O výmenníkoch
Čo je úlohou výmenníkov?
Úlohou vymenníkov tepla je odovzdávanie tepla tam , kde nie je možné odovzdávať teplo priamo od zdroja do spotrebiča. Jedná sa napr. o :
-
odlišné teplonosné látky (nemrznúca kvapalina - voda, vykurovacia voda - ohriata pitná voda, centrálne zásobovanie teplom - vykurovacia voda v objekte, a pod.)
-
odlišné tlakové pomery v jednotlivých okruhoch (centrálne zásobovanie teplom až 20 bar - vykurovacia sústava max. 3 bary).
Aké sú základné typy tepelných výmenníkov?
-
Rúrkové tepelné výmenníky
- Doskové tepelné výmenníky
1. Rúrkové tepelné výmenníky
Sú jednoduché zariadenia, ktoré pozostávajú z jednej alebo viacerých stočených rúrok, kde prestupnú plochu tvorí vonkajší plášť tejto rúrky. Môže ísť o: tepelné výmenníky v zásobníkoch ohriatej pitnej vody alebo v akumulačných nádržiach. Tieto výmenníky sú jednoduché, majú malú tlakovú stratu (jedná sa iba o rúrku) a sú lacné. Ich nevýhodou je, že potrebujú prestupnú plochu.
2. Doskové tepelné výmenníky
Tieto tepelné výmenníky majú oproti rúrkovým výmenníkom až o 10x vyšši prestupný koeficient. Nie je možné ich požívať ako integrovné. Ich nevýhodou je nutnosť použitia obehového čerpadla. Naopak ich výhodou sú rôzne typy vyhotovenia a veľkostí. A aj v malom prevední vedia dosahovať vysoký vykurovací výkon.
Princíp doskového výmenníka tepla:
Doskový výmenník tepla sa skladá zo sady dosiek, zoradených za sebou a stiahnutých pomocou skrutiek medzi hlavnou a prítlačnou doskou. Každá z dosiek je vybavená tesnením a tak je vytvorený systém dvoch oddelených medzidoskových priestorov - kanálov pre prietok primárneho a sekundárneho média. Celá konštrukcia výmenníkov je dobre viditeľná z nákresu, kde je vidieť sadu dosiek a tesnení na ich obvode. Farebne je tiež naznačená schéma prietokov primárneho a sekundárneho média. Každý z nich prechádza svojim systémom kanálov, tvorených utesnenými medzidoskovými priestormi. Napríklad primárne médium vstupuje do ľavej hornej príruby v pevnej nosnej doske a každým druhým medzidoskovým priestorom preteká dole, kde opúšťa výmenník ľavou dolnou prírubou. Sekundárne médium naopak z pravej dolnej príruby preteká svojimi medzidoskovými kanálmi nahor a vychádza pravou hornou prírubou. Toto usporiadanie je veľmi efektivne, pretože obidve média prechádzajú výmeníkom presne opačným smerom, jedná sa teda o dokonalý protiprúd. Všetky dosky sú prelisované tak, aby v prúdiacom médiu dochádzalo k intezívnej turbolencii, čím sa zvyšuje prestup tepla. V zásade je možné povedať, že doskové výmenníky tepla majú 3 až 5 krát vyššiu účinnosť než výmenníky trubkové.
Rozoberateľné doskové výmenníky tepla
Nachádzajú uplatnenie takmer vo všetkých priemyselných odboroch. Na okraji záujmu nezostávajú ani odbory vykurovania a chladenia, kde využitie rozoberateľných doskových výmenníkov tepla zažíva v posledných rokoch značný rast. Najčastejšími aplikáciami sú napríklad:
- vykurovanie
- príprava teplej úžitkovej vody
- chladenie
- klimatizácie
- vzduchotechnika
- využívanie odpadového tepla pre vykurovania
- solárne systémy
- tepelné čerpadlá
- ohrev bazénov
Typy doskových výmenníkov:
-
Rozoberateľné
-
Spájkované
-
Celonerezové