Plaatsoojusvaheti on teatud tüüpi rekuperatiivne soojusvaheti, mille tööpõhimõte põhineb soojusenergia muundamisel ja liikumisel ühest keskkonnast teise, läbi kontaktplaatide. Ühte kimpu kogutuna moodustavad need ainulaadsed kanalid, mille kaudu jahutusvedelik liigub. Seadme parameetrid ja mõõtmed on näidatud GOST standarditega 15518-83.
Soojusvahetite tüübid
Sõltuvalt hoolduse ja kontrolli kättesaadavuse astmest jagunevad soojusvahetid mitut tüüpi:
- kokkupandav,
- joodetud,
- keevitatud,
- poolkeevitatud.
Kokkupandav
Seda tüüpi seadmed monteeritakse kokku ja demonteeritakse perioodiliseks hoolduseks, kontrollimiseks ja remondiks. Soojusülekande protsess viiakse läbi plaatide kaudu, mis vahelduvad üksteisega, moodustades kaks liikumisahelat. See välistab soojusenergia segunemise kahe voolu vahel. Kõik plaadid on üksteisest eraldatud kummitihenditega.
Joodetud
Seda tüüpi seadmeid ei saa erinevalt varem käsitletud tüübist lahti võtta ja kõik plaadid on kokku joodetud. Selliste seadmete eelisteks peetakse nende taskukohast hinda ja väikeseid mõõtmeid. Peamine kasutusvaldkond on kodumajapidamises kasutatavad gaasikatlad ja muud küttesüsteemid.
Keevitatud
Selle klassi seadmed koosnevad ilma kummitihenditeta kokku keevitatud plaatidest. Soojusvoo liikumine toimub kahe kanali kaudu: üks mööda gofreeritud kanalit, teine läbi torukujulise kanali. Puuduste hulgas on seadme kõrge hind ja selle suurus. Selle klassi jahutusvedelikke kasutatakse tööstuslikus mastaabis.
Poolkeevitatud
Struktuur, mis koosneb plaatidest, mis paigaldatakse kombineeritult. Tihendid asuvad keevitatud plaatide paaride välisküljel. Sellised seadmed võimaldavad seda kasutada äärmiselt agressiivses keskkonnas või jahutussüsteemides.
Eelised ja miinused
Selliste üksuste kasutamise positiivsete külgede hulgas on:
- suurte tootmis- ja investeerimiskulude puudumine;
- soojusenergiaga varustamise efektiivsus;
- väikesed suurused;
- isepuhastusvõime suure turbulentse voolu tõttu;
- plaatide arvu suurendamisega on võimalik saavutada efektiivsuse kasv;
- usaldusväärsus;
- hoolduse ja puhastamise lihtsus;
- kerge kaal;
- paigaldamise lihtsus;
- minimaalne pinna saastumine;
- erinevate jahutusvedelike segunemise täielik välistamine tänu spetsiaalsele tihendussüsteemile;
- korrosioonikindlus;
- kõrge efektiivsus tagab minimaalse soojusülekande pinna;
- võimalus vähendada rõhukadusid miinimumini, kasutades erinevat tüüpi profiilidega plaate;
- temperatuuri reguleerimine.
Plaatsoojusvahetite puudused on järgmised:
- maanduse vajadus;
- nõuded jahutusvedeliku kvaliteedile.
Suur hulk eeliseid võimaldavad soojusvahetite kasutamist kodu- ja tööstussegmendis. Nõudlus jahutusvedeliku järele ei ole puudus, vaid pigem vajadus, et vältida kasutuskõlbmatuks muutunud plaatide sagedust.
Plaatsoojusvahetite projekteerimine
Plaatsoojusvahetit kasutatakse laialdaselt aurude või vedelike soojusvahetuseks ning see toimib jahuti, eelsoojendi või kondensaatorina. See koosneb mitmest komponendist:
- liigutatav plaat;
- fikseeritud plaat;
- düüsid, keermestatud ääriku ja keevisühendustega;
- kokku kinnitatud plaatide komplekt;
- alumine ja ülemine juhik;
- keermestatud post kinnitamiseks ja naastudeks.
Plaatide vahel asuvad kummitihendid. Soojusenergia liikumine toimub mitme skeemi järgi:
- samaaegne,
- vastuvool,
- segatud.
Küttesüsteemi paigaldamise seadmete valik ja arvutused tehakse spetsiaalselt selleks otstarbeks välja töötatud spetsiaalse tarkvara abil.
Ühendusskeem
Plaatsoojusvaheti ühendamiseks kasutatakse klassikalist skeemi, mis hõlmab esipaneelil asuvaid jahutusvedeliku sisse- ja väljalasketorusid.Enamasti on need augud paigutatud nii, et oleks tagatud soojusenergia vastuvool ning välditaks kuuma ja külma voolu segunemist.
Teine võimalus soojusvaheti ühendamiseks kasutab samu sisse- ja väljalasketorusid, mis võivad asuda mitte ainult esipaneelil, vaid ka tagaküljel.
Soojusenergia sisend- ja väljundvoogude ühendamine toimub ääriku-, keerme- või keevisühendustega torude kaudu.
Mõnel juhul düüsid ei kasutata. Seejärel puuritakse ühendus naastude paigaldamiseks täiendavate sisekeermetega aukude puurimisega, mis toimivad jahutusvedeliku kinnitamisena torujuhtme külge. Tihendina võite kasutada kuumakindlat kummist või kummist tihendit.
Valikureeglid
Seadmete valik sõltub mitmest parameetrist, millest igaüks arvutatakse eraldi, sõltuvalt soojusvaheti paigaldamise kohta.
Mudeli valimisel peate määrama järgmised punktid:
- söötme tüüp (aur, vesi jne);
- temperatuuriindikaatorid jahutusvedeliku sisse- ja väljalaskeava juures;
- lubatud rõhukadu;
- maksimaalse temperatuuri näidud;
- maksimaalne rõhk seadme sees;
- seadmete termiline koormus.
Pärast nende parameetrite kohta andmete saamist tuleks arvutada soojusvahetussüsteemi jõudlus. Pärast seda saate hakata valima mudelit olemasolevate võimsuse, veevarustuskiiruse, läbimõõdu ja soojusvahetusala näitajate põhjal.
Toimimispõhimõte
Plaatsoojusvaheti tööpõhimõtet ei saa nimetada lihtsaks.Plaadid paigaldatakse üksteise suhtes 180 kraadise nurga all. Tavaliselt on see kahe paari plaatide jootmine, mis annavad soojusenergia sisendi ja väljundi. Ääremine paar soojusvahetusprotsessis ei osale.
Sõltuvalt disainiomadustest jagatakse soojusvahetid tavaliselt kolme tüüpi:
- üheahelaline,
- mitmeahelaline,
- kahesuunaline.
Soojusenergia ringlus üheahelalises seadmes toimub püsivalt, kogu vooluringi ulatuses ja ühes suunas, samaaegse jahutusvedeliku vastuvooluga.
Jahutusvedeliku liikumine mitme ahelaga seadmetes toimub erinevates suundades. Selliseid seadmeid kasutatakse ainult siis, kui tagasi- ja sissetulevate voolude temperatuur on veidi erinev.
Soojusenergia liikumine kahekäigulistes seadmetes toimub mööda kahte sõltumatut ahelat, mille korral soojusvarustust pidevalt jälgitakse.
On ka teist tüüpi seade - auruplaatsoojusvaheti, mis vastutab vee või muu vedeliku soojendamise eest küttesüsteemis. Selle seadme tööpõhimõte ei erine plaadiüksuste standardmudelitest.
Plaatsoojusvaheti plaadid
Plaatide materjaliks on 1 mm paksune teras. Jahutusvedeliku voolu turbuliseerimiseks ja soojusülekandeala suurendamiseks moodustatakse plaatide vooluosa soonikkoes või gofreeritud kujul.
Kui vaatate sektsiooni, on gofreeritud pinnal võrdkülgse kolmnurga profiil. Takistus ja voolukiirus sõltuvad lainelise asukoha nurga astmest. Mida teravam see on, seda väiksem on takistus ja seda suurem on jahutusvedeliku kiirus.
Soojusvahetiplaatide valmistamiseks kasutatakse lisaks terasele ka muid sulameid, olenevalt sellest, kus seade hakkab töötama.
Kasutusvaldkonnad
Igal soojusvaheti tüübil on oma rakendusala.
Tihendiga soojusvahetiid kasutatakse tavaliselt:
- küttevõrkude paigaldamiseks;
- külmikutes;
- basseinides jne.
Jooteseadmeid kasutatakse:
- sügavkülmikutes;
- kliimaseadmetes;
- ventilatsioonisüsteemides;
- kompressoripaigaldistes.
Keevitatud ja poolkeevitatud seadmed on leidnud oma rakenduse:
- kliima- ja ventilatsioonisüsteemides;
- farmaatsiatööstuses;
- toiduainetööstuses;
- küttesüsteemides ja sooja veevarustuses;
- tsirkulatsioonipumpades jne.
Kodukasutuses on kõige levinum soojusvaheti tüüp joodetud. See vastutab soojusenergia jahutamise või soojendamise eest.
Soojusvaheti on süsteemielement, mida kasutatakse kommunaal-, toiduaine-, metallurgia- ning nafta- ja gaasitööstuses, samuti laevaehituses. Eeliste ülekaal puuduste ees näitab selle tõhusat kasutamist. Olles õigesti kindlaks määranud seadme tehnilised omadused ja eesmärgid, saate küttesüsteemi paigaldada kodus, kasutades jooniseid ja soojusvaheti ühendusskeeme, mis on Internetis avalikult kättesaadavad.
