Výměník tepla pro kotel: princip činnosti a typy

Princip činnosti výměníku tepla jako součásti kotelny umožňuje této jednotce přidělovat různé úkoly. Může být použit k regulaci teploty chladicí kapaliny, organizaci dodávky teplé vody, ohřevu vody ve vratném potrubí atd. Co je výměník tepla v kotelně? Je to zařízení, ve kterém jedno médium předává teplo druhému, aniž by se mísilo nebo přímo přicházelo do vzájemného kontaktu. Pokud mluvíme o horké vodě přicházející z kotle, pak přes stěny speciálních trubek nebo desek ohřívá vodu cirkulující v jiném okruhu. Co je to jednoduše řečeno výměník tepla? Jednotka, ve které se chladicí kapalina neohřívá působením horkých plynů (jako v kotli), ale působením již ohřáté vody (nebo páry). Proces je podobný provozu “parní lázně”.

K čemu slouží výměník tepla v kotelně?

Lze jej použít pro TUV (zásobování teplou vodou), která se vyznačuje spotřebou chladicí kapaliny. Nejjednodušší topný systém má uzavřený okruh. Voda ohřátá kotlem proudí potrubím do radiátorů, po kterých se vrací zpět vratným potrubím v ochlazené formě k dohřevu. Tento proces nezahrnuje uvolňování vody ze systému. V tomto případě lze pro organizaci dodávky teplé vody použít výměník tepla (HE), přes který topný systém ohřívá vodu pro okruh TUV. Jaké další úkoly může plnit?

• Snižování a regulace teploty v topném systému. To může být nutné například při použití plastových trubek určených pro teploty nepřesahující 90 °C. Tepelné výměníky se také používají ke změně teploty na základě povětrnostních podmínek.
• Zajištění provozu výtopny napojené na rozvod ústředního topení. Výměníky tepla jsou také instalovány v autonomních (individuálních) kotelnách pro propojení několika budov nebo zařízení. Teplá voda v tomto případě cirkuluje centrálním okruhem, který pomocí topného systému ohřívá řadu dalších okruhů.
• Ohřev vratné vody. Co je v tomto případě výměník tepla v kotelně a proč měnit teplotu chladicí kapaliny ve zpětném potrubí? Pro zvýšení topného výkonu kotle, jakož i pro udržení stabilní teploty napájecí vody kotle. V závislosti na specifikách projektu a charakteristikách zařízení může být požadována vratná voda o teplotě například 60 °C nebo 70 °C. V tomto případě oddělení údržby ohřeje chlazenou chladicí kapalinu na požadované hodnoty.

Systémy a vlastnosti přenosu tepla: úloha výměníku tepla

Výměna tepla funguje jak pro vytápění, tak pro chlazení. Údržba se proto využívá nejen v kotelnách, ale také v lednicích, klimatizacích, motorech. Co je výměník tepla v topném systému a z čeho se skládá? Mezi nejoblíbenějšími návrhy stojí za to zdůraznit:

• Shell and tube TO. K výměně tepla dochází vlivem ohřáté vody na svazek trubek, kterými proudí studená voda (nebo naopak). Na čem závisí účinnost tohoto typu výměníku? Od počtu a průměru potrubí, průtoku a teploty zdrojové vody.
• Talíř TO. Toto zařízení se skládá z množství desek připevněných k sobě, uvnitř kterých jsou speciální neprotínající se kanály pro průchod ohřátého a chlazeného chladiva. Pro účinnou výměnu tepla musí mít materiál použitý k výrobě deskového výměníku vysokou tepelnou vodivost.

Jaké další typy existují a jak vybrat správný výměník tepla? Kroucené, žebrované, spirálové a mnoho dalších. Při výrobě kotelen se však nejčastěji používají kotle plášťové nebo deskové. Ty se dělí na: pájené, polosvařované, rozebíratelné, svařované. Všechny mají své výhody a nevýhody. Jaké jsou výhody pájeného deskového výměníku tepla? Dostupná cena, relativně malé rozměry a hmotnost, vysoká pevnost spojů. Zároveň jsou pájené z hlediska životnosti horší než demontovatelné TO, kvůli možnosti pravidelné údržby.

Při kontaktu se společností Energostroy nemusíte rozumět tomu, co je výměník tepla, a zejména deskový, nebo porovnávat různé technologie nebo konstrukce. Naši specialisté vyrobí optimální sestavu zařízení, které bude správně fungovat jako součást kotelny, zaručeně po dlouhou dobu a s vysokou účinností!

Výměník tepla – je zařízení/blok, ve kterém dochází k výměně tepelné energie mezi různými prostředími.

V kotelnách a topných systémech se teplo přenáší z okruhu kotle do síťového okruhu ve výměníku tepla; výměníky tepla se navíc používají k přenosu tepelné energie z topného systému do systému ohřevu teplé vody.

Klasifikace výměníků tepla

Výměníky tepla zahrnují velké množství zařízení, a proto je lze rozdělit na:

• Podle typu interakce médií (typ povrchu a míchání);
• Podle typu přenosu tepla (rekuperativní a regenerativní);
• Podle konstrukce (plochý povrch, trubkový, blokový);
• Směrem pohybu média uvolňujícího a spotřebovávajícího teplo (jednoprůchodové a víceprůchodové);
• Tlakem v systému;
• Podle provozní teploty atd.

Na základě klasifikace výměníků tepla se od sebe výrazně liší. Takže v deskových výměnících tepla jsou dva nosiče tepla, pohybující se k sobě, odděleny tenkými deskami. Tyto desky neumožňují, aby se nosiče tepla mísily, a jejich povrch zajišťuje maximální výměnu tepla. A v kotlích s nepřímým ohřevem je trubkový výměník tepla, kterým se ohřátý nosič tepla pohybuje, umístěn v nádobě s ohřátým médiem.

I z uvedených příkladů je zřejmé, že výměníky tepla se používají nejen v kotelnách, ale také v topných systémech soukromých domů.

Výměníky tepla v kotelně a topném systému plní řadu důležitých funkcí:

Oddělení kontur. Výměník tepla umožňuje oddělení primárního a sekundárního toku.

V teplovodních kotlích odděluje deskový výměník tepla teplonosnou látku kotle a síťových okruhů. Dalším příkladem je oddělení okruhů topného systému a systému ohřevu teplé vody.

Všestrannost. Výměníky tepla mohou pracovat s různými zdroji tepelné energie: kotlemi na tuhá paliva a plyn, solárními kolektory atd., stejně jako s různými spotřebiči tepelné energie.

Ochrana topných zařízení z předčasného selhání.

Pro normální provoz topného zařízení musí voda používaná jako chladivo splňovat určité chemické parametry. Použití výměníku tepla umožňuje oddělit okruh kotle tak, aby bylo možné v uzavřeném kotlovém systému použít speciálně připravenou vodu. Kromě toho jsou v síťovém okruhu možné různé nouzové situace, které vedou ke ztrátě chladiva, takže s výměníkem tepla bude okruh kotle vždy naplněn chladivem.

Samostatná regulace teploty a tlaku chladicí kapaliny v okruzích. Izolované okruhy umožňují optimalizaci okruhu kotle pro dosažení maximální účinnosti kotle a úspory paliva, zatímco síťový okruh poskytuje potřebné parametry pro zásobování spotřebitelů teplem a teplou vodou.

Moderní výměníky tepla jsou navrženy s ohledem na maximální účinnost přenosu tepla, tj. s minimálními tepelnými ztrátami.

Při navrhování kotelny nezapomeňte na tak důležitý prvek, jako je výměník tepla. Úspora na výměníku tepla zpravidla vede k významným nákladům na opravy a výměnu kotlů.

V naší společnosti si můžete objednat topná a kotelní zařízení, kotelny, včetně rychle montovaných blokově-modulárních kotelen TM Prometey. Specialisté společnosti vám poradí s výběrem potřebného zařízení a v případě potřeby provedou veškeré práce „na klíč“: od vypracování projektu až po uvedení zařízení do provozu.