Intercambiador de calor — una unidad de trabajo de los equipos en los que se establece la transferencia de calor entre elementos de diferentes temperaturas.
Cómo es un intercambiador de calor
Ventajas de los sistemas de calefacción basados en intercambiadores de calor:
- Facilidad de funcionamiento y mantenimiento.
- Durabilidad;.
- Calentamiento uniforme de grandes superficies;.
- Cómodo sistema de control de la temperatura.
- Ausencia de radiadores voluminosos;.
- Confort térmico de la estancia.
Tabla
Materiales de fabricación.
La tecnología de adquisición de dispositivos de intercambio de calor prevé la fabricación de materiales como latón, cobre, Silmin (aleación de silicio y aluminio) y acero inoxidable. La elección del material depende de la finalidad última de uso del dispositivo. Los dispositivos de cobre pueden aplicarse en la producción de cerveza, mientras que el latón se elige más a menudo para equipar equipos con mayor presión.
Ámbitos de aplicación.
Destacan los ámbitos de utilización de los equipos de intercambio de calor.
- Sistemas de refrigeración;.
- Sistemas de calefacción;.
- Sistemas de aire acondicionado;.
- Industria química;.
- Calefacción de piscinas;.
- Colectores solares;.
- Ingeniería mecánica;.
- Sistemas de ventilación;.
- Metalurgia;.
- Farmacia;.
- Producción automática;.
- Industria alimentaria.
Además, los dispositivos de intercambio de calor pueden utilizarse para calentar viviendas particulares. Los dispositivos pueden instalarse de forma independiente y con la ayuda de un maestro. El uso de esta tecnología ayuda a distribuir uniformemente el calor en una habitación.
Clasificación.
La clasificación de los intercambiadores de calor proporciona una división en tipos tales como
- De placas;.
- Tubular.
Incluyen un conjunto de placas con canales ondulados con estampados y superficies diseñadas para la circulación de líquidos. Las placas se conectan mediante juntas de goma y soleras. La ventaja de tales dispositivos es que son fáciles de usar y compactos.
Los intercambiadores de calor de placas se utilizan cada vez más. El ámbito de su uso no se limita únicamente a los equipos industriales, ya que estos dispositivos también pueden instalarse en edificios residenciales para instalar sistemas de calefacción.
Los intercambiadores de calor de plástico se clasifican en grupos
- ilegible (soldada y soldada);.
- Semisoldados; y
- Plegables.
Los dispositivos transparentes son los más populares. En ellos, las placas se separan mediante juntas de goma. Su instalación no requiere mucho tiempo. El funcionamiento no plantea dificultades.
Las versiones clásicas de los intercambiadores de calor de placas tienen boquillas de entrada y salida en la superficie de la placa frontal. Algunos aparatos tienen toberas en las placas delantera y trasera. El medio de trabajo se conecta a la tubería mediante bridas, giros y juntas de acero. Algunos modelos tienen menos tubos y entonces el refrigerante se conecta directamente a la placa.
Los intercambiadores de calor tubulares incluyen tubos de pequeño diámetro soldados a otros tubos. La ventaja de estos dispositivos es su uso en condiciones de mayor presión.
Según los criterios, la técnica de transferencia de calor se divide en mixta y superficial. Los dispositivos mixtos transmiten el calor en el contenido próximo del portador. Los intercambiadores de calor de superficie contienen dos contornos en los que el medio se mueve a una temperatura superior. El metabolismo entre ellos es posible a través de elementos superficiales de placas, paredes, chapas o tubos fabricados con materiales conductores del calor (acero inoxidable o con alto contenido en carbono, aleaciones de metales no férreos). Este tipo de equipos se utiliza en servicios residenciales y comunales, empresas industriales y organizaciones de PYME.
Los intercambiadores de calor superficiales son una especie dividida: de recuperación y de regeneración. Los intercambiadores de recuperación se caracterizan por un metabolismo térmico constante con movimiento unidireccional del portador, mediante paredes contorneadas. En los dispositivos regenerativos, se produce un contacto alternativo entre el portador y la superficie de intercambio de calor.
Los intercambiadores de calor de recuperación también se clasifican en.
- Submarinos. El principio de funcionamiento prevé el movimiento de un refrigerante a lo largo de una bobina. El serpentín se sumerge en un depósito que contiene un segundo refrigerante líquido. Los modelos varían en comodidad de uso y se caracterizan por un coste óptimo.
- Riego. Los visores son como los condensadores de un sistema de refrigeración. El metman térmico parece una bobina de tubos horizontales dispuestos en un plano vertical. Cada fila de tubos tiene una ranura por la que circula agua a una temperatura correspondientemente más baja. El agua que no se ha evaporado se devuelve al sistema gracias a una bomba.
- Torsiones. Son un sistema de tubos enrollados alrededor de un núcleo. Son compactos y muy eficaces.
- En espiral. Los equipos se caracterizan por tener dos tipos de canales en espiral cargados con un tabique central. Están diseñados para el enfriamiento y calentamiento de líquidos viscosos.
- Fragmentación. Las rejillas de los tubos se fijan a la carcasa mediante soldadura. Los tubos se fijan a ellas. Su fijación se produce firmemente con el colapso. La rejilla se cierra con pequeñas espadas, pernos y tapas de junta. La carcasa contiene un accesorio (boquilla). El principio de funcionamiento concluye con la circulación de los portadores de calor en los huecos y tubos. El aumento de la transferencia de calor se produce con el uso de tuercas.
- Sección — secuencia de secciones que son dispositivos de tuberías de cuero.
- Plásticos. Contienen un conjunto de placas con superficies onduladas y canales para mover el líquido. El trabajo sólo puede llevarse a cabo bajo presión reducida.
Estructura y principios de trabajo.
El mecanismo de acción puede examinarse fácilmente utilizando el ejemplo de un intercambiador de calor de placas en un montaje de fábrica. La estructura prevé dos contornos y cuatro salidas. Los dispositivos de placas comparten el flujo por presión y temperatura. Los refrigerantes son ácidos y otros líquidos.
El intercambiador de calor de calentamiento incluye un contorno de suelo caliente y una conexión a otro medio térmico.
No es posible una conexión directa con el refrigerante central. Esto se debe a que provoca el fallo del suelo caliente.
Esto se debe al aumento de la presión en el centro térmico, a las diferencias de temperatura y a la presencia de sustancias químicamente agresivas en el refrigerante.
La construcción del intercambiador de calor se ilustra en el esquema siguiente.
Esquema de un intercambiador de calor de placas
La estructura del intercambiador de calor es la siguiente.
- Por un lado, el dispositivo está montado sobre una placa de sujeción inmóvil, que actúa como elemento de apoyo.
- Un paquete de placas formado entre los canales componentes del refrigerante.
- Un bastidor formado por una placa de sujeción móvil, una placa de sujeción inamovible y una cremallera trasera.
- Carcasa que sirve para proteger el dispositivo de influencias externas.
- Espárragos colocados a lo largo del borde del orificio por donde entra el refrigerante en el dispositivo.
- Colocación necesaria para el tensado del canal.
- Soportes y elementos de fijación (vigas guía, bases de apoyo, pies de bancada y bastidor, cojinetes, pernos, tuercas y arandelas).
Las flechas azul y roja del diagrama muestran la dirección de movimiento del refrigerante frío y caliente en el intercambiador de calor, respectivamente.
Los intercambiadores de calor se utilizan en la vida cotidiana. Su principio de funcionamiento se basa en la separación de los flujos y el mantenimiento de la función autónoma del piso caliente que conecta agua pura con un nivel reducido de presión de trabajo a 1,5 bar.
La estructura del dispositivo de expansión térmica está formada por tres grupos de placas.
- El sistema de calefacción reclutado con un nivel reducido de presión.
- Destruida, perteneciente al sistema de calefacción central con altos niveles de temperatura y presión.
- La separación se caracteriza por un espesor reducido y transfiere el calor del sistema centralizado al autónomo.
El número de placas y los parámetros predeterminan la potencia de los dispositivos sobretérmicos. Cada dispositivo incluye la instalación de un filtro de limpieza. Él puede retener partículas groseras: guardas, virutas, etc. El filtro requiere una limpieza periódica con una solución limpiadora.
Principios de funcionamiento de los intercambiadores de calor
El principio de funcionamiento de un intercambiador de calor es la transferencia de energía térmica de un medio refrigerante a otro. El medio de calentamiento directo y el medio frío entran en el aparato. Al pasarlos entre las placas a través de los canales, se calienta el medio frío. A la salida del intercambiador de calor, se obtiene un medio caliente y fantasma inverso. Dentro del dispositivo, los fluidos de intercambio de calor se mueven unos hacia otros, es decir, dentro de la junta, y no pueden mezclarse porque están separados por las placas.
Características del equipo
El equipo de frecuencia térmica está marcado con los siguientes datos
- Nivel de presión de prueba.
- Nivel de presión máxima de trabajo.
- Nivel de temperatura máxima de trabajo.
- Fabricante.
Además, el equipo completo incluye el esquema lingüístico y el pasaporte técnico del fabricante. En su caso, traducido al idioma del país de venta.
Los contornos pueden colocarse en diagonal y en vertical. Si el circuito se dispone en diagonal, sólo debe instalarse en posición vertical. Entonces es posible que el agua caliente fluya a través del intercambiador de calor en dirección de arriba hacia abajo. En este caso, el calor se transfiere al sistema autónomo a través de la placa de separación.
La temperatura del agua en la entrada aumenta y en la salida disminuye. En este caso, el refrigerante se desplaza de abajo hacia arriba en el circuito perteneciente al sistema autónomo. En la capa inferior, el agua se calienta ligeramente y, a medida que se acerca a la capa superior, el calentamiento se intensifica. Esto facilita el funcionamiento del sistema. La circulación forzada permite suministrar agua a los equipos.
Instalación.
La instalación de los intercambiadores de calor de placas más comunes se realiza según tres opciones
- En paralelo;.
- Mixto de dos etapas.
- Continuo de dos etapas.
La instalación en paralelo requiere la instalación de un termostato. Este método ahorra espacio y tiempo y no requiere una gran cantidad de dinero: el circuito de mezcla en dos etapas ahorra mucho refrigerante. Esto se consigue utilizando el reflujo de agua caliente para calentar la corriente a una temperatura más baja.
Con los circuitos secuenciales, la corriente entrante se divide en dos ramas. Una de ellas pasa por un regulador y la otra por un calentador. A continuación, ambas corrientes se mezclan y entran en la unidad de calentamiento. Así se ahorra refrigerante. El equipo no puede automatizarse por completo.
El intercambiador de calor se fija a la pared con cinta de fijación, una consola y una esquina fijada a la parte inferior del aparato. Después hay que instalar el filtro. El requisito mínimo es que haya un sistema de filtrado en la instalación de calefacción. Antes de la instalación, conviene preparar los grifos y las americanas, es decir, los componentes de conexión desmontables con tornillos. Cada uno incluye una tuerca de unión, una junta y dos racores. Es importante seleccionar las piezas de repuesto correctas para adaptarse al diámetro del sistema de conexión. Así, la instalación no resultará difícil.
Aspecto del intercambiador de calor de placas
Estufa Potbelly con intercambiador de calor. Vídeo.
En el siguiente vídeo podrá conocer el funcionamiento de la fabricación de una estufa de panza de tambor a partir de una bombona de gas con intercambiador de calor.
Los intercambiadores de calor tienen una amplia gama de aplicaciones, siendo la más común como sistema de calefacción adicional. Sus óptimas características técnicas garantizan una calefacción de alta calidad en habitaciones de todos los tamaños. La instalación de un suelo con intercambiador de calor no requiere mucho tiempo y es fácil de usar y duradera. Es necesario realizar inspecciones preventivas puntuales del sistema para eliminar rápidamente posibles problemas.
Fecha de actualización: 4-2-2022
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