თითოეული ჩვენგანი შეგვხვედრია უმარტივეს სითბოს გადამცვლელებს. ამის თვალსაჩინო მაგალითია „მილის მილში“დიზაინი ან მსგავსი რამ. ძნელი წარმოსადგენია ჩვენი ცხოვრება, სითბოს გადამცვლელი რომ არ იყოს გამოგონილი. დღეს არის დიდი რაოდენობით სითბოს გადამცვლელები. ისინი ერთმანეთისგან განსხვავდებიან არა მხოლოდ ტექნიკური მახასიათებლებით, არამედ მოცულობით, დიზაინით და ა.შ. მოდით უფრო დეტალურად ვისაუბროთ ამ თემაზე და შევეხოთ საინტერესო საკითხებს.
ზოგადი ინფორმაცია
სითბოს გადამცვლელი არის მოწყობილობა, რომელიც გამოიყენება სითბოს ერთი საშუალოდან მეორეზე გადასატანად. ამავდროულად, თქვენ უნდა გესმოდეთ, რომ თავად სითბოს გადამცვლელი, გათბობის აღჭურვილობის გარეშე, სრულიად უსარგებლოა, მაგრამ კომპლექსში შეგიძლიათ მიიღოთ შესანიშნავი შედეგები და წარმატებით გაათბოთ თუნდაც ძალიან დიდი და ცივი ოთახები. გარდა ამისა, მეცნიერები გამუდმებით ცდილობდნენ მინიმუმამდე დაეყვანათ სითბოს დანაკარგი სხვა გარემოში გადატანისას. დღეს ეს შეუძლებელიადაიკვეხნის 100% ეფექტურობით, მაგრამ ჩვენ შეგვიძლია უსაფრთხოდ ვისაუბროთ ეფექტურობაზე 90-95%. პროდუქტის ოპერატიული, ასევე ტექნიკური მახასიათებლები იზრდება სპეციალურად მომზადებული მასალების, ასევე გამაგრილებლის გამოყენებით. რა თქმა უნდა, ეს ყველაფერი გარკვეულწილად აძვირებს აღჭურვილობას, მაგრამ ღირს.
პროექტირებისას ინჟინრები მუდმივად აწყდებიან ურთიერთსაწინააღმდეგო მოთხოვნებს, რომლებიც უნდა გაერთიანდეს ერთ ბოთლში. მაგალითად, აუცილებელია ჰიდრავლიკური წინააღმდეგობის შემცირება და ამავე დროს სითბოს გადაცემის კოეფიციენტის გაზრდა. სითბოს გადამცვლელი უნდა იყოს მდგრადი კოროზიის მიმართ, მაგრამ არც ისე რთული შესანარჩუნებლად. ამ ყველაფერმა განაპირობა ის, რომ მრავალი სახის სითბოს გადამცვლელი გამოჩნდა. გამოიყენება ის, რაც საუკეთესოდ შეეფერება სიტუაციას.
თბომცვლელების კლასიფიკაცია
როგორც ზემოთ აღინიშნა, ამჟამად არსებობს სითბოს გადამცვლელების დიდი რაოდენობა. უპირველეს ყოვლისა, ისინი უნდა გამოიყოს საშუალოზე სითბოს გადაცემის მეთოდის მიხედვით. აქ სითბოს გადამცვლელები იყოფა შემდეგ ჯგუფებად:
- აღდგენითი;
- რეგენერაციული;
- შერევა;
- ელექტრო გათბობა.
მოდით უფრო ახლოს მივხედოთ რეკუპერაციულ სითბოს გადამცვლელებს. პროდუქტის დიზაინი გულისხმობს ერთი ფენის ან მრავალ ფენის კედლის არსებობას, რომლის მეშვეობითაც სითბო გადადის. როგორც წესი, ეს ხდება უკვე სტაბილურ მოძრაობაში. საინტერესოა, რომ ასეთ მოწყობილობებში სითბოს გადაცემა ხორციელდება იძულებითი მოძრაობით ფაზის შეცვლის გარეშეშტატები. მაგრამ ეს ეხება მხოლოდ მუდმივად მოქმედ სითბოს გადამცვლელებს. თუ ვსაუბრობთ ერთეულებზე პერიოდული მუშაობის რეჟიმით, მაშინ გარკვეული პერიოდის განმავლობაში ხდება გათბობა, აორთქლება და გაგრილება და ეს ყველაფერი თანმიმდევრულ რეჟიმშია. ასეთი მოწყობილობები მიეკუთვნება სითბოს გადამცვლელებს არასტაბილური თერმული მოძრაობით. ეს გამოწვეულია იმით, რომ გამაგრილებლის ტემპერატურა შესასვლელთან და გასასვლელში მნიშვნელოვნად განსხვავდება. ხშირად, ასეთი აგრეგატები გვხვდება ხვეულების სახით და არის ლამელარული, ნეკნებიანი და სხვა ფორმები. ცოტა მოგვიანებით განვიხილავთ რამდენიმე ტიპს. მაგრამ სითბოს გადამცვლელების კლასიფიკაცია ამით არ მთავრდება.
რეგენერაციის ბლოკები და ელექტრო გათბობა
ამ შემთხვევაში, ისევე როგორც წინა შემთხვევაში, სითბოს გაცვლის ზედაპირი გამოიყენება სითბოს ენერგიის გადასაცემად. თუმცა, ეს ზედაპირი ერთგვარი საქშენია. იგი ასრულებს შუალედური აკუმულაციური საშუალების როლს, რომელიც აგროვებს სითბოს. ზოგადად, მთელი პროცესი შეიძლება დაიყოს რამდენიმე ეტაპად. პირველ ეტაპზე საქშენი აღიქვამს სითბოს გარკვეულ რაოდენობას. შემდეგ ხდება მეორე ეტაპზე გადასვლა და გამაგრილებელი გადადის საქშენის ზედაპირზე. ეს ხდება გამაგრილებლების ნაკადის შეცვლისას. ამ ეტაპზე საქშენი თანდათან კლებულობს და დაგროვილი სითბო გამოიყოფა გაცხელებულ გარემოში, რომელიც შეიძლება იყოს თქვენი ოთახი.
რეგენერატორები არასტაციონარული ერთეულებია. საქშენი ხშირად უმოძრაოა და თერმული პროცესები სინქრონულად მეორდება. ამ ტიპის მოწყობილობებს ხშირად უწოდებენ სკრაბერებს ანგამაგრილებელი კოშკები.
ელექტრო გაცხელებული სითბოს გადამცვლელების არსი არის ის, რომ ელექტროენერგია გამოიყენება როგორც სითბოს ძირითადი წყარო. ელექტრული რკალის დანადგარები გამოიყენება ელექტროენერგიის თერმულ ენერგიად გადაქცევისთვის. ისინი შეიძლება იყოს როგორც პირდაპირი, ასევე არაპირდაპირი გათბობა. ინდუსტრიაში ყველაზე გავრცელებული სითბოს გადამცვლელებია ინდუქციური და წინააღმდეგობის გამათბობლები. როგორც ხედავთ, სითბოს გაცვლის მოწყობილობა შეიძლება იყოს განსხვავებული, ახლა ჩვენ უფრო დეტალურად განვიხილავთ თითოეულ ტიპს, მის ფარგლებს და დიზაინის მახასიათებლებს.
სპირალური სითბოს გადამცვლელები
მოწყობილობა არის წყვილი სპირალური არხი. ისინი ჩვეულებრივ ტრიალებენ ცენტრალური დანაყოფის გარშემო. ამისათვის ისინი მზადდება ნაგლინი მასალისგან. აღსანიშნავია, რომ სპირალური სითბოს გადამცვლელები კარგად არის შესაფერისი მაღალი სიბლანტის მქონე სითხეების გათბობისა და გაგრილებისთვის.
ზოგადად, გამათბობელ ზედაპირს აყალიბებს ლითონის ორი ფურცელი, რომლებიც მიმაგრებულია ბირთვზე შედუღების საშუალებით. თავად განყოფილება შედგება მხოლოდ 2 არხისგან, ჩვეულებრივ მართკუთხა, დამზადებული სპირალის სახით. სპირალის ბოლო (შიდა) აქვს გამყოფი კედელი და ფიქსირდება ქინძისთავებით. სითბოს გადამცვლელების დამზადება შესაძლებელია როგორც ვერტიკალური, ასევე ჰორიზონტალური. თუ შეუძლებელია ერთი ტიპის დაყენება არასაკმარისი სივრცის ან ოთახის რთული კონფიგურაციის გამო, მაშინ გამოიყენება მეორე, უფრო სასურველი. ასევე საინტერესოა, რომ მომხმარებელს შეუძლია აირჩიოს სპირალისითბოს გადამცვლელები სხვადასხვა სპირალური სიგანეებით, 20-დან 150 სანტიმეტრამდე. ამავდროულად, გათბობის ზედაპირი შეიძლება განსხვავდებოდეს 3.2-დან 100 კვადრატულ მეტრამდე, მაქსიმალური სისტემური წნევით 1 მპა.
უნდა აღინიშნოს, რომ ამ სითბოს გადამცვლელ მოწყობილობას აქვს მრავალი მნიშვნელოვანი უპირატესობა. პირველ რიგში, ეს არის შემცირებული ჰიდრავლიკური წინააღმდეგობა. მეორე, კომპაქტურობა და მაღალი ეფექტურობა და სითბოს გადაცემის ინტენსივობა. მაგრამ ამ ყველაფერმა ხელი შეუწყო იმ ფაქტს, რომ იყო ნაკლოვანებები რთული დიზაინისა და შეკეთების სახით.
თბურგამცვლელების შესახებ
ამჟამად იწარმოება დასაკეცი და განუყოფელი ფირფიტა სითბოს გადამცვლელები. ბუნებრივია, პირველი ტიპი უფრო სასურველია მრავალი მიზეზის გამო. პირველ რიგში, ეს არის მოვლის სიმარტივე. ასეთი აღჭურვილობა ძალიან სწრაფად იშლება და იკრიბება, ამიტომ ნებისმიერი ავარია მოკლე დროში აღმოიფხვრება. განუყოფელი მოდელები, როგორც წესი, არ გარემონტდება, და თუ ისინი შეკეთებულია, მაშინ გაცილებით გრძელია.
სინამდვილეში, სახელი ვარაუდობს, რომ ეს მოწყობილობა შედგება ასაწყობი ფირფიტების პაკეტისგან. მათი დამზადება შესაძლებელია სხვადასხვა მასალისგან, როგორიცაა სპილენძი, ტიტანი, გრაფიტი და ა.შ. თითქმის ყოველთვის, შესრულების თვისებების გასაუმჯობესებლად, ფირფიტები მზადდება გოფრირებული. ფირფიტა სითბოს გადამცვლელებში ცივი და ცხელი გამაგრილებლის ნაკადები გადის ფენებად.
თავად აღჭურვილობა კარგია, რადგან მას აქვს კომპეტენტური განლაგება. ამან შესაძლებელი გახადა სითბოს გაცვლის ზედაპირის ფართობის გაზრდა და ამ ყველაფრის შედარებით მცირე ზომებში მორგება.ნებისმიერ შემთხვევაში, ყიდვამდე ტარდება სითბოს გადამცვლელების გაანგარიშება, რაც საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ მონაცემები იმის შესახებ, თუ რამდენი ენერგია სჭირდება მოწყობილობას კონკრეტულ შემთხვევაში. უნდა გვესმოდეს, რომ ყველა ფირფიტა, რომელიც შეფუთულია ერთად, ქმნის არხებს ერთნაირი ფორმის გამო. მათში სითხე მიედინება. ახლა ჩვენ გადავხედავთ კიდევ რამდენიმე საინტერესო დეტალს, რომელიც ეხება ამ აღჭურვილობას.
შუასადებების გამოყენება
როგორც ზემოთ აღინიშნა, სითბოს გადაცემის მთავარი ელემენტია ფირფიტები. ისინი ცივი ბეჭედია. ამისთვის გამოიყენება კოროზიისადმი მდგრადი შენადნობები, რამაც შეიძლება მნიშვნელოვნად გაზარდოს დანაყოფის გამძლეობა და ეფექტურობა. ფირფიტების სისქე, მოდელის მიხედვით, შეიძლება განსხვავდებოდეს 0.4-დან 1.0 მმ-მდე. სამუშაო მდგომარეობაში, ფირფიტები მჭიდროდ არის დაჭერილი ერთმანეთზე. ამ შემთხვევაში, იქმნება მცირე ზომის არხები. წინა მხარეს არის სპეციალური ღარი, იქ დამონტაჟებულია რეზინის შუასადებები (დალუქვა). გარდა ამისა, შუასადებები აქვს ხვრელები, რომლებიც აუცილებელია სითხის მიწოდებისა და ამოღებისთვის. იმ შემთხვევაში, თუ რომელიმე ხვრელი გატყდება, გათვალისწინებულია სადრენაჟო ღარები, რათა თავიდან აიცილოს ცივი და ცხელი მედიის შერევა.
ორ მედიას შორის კონტრდენის შექმნის გამო, შესაძლებელი გახდა არა მხოლოდ ტემპერატურის დაყენების გაუმჯობესება, არამედ უფრო სწრაფი სითბოს გადაცემა შედარებით მცირე ჰიდრავლიკური წინააღმდეგობებით. ზედმეტი არ იქნება იმის თქმა, რომ მუშაობის ძირითადი პრინციპი ემყარება კონტრდენციას, ანუ გათბობის მოძრაობას დაგათბობის სითხე სხვადასხვა მიმართულებით. შერევის თავიდან ასაცილებლად, დამონტაჟებულია ორმაგი რეზინის ბეჭედი ან ლითონის ფირფიტა. ფირფიტების და არხების რაოდენობა შეიძლება განსხვავდებოდეს აღჭურვილობის საოპერაციო მოთხოვნების მიხედვით. შექმნამდე ტარდება სითბოს გადამცვლელების თერმული გაანგარიშება, რაც შესაძლებელს ხდის ოპერაციის ოპტიმალური რეჟიმის განსაზღვრას. ზოგჯერ გამოიყენება ძვირადღირებული შენადნობები, რომლებსაც არ ეშინიათ ხანგრძლივი მუშაობის აგრესიულ გარემოში.
თბოგამცვლელები თბოგამცვლელები
PRT გამოიყენება სითბოს გადასატანად არააგრესიულ და აირისებრ გარემოში ტემპერატურის ფართო დიაპაზონში, -270-დან +200 გრადუს ცელსიუსამდე. ამ შემთხვევაში სისტემაში წნევამ შეიძლება მიაღწიოს 100 ატმოსფეროს და დაიწყოს ვაკუუმიდან. დიზაინი დაფუძნებულია ფირფიტების ორივე მხარეს ნეკნებიანი ზედაპირის გამოყენების იდეაზე. თავად პროდუქტი შედგება რამდენიმე ნეკნისაგან, რომლის წყალობითაც ხდება სითბოს გადაცემა მედიას შორის. აღსანიშნავია, რომ ეს არის ფარფლებიანი სითბოს გადამცვლელი, რომელსაც აქვს ფარფლების ფორმების ფართო არჩევანი. ეს საშუალებას გაძლევთ ოდნავ შეცვალოთ ოპერატიული და ტექნიკური მახასიათებლები. ყველაზე ხშირად შეგიძლიათ ნახოთ უწყვეტი და ტალღოვანი ნეკნები. მაგრამ მათ გარდა არის უფრო ეგზოტიკურიც, როგორიცაა პერფორირებული და ქერცლიანი. მასალად ჩვეულებრივ გამოიყენება ლითონის ფურცელი. მათი სისქე რეგულირდება სისტემაში არსებული წნევისა და გამოყენებული სითხის მიხედვით.
ხშირად ამ ტიპის სითბოს გადამცვლელები მზადდება სხვადასხვა ტიპის ნაკადით. ყველაზე ხშირად, საწინააღმდეგო ნაკადი გამოიყენება, მაგრამ ასევე არსებობსპირდაპირი და ჯვარედინი სქემები. თუ მოკლედ ვისაუბრებთ ასეთი აღჭურვილობის ძლიერ მხარეებზე, მაშინ ბევრი მათგანია. პირველ რიგში, ეს არის ოპერატიული თვისებები, როგორიცაა სწრაფი და ინტენსიური სითბოს გადაცემა. მეორეც, ის მცირე ზომისაა. დღეს ბევრი ამბობს, რომ ეს არის ფარფლიანი სითბოს გადამცვლელები, რომლებიც ყველაზე მოწინავეა. ყველაზე ხშირად, PRT გამოიყენება ისეთ ინდუსტრიებში, როგორიცაა ენერგეტიკა, ნავთობგადამამუშავებელი, ქიმიური და საავიაციო მრეწველობა. ეს ყველაფერი განპირობებულია უპირატესობების დიდი რაოდენობით, ასევე სისტემაში გამოყენებული სითხეებისა და წნევის ფართო სპექტრით.
ჭურვი და მილის სითბოს გადამცვლელი: დიზაინი და მახასიათებლები
ზედაპირული ტიპის სითბოს გაცვლის მოწყობილობა, რომელიც ჩვენ უკვე განვიხილეთ, არ არის ისეთი პოპულარული, როგორც გარსი და მილის დანადგარები. ეს მხოლოდ ის მოწყობილობებია, რომლებიც თავიდანვე იყო ნახსენები, უმარტივესი ვერსიით - ეს არის სისტემა "pipe in pipe". ამ ტიპის სითბოს გადამცვლელი არის მილების სისტემა (შეკვრა), რომელიც მოთავსებულია გარსაცმში. მილები შემოვიდა და შედუღებამდე პროდუქტის სხეულზე. ზოგიერთ შემთხვევაში, ისინი დამატებით scaled. ეს კეთდება 100% შებოჭილობის უზრუნველსაყოფად. კორპუსს მიეწოდება დამატებითი საქშენები. ზოგი საჭიროა ორთქლის მიწოდებისთვის, ზოგი კი კონდენსატის ამოღებისთვის. გარდა ამისა, გარსაცმში არის განივი ბადეები, რომლებიც გამოიყენება თბოგამცვლელი მილების დასამაგრებლად დანადგარის მთელ სიგრძეზე. საინტერესოა, რომ გარსის და მილის სითბოს გადამცვლელები გამოიყენება 190 გრადუს ცელსიუს ტემპერატურაზე ანგაჯერებული ორთქლის წნევა 15 ბარზე მეტი.
ნებისმიერი სისტემა, რომელიც მოიცავს სითხის მოძრაობას, შეიძლება დაექვემდებაროს წყლის ჩაქუჩს. ამ ფენომენს შეუძლია ნაწილობრივ ან მთლიანად გამორთოს აღჭურვილობა. ამის თავიდან ასაცილებლად გამოიყენება სხვადასხვა სახის შესანახი ელემენტები, ეგრეთ წოდებული გაფართოების ავზები. მაგრამ ჩვენს შემთხვევაში, ეს არ არის აუცილებელი, რადგან გარსისა და მილის სითბოს გადამცვლელები ძალიან მდგრადია მათ მიმართ. გარდა ამისა, არ არსებობს მკაცრი მოთხოვნები გარემოს სისუფთავეზე. ასეთი აღჭურვილობის მნიშვნელოვანი მინუსი ის არის, რომ ამ ტიპის ყველა ტიპის სითბოს გადამცვლელი ძალიან მეტალის ინტენსიურია, რაც გავლენას ახდენს საბოლოო ღირებულებასა და ზომებზე.
თბოგამცვლელები გაზის მოწყობილობებისთვის
საიდუმლო არ არის, რომ ნებისმიერ მყარ საწვავის ან გაზის ქვაბს აქვს თბოგამცვლელი თავის დიზაინში, მათ ასევე უწოდებენ გამათბობლებს. ჩვენ უკვე განვიხილეთ ძირითადი ტიპები. როგორც ალბათ შენიშნეთ, ესა თუ ის სახეობები გამოიყენება სხვადასხვა ინდუსტრიაში. ზოგიერთ მოწყობილობას უფრო ფართო გამოყენება აქვს, ზოგი გამოიყენება გარკვეულ ინდუსტრიებში და არ შეესაბამება სხვებს. ჩვენს შემთხვევაში ხდება ტუბულარული და ფირფიტოვანი სითბოს გადამცვლელების გამოყენება. პირველ შემთხვევაში საქმე გვაქვს მილების სისტემასთან, მეორეში - ფირფიტებთან. პრინციპში, მიუხედავად ტიპისა, გეიზერის სითბოს გადამცვლელი უნდა აკმაყოფილებდეს მთელ რიგ მოთხოვნებს. ჯერ ერთი, ჰქონდეს სითბოს გადაცემის მაღალი კოეფიციენტი და მეორეც, იყოს გამძლე და მდგრადი მაღალი ტემპერატურის მიმართ. ყველაზე პოპულარული მასალებია სპილენძი, ალუმინი დაფოლადი. ეს უკანასკნელი ვარიანტი ნაკლებად სასურველია, რადგან ასეთი ლითონი მძიმეა, რაც ამცირებს ეფექტურობას. ნებისმიერ შემთხვევაში, გეიზერისთვის სითბოს გადამცვლელი უნდა მუშაობდეს მინიმუმ 5 წელი.
დასკვნა
ასე რომ, ჩვენ განვიხილეთ სითბოს გადამცვლელების ძირითადი ტიპები. ისეთი სახეობები, როგორიცაა ჭურვი და ფირფიტა, ყურადღების გარეშე დარჩა. პრინციპში, ისინი ოდნავ განსხვავდებიან კლასიკური ლამელარისგან ან ნეკნებისაგან. მაგრამ ხშირად შეგიძლიათ იპოვოთ აბაზანის ღუმელები სითბოს გადამცვლელით გარსაცმით. თუმცა, მთავარი მახასიათებელია ის, რომ მოწყობილობა მდგრადია მაღალი ტემპერატურისა და სამუშაო წნევის მიმართ. კორპუსი შეიძლება დამზადდეს ისეთი მასალებისგან, როგორიცაა ტიტანი, უჟანგავი ფოლადი ან ნახშირბადოვანი ფოლადი. საინტერესოა, რომ აბაზანის ღუმელები სითბოს გადამცვლელით კარგად რეგულირდება ორთქლზე ან კონდენსატზე, რაც, უდავოდ, მნიშვნელოვანი უპირატესობაა. პრინციპში, ამან შეიძლება დაასრულოს ამბავი, რადგან ახლა თქვენ იცით ყველაფერი, რაც გჭირდებათ სითბოს გადამცვლელების შესახებ.
