Zejména se vyskytují v zařízeních určených k výměně tepla mezi dvěma prostředími – jedním s vyšší teplotou a jedním s nižší. Vybrat vhodný výměník tepla, aby byl váš domov teplý a útulný, není snadný úkol. Tomu by měla předcházet hloubková analýza požadovaných vlastností a také některé technické výpočty. Kromě toho je nutné vzít v úvahu vliv koroze teplosměnného systému na účinnost procesů, které v něm probíhají.
Schéma výměníku tepla „trubka v potrubí“.
Jedná se o originální jednoduchý design, ve kterém je trubka menšího průměru umístěna uvnitř trubky většího průměru. Pomocí speciálních spojovacích spojů jsou takové jednotky sestaveny do sekcí (součásti sekcí jsou umístěny nad sebou). Pracovní kapaliny jsou čerpány potrubím v opačném směru. Pára vznikající při ohřevu se hromadí v horní části jednotky a po kondenzaci se shromažďuje ve spodní části.
Výměníky tepla této konstrukce lze nejčastěji nalézt v podnicích potravinářského průmyslu a také tam, kde procesy výměny tepla probíhají na otevřeném prostranství. K jejich čištění se používají mechanické metody.
Výhody teplosměnných jednotek podle schématu „potrubí v potrubí“ jsou následující:
· významný koeficient prostupu tepla;
· stabilní fungování za podmínek vysokého tlaku;
· vysoký průtok chladicí kapaliny (prováděný volbou průměru potrubí);
· snadná instalace a snadná údržba (pozitivně ovlivňuje životnost);
· vysoký stupeň univerzálnosti (lze použít různé chladicí kapaliny).
Nevýhody tohoto typu tepelného zařízení zahrnují:
· poměrně velké rozměry a těžkopádnost, které ovlivňují dopravu a nemohou zaručit racionální využití volného prostoru (zejména v soukromých domácnostech);
· poměrně vysoké náklady;
· potíže s návrhem a instalací, které budou vyžadovat přilákání odborníků a v důsledku toho zvýšené náklady na instalační práce.
Navzdory tomu je tento design výměníků tepla na trhu pro takové produkty neustále žádaný.
Trubkový výměník tepla – spolehlivost a účinnost
Konstrukce trubkových teplosměnných jednotek se skládá ze dvou hlavních prvků – pláště (potrubí), ve kterém je instalován trubkový svazek, což je množství trubek různých průměrů slisovaných do jednoho celku. Pohyb chladicích kapalin v mezitrubkovém prostoru a trubkovém svazku může probíhat jak ve stejném směru, tak i v protiproudu.
Takové jednotky jsou mimořádně široce zastoupeny ve velkých podnicích v různých průmyslových odvětvích: ropný, petrochemický, hutnický, kde se používají jak v klasické kvalitě, tak jako výparníky a kondenzátory. Mohou být instalovány jak horizontálně, tak vertikálně.
Materiálem pro výrobu trubkového výměníku je nejčastěji ocel, je však nutné zvážit prostředí, ve kterém bude systém pracovat. Pokud je vysoce agresivní, volí se odolnější druhy oceli, aby byl vnitřní povrch trubek chráněn před tvorbou rzi nebo vodního kamene.
Výhody trubkových modelů jsou:
· vysoká spolehlivost, umožňující provádět údržbu v delších intervalech;
· schopnost upravit výkon (můžete zvětšit nebo zmenšit délku jednotky v závislosti na aktuálních úkolech);
· dlouhá životnost.
Současně existují také nevýhody, mezi které patří:
· dostatečné obtíže při údržbě (čištění a proplachování je možné pouze s použitím chemikálií);
· velikost jednotky, která způsobuje potíže při její přepravě a instalaci;
· nízká účinnost (pouze 70 %), která vede k plýtvání zdroji.
· špatná odolnost proti korozi.
Trubkové výměníky tepla nejsou příliš vhodné pro domácí účely.
Typ desky – úspora a nízké náklady
To samé se ale nedá říci o deskových výměnících tepla. Právě tento typ je v každodenním životě nejrozšířenější pro vytápění místností pro různé účely. Taková tepelná jednotka se skládá ze speciálních desek s nerovným (vlnitým) povrchem, na kterých probíhají procesy výměny tepla. Desky jsou od sebe odděleny těsnícími těsněními, která zajišťují oddělení médií a jejich těsnost. V deskovém výměníku tepla se chladicí kapaliny vždy pohybují v opačném směru. Počet desek určuje výkon celého systému, údržba se provádí demontáží s čištěním a výměnou desek a těsnění. Vzorky desek se používají i v průmyslu (farmaceutika, stavba lodí atd.).
Materiál desky se volí v závislosti na úkolech, které mají být provedeny. Za nejuniverzálnější materiál je považována nerezová ocel s měděným pájením.
Mezi výhody tohoto designu patří:
· vysoká účinnost, dosahující 95 % díky velké teplosměnné ploše;
· malé rozměry, umožňující instalaci zařízení na různá místa a racionální využití prostoru;
· všestrannost a multifunkčnost umožňující jejich využití v různých průmyslových odvětvích a ve veřejném sektoru;
· hospodárnost a schopnost provádět opravy bez výměny všech prvků systému.
Nejvýraznější nevýhody:
· nízká odolnost proti poklesu tlaku v systému;
· rychlá tvorba vodního kamene v důsledku nesprávné přípravy chladicí kapaliny, která snižuje životnost téměř na polovinu.
Profesionálové v této oblasti, kteří mají značné zkušenosti s instalací a provozem teplosměnných systémů, vám určitě pomohou s rozhodnutím pro konkrétní typ výměníku.
