменника как периодически, так и постоянно. Процесс теплообмена в рекуперативных теплообменниках имеет стационарный характер. Данные устройства более эффективные и мощные, благодаря чему пользуются большим спросом, нежели регенеративные теплообменники.
Устройство рекуперативного теплообменника
В зависимости от конструктивных особенностей выделяют следующие разновидности рекуперативных теплообменников:
Существуют и другие виды рекуперативных теплообменников: погружные, графитовые, вентилируемые и так далее.
Принцип работы рекуперативного теплообменника
В рекуперативных теплообменниках теплоносители омывают стенку с обеих сторон, совершая обмен теплом между собой. Температура поступает от одной среде к другой. При этом обе среды взаимодействуют с разделительной стенкой, которая иначе называется поверхностью теплообменника. Принцип работы рекуперативного теплообменника заключается в передаче тепловой энергии из одной камеры в другую камеру. При этом в первой камере находится горячая поверхность, а в другой – холодная среда.
Каждая из камер оснащена собственными не глухими перегородками, которые обеспечивают эффективный, высококачественный теплообмен. Даже рекуператоры небольших размеров отличаются высокой производительностью. Благодаря полной изоляции агентов различных температурных режимов и постоянному нагреву теплоносителя прибор функционирует исправно на протяжении длительного времени, обеспечивая достаточный объем тепла.
Особенность данного типа теплообменника заключается в возможности регуляции потока циркулирующих жидкостей, его можно ослаблять и усиливать. Недостатком рекуперативного теплообменника является необходимость организации объемных площадей нагрева, для чего требуется мощный теплообменник.
При подборе оптимального агрегата необходимо произвести грамотный расчет рекуперативного теплообменника, при котором учитывается ряд моментов:
Помимо этого, необходимо учитывать ряд дополнительных характеристик, в особенности, вязкость рабочей среды, в которой будет использоваться теплообменник, средний температурный напор и уровень загрязненности среды. Лучше всего доверить проведение расчетов и подготовку схемы рекуперативного теплообменника опытным профессионалам.
Сфера применения рекуперативного теплообменника
Рекуперативный теплообменник в настоящее время используется практически во всех сферах жизни. Они могут применяться как в быту, так и на разных производствах. В частности, такие устройства используются в следующих сферах:
Особым спросом пользуются рекуперативные теплообменники в области коммунального теплоснабжения. Они устанавливаются в отопительных системах различного типа в квартирах и частных, загородных домах. Такие приспособления обеспечивают нагрев зданий в холодное время года, обустройство ГВС, мягкий прогрев сред в пищевой промышленности.
Рекуператоры в разных сферах деятельности также обеспечивают:
Чаще всего рекуперативные теплообменники применяются в котельных, где они обеспечивают подогрев топлива и воды, используя тепло топочных газов.
Виды рекуперативных теплообменников
Рекуперативный теплообменник может быть непрерывного и периодического действия. В первом случае тепло от одного теплоносителя к другому передается через стенку непрерывно, а во втором – один из теплоносителей периодически нагревается или охлаждается. Чаще всего встречаются рекуператоры непрерывной работы. Теплообменники периодического действия, в которых поступление разных теплоносителей осуществляется в разные временные периоды, обычно являются регенеративными.
Перегородка в рекуперативных теплообменниках может изготавливаться из толстостенной стали, алюминиевых пластин или жаропрочного стекла. Также возможно применение пластмассы, обладающей отличной проводимостью тепла и устойчивостью к воздействиям горячих сред. В качестве теплоносителя могут выступать разнообразные среды: газообразные, водные, жидкие. Нередко в современных агрегатах комбинируется сразу несколько видов теплоносителей. Обычно это газ и вода.
В зависимости от того, как происходит движение теплоносителя, рекуператоры могут быть:
Возможные и другие разновидности рекуперативных теплообменников. Каждая из них имеет своих характерные особенности, плюсы и минусы. Поэтому при выборе агрегата рекомендуется проконсультироваться со специалистом.
Рекуперативный теплообменник
Рекуперат́ивный теплообме́нник — теплообменник, в котором горячий и холодный теплоносители движутся в разных каналах, теплообмен происходит через стенку. При этом тепловой поток в каждой точке стенки сохраняет одно и то же направление. Если параметры теплоносителей на входах в теплообменник не изменяются, то при ламинарных течениях внутри параметры теплоносителей будут независимы от времени. В этом случае, процесс теплопередачи имеет стационарный характер, и такие теплообменники называют также стационарными, в противоположность, например, от регенеративных теплообменников. [1]
В зависимости от направления движения теплоносителей рекуперативные теплообменники могут быть прямоточными при параллельном движении в одном направлении, противоточными при параллельном встречном движении, а также перекрестноточными при взаимно перпендикулярном движении двух взаимодействующих сред. [2]
Примечания
Ссылки
См. также
 | Это заготовка статьи о технике. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её. Это примечание по возможности следует заменить более точным. |
Полезное
Смотреть что такое «Рекуперативный теплообменник» в других словарях:
рекуперативный теплообменник — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN recuperative heat exchangerRHE … Справочник технического переводчика
Теплообменник — Простейший теплообменник типа «труба в трубе» Теплообменник, теплообменный аппарат устройство, в котором осуществляется передача теплоты от горячего теплоносителя к холодному (нагреваемому). Теплоносителями могут быть газы … Википедия
Теплообменник — [heat exchanger] теплообменный аппарат, устройство, в котором осуществляется теплообмен между двумя или несколькими теплоносителями либо между теплоносителем и поверхностью твердого тела. По способу взаимодействия теплоносителей теплообменники… … Энциклопедический словарь по металлургии
рекуперативный воздухоподогреватель — Теплообменник, в котором воздух подогревается передачей тепла через поверхность, отделяющую воздух от дымовых газов. [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN recuperative air… … Справочник технического переводчика
Рекуперативный противоточный теплообменник — Схема, поясняющая работу противоточного теплообменника. Холодное тело подаётся слева при температуре Т1. Горячее справа при температуре Т8. Температуры Т2…Т6 везде попарно меньше температур Т13…Т9, т.е … Википедия
Противоточный теплообменник — Схема, поясняющая работу противоточного теплообменника. Холодное тело подаётся слева при температуре Т1. Горячее справа при температуре Т8. Температуры Т2…Т6 везде попарно меньше температур Т13…Т9, т.е. Т2 Википедия
Противопоточный теплообменник — Схема, поясняющая работу противоточного теплообменника. Холодное тело подаётся слева при температуре Т1. Горячее справа при температуре Т8. Температуры Т2…Т6 везде попарно меньше температур Т13…Т9, т.е. Т2 Википедия
ГОСТ 23172-78: Котлы стационарные. Термины и определения — Терминология ГОСТ 23172 78: Котлы стационарные. Термины и определения оригинал документа: 47. Барабан стационарного котла Барабан D. Trommel E. Drum F. Reservoir Элемент стационарного котла, предназначенный для сбора и раздачи рабочей среды, для… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
BR 185 — BR 185 … Википедия
Электровоз BR 185 — BR 185 четырехосный двухсистемный электровоз немецких железных дорог серии BR 185 Основные данные … Википедия
Рекуперативный теплообменник: устройство и принцип работы
Рекуперативного направления теплообменники – это климатообразующие агрегатные системы, генерирующие процесс обмена сред разных температур в разных камерах так, чтобы теплота передавалась через разделяющую перегородку. При этом направление потоков передачи полезной энергии проходит одинаково и имеет стационарный характер. Поэтому иногда эти варианты энергирующего оборудования еще именуют стационарными поверхностными установками. Практически каждый производитель агрегатов теплового обмена имеет в своём арсенале готовой продукции устройства рекуперации.
Для чего нужен в отоплении
Поток организуется за счет разницы температур, и он является стационарным, а потому и непрерывным. Простота процедуры, полная изоляция разнотемпературных агентов и постоянство нагрева теплоносителя являются преимуществами таких установок. К недостатку относят необходимость организации больших площадей нагрева из-за того, что температурная разница между массами обычно невелика. Одним словом, если требуется обеспечить достаточный объем возвратного тепла, то тогда придется создавать более мощный теплообменник.
Принцип работы и устройство рекперативного теплообменника
Принцип действия рекуперативных тепловых обменных аппаратов заключается в том, чтобы энергия полезного обогревательного действия передавалась из горячей поверхности одной камеры в холодную среду теплоносителя, находящегося в другой камере, через разделительную перегородку. Исходя из особенностей функционирования, оборудование иногда еще называют сокращенно – «рекуператоры».
Их видов насчитывается множество, но стоит из них выделить основные группы:
По принципу внутреннего обустройства, материалу теплопередатчика, движению теплоносителя, системы подразделяются на следующие направления:
Материал изготовления для перегородки обычно берется из следующих видов:
Устройство может быть разным – всё зависит от разновидности конструкции. Если это трубопроводный блок, тогда обменные процессы проходят между трубами ил по трубам. В пластинчатых вариантах перегородки могут быть как стационарными, так и съемными, что позволяет расширить ту или иную камеру дополнительно.
Известные производители устройств
Перечень наиболее популярных заводов-изготовителей рекуперативных тепловых обменных агрегатов:
Некоторые компании успешно не один год сотрудничают с поставщиками деталей европейского производства, а иные – напрямую с иностранными производителями.
ТОП-3 лучших рекуперативных теплообменников
GEA Heat Exchangers, серия «Rekuluvo/Rekugavo», универсальное назначение
Машимпэкс, тип HXS/HXE, кассетные HEATEX, сварные
Техноконсалтинг, ТРВВ, воздушно-водяные
Для обогрева жилых зданий обычно используют пластинчатые варианты установок, где теплообменными средами являются «воздух-воздух». Чтобы обслуживание помещений с сильным запылением было оптимальным, внедряются в систему нагрева рекуперации с обменными агентами «воздух-вода». При этом вполне подходящим способом перетекания сред будет именно перекрестно-проточный. Для некоторых промышленных цехов или иных строений наиболее выгодными могут оказаться установки вентилируемые ограждающие. Они способствуют максимальному возврату тепла, выводимого из помещения в виде теплопотерь, обратно внутрь строения.
Теплообменники: устройство, виды и принцип работы
Работа теплообменников строится на взаимодействии греющей и нагреваемой среды с разными температурами. Существуют устройства, в которых одновременно с теплообменом происходит изменение состояния вещества, например, конденсация, испарение, смешение. Для разделения сложных смесей фазы меняются для обеих сред.
По принципу работы аппараты делятся на:
Контактные теплообменники (КТ) предназначены для нагрева и охлаждения различного рода жидких, газовых, твердых рабочих тел, конденсации паров, испарения (выпаривания) и кристаллизации. Их широко используют в промышленности. Например, их применяют для нагрева (охлаждения) воды газами и растворами; для нагрева (охлаждения) растворов с целью последующей кристаллизации растворенного компонента; для нагрева и охлаждения агрессивных растворов промежуточными теплоносителями, а также твердых частиц и тел газами и жидкостями. Контактные теплообменники используют в энергетических установках различных типов (для нагре-ва воды перед деаэрацией, в системах регенерации энергии в паротурбинных блоках и др.); в установках деминерализации и очистки сточных промышленных вод; в коммунальном хозяйстве для нагрева воды продуктами сгорания.
По функциональному назначению КТ можно разделить – на нагреватели, охладители, испарители (выпарные аппараты), конденсаторы, плавители, кристаллизаторы и др. В контактных теплообменниках процессы протекают как без изменения агрегатного состояния сред, так и с изменением его (испарители, конденсаторы, плавители).По принципу разделения жидкости смесительные аппараты бывают насадочные, каскадные, полые с разбрызгивателями и струйные.
Пример: Градирни (башни-”трубы” на ТЭС), охлаждающие большие объемы жидкости воздухом атмосферы
Преимущества: За счет простого устройства задействуется больше количества теплоты, чем в поверхностных теплообменниках
Недостатки: Технологический процесс должен разрешать смешения сред.
Теплообменные аппараты
Что называется теплообменным аппаратом?
Это деталь, с помощью которой происходит теплообмен между теплоносителями с разной температурой. Передача тепловой энергии осуществляется при переменном или постоянном контакте теплоносителей с поверхностями теплообменника. Его применяют в дополнение к аппаратам непрерывного действия, поэтому нужно обращать внимание на комплектацию.
Процесс может осуществляться с помощью теплопроводности, излучения или конвекции. В зависимости от метода, меняется интенсивность теплообмена.
Классификация теплообменных аппаратов
Так как этот аппарат предназначен для передачи тепла от одной среды к другой, существует их классификация, в зависимости от принципа действия. Однако, независимо от типа, их характеристики установлены ГОСТом. Установлен единый ГОСТ 15518 87 для оборудования пластинчатого типа, где указаны все базовые характеристики, правила установки и эксплуатации. Он состоит из точных числовых данных, отклонения от которых легко заметить.
Классификация теплообменных аппаратов состоит из двух позиций:
Именно они являются основными. Регенеративные виды производят процесс теплообмена, поочередно контактируя с поверхностью агрегата. Это сопровождается отдачей и поглощением тепла. Принцип рекуперации основан на постоянном контакте с поверхностью устройства, служащей разделителем между средами. Рекуперативные аппараты более эффективны и имеют более высокую мощность, поэтому применяются гораздо чаще.
Помимо основных двух типов, теплообменники могут быть матричными, пластинчатыми, смесительными и спиральными. Матричный тип предназначен для взаимодействия носителей жидкости и газа. Пластинчатая модель передает тепло от горячих элементов к теплым через пластины, которые могут быть изготовлены из меди, титана, стали или графита. В случае со смесительными видами, теплообмен происходит через соприкосновение и смешение. Они используются, чтобы охлаждать газы водой или понизить температуру воды с помощью воздуха.
Виды рекуперативных теплообменных аппаратов
Рекуператоры разделяются по виду и по направлению движения теплоносителей.
По виду теплоносителей:
По направлению движения:
Наиболее выгодными и эффективными являются инновационные теплообменники ОПТ. При заказе специалисты производителя проводят тепловой расчет теплообменных аппаратов с учетом условий для каждого агрегата. Вы можете заказать расчет теплообменника на нашем сайте. По базовым данным составляется точный расчет, который удобно структурирован, а также предоставляется в виде удобной таблицы. Мы предлагаем простой расчет, который не требует большого количества данных, только основные. Также есть возможность получить более детальный, где будут учтены особенности строения и предусмотрены все возможные варианты эксплуатации.
Применение и характеристики теплообменных аппаратов
Теплообменник может как нагревать, так и охлаждать. Это позволяет использовать его:
Среди большого количества разновидностей оборудования, нужно точно знать особенности применения каждого из них. Чтобы приобрести подходящую модель, нужно предварительно ознакомиться с:
Эти базовые знания помогут разобраться в предназначении каждой модели. Перед покупкой необходимо тщательно проверить соответствие нескольких характеристик под конкретный случай:
Чтобы оборудование служило долго и не было повреждений, производители рекомендуют периодически промывать систему. У каждого вида свой способ промывки, который выполняют либо по составленному заранее графику, либо, когда возникает засор.