Виды теплообменников газовых котлов: Виды теплообменника котла

Содержание

Виды теплообменника котла

Передача тепла от горячего теплоносителя к холодному осуществляется через теплообменник. Газовые котлы бывают двух типов: одноконтурные и двухконтурные. Соответственно такие котлы могут содержать как один теплообменник, общий для двух контуров, так и два и более раздельных теплообменника.В газовых котлах используется несколько типов теплообменников – одноконтурные, предназначенные исключительно для отопления, двухконтурные, предназначенные для отопления и подготовки горячей воды, и трехконтурные, в которых помимо отопления и горячего водоснабжения подогревается вода для обогрева полов или бассейна.
По материалу теплообменники могут быть стальными, чугунными и медными. Стальные теплообменники имеют высокую прочность, но боятся коррозии. Для чугунных теплообменников характерен большой срок службы, при этом они очень хрупкие, не терпят механических повреждений. Не боятся механических повреждений и коррозии медные теплообменники, но срок их службы не более 30 лет.

Чугунные и стальные теплообменники обычно устанавливаются в напольных газовых котлах, для настенных котлов чаще используются медные теплообменники, которые имеют меньший вес по сравнению со стальными и чугунными агрегатами.
По конструкции теплообменники делятся на пластинчатые, кожухотрубчатые, объемные и труба в трубе.
Пластинчатые теплообменники представляют собой разборные системы из пластин, между которыми движутся среды. Для них характерными особенностями являются интенсивный теплообмен при компактных размерах, небольшое гидравлическое сопротивление, простота изготовления и удобство монтажа.
Кожухотрубные теплообменники представляют собой наиболее распространенный тип, могут изготавливаться горизонтальными, вертикальными и наклонными. Они представляют собой конструкцию, в которой множество мелких труб располагаются в одной большой трубе. Для увеличения теплоотдачи обе среды движутся с большой скоростью, только одна по трубкам, а другая в межтрубном пространстве.

Теплообменники труба в трубе обычно используются в промышленных технологиях, обладают большой теплоотдачей и применяются для нагрева и охлаждения сред с высоким давлением.
Объемные теплоносители представляют собой емкость, в которой сосредоточена нагреваемая среда, а теплоноситель прогоняется через змеевик.
Для газовых котлов предпочтительными являются пластинчатые теплообменники, которые оснащаются надежной фурнитурой и средствами автоматического контроля, очень компактны, позволяют значительно уменьшить расход теплоносителя, при этом имеют высокий КПД.

Свежие новости:

Предыдущие новости:

С каким видом теплообменника выбрать котёл

Характеристики отопительного оборудования – не все критерии, по которым следует оценивать изделие. Немаловажным моментом являются особенности его конструкции; например, количество теплообменников. Их может быть два (раздельных) или один (битермический). В каком исполнении целесообразнее приобретать настенный котел? Данный вопрос имеет практическое значение, а потому стоит того, чтобы с ним разобраться в деталях.

Раздельные теплообменники

В обычном режиме котел работает на систему ОВ. Его горелка нагревает первичный теплообменник, через который постоянно циркулирует вода контура отопления (обеспечивается насосом). Соответственно, ее температура повышается, и далее она поступает в подающую – на радиаторы – трубу. Данный процесс длится непрерывно, и теплоноситель перемещается по замкнутому кругу.

При необходимости получения горячей воды трехходовой кран по сигналу датчика протока (срабатывает при открывании крана ГВС) производит переключение. Нагретая в первичном теплообменнике вода перенаправляется во вторичный прибор. То есть уже она, а не горелка, повышает температуру протекающей по контуру ГВС холодной воды.

Преимущества

Ограничение по нагреву жидкости (до 60 0С). Даже если на котле выставлена максимальная температура ГВС, вероятность термического ожога нулевая.

Повышенный ресурс вторичного теплообменника. В отличие от воды для отопления, горячая нужна лишь периодически. Следовательно, и прибор, в котором она готовится, в работу включается реже.
Простота конструкции. Это значительно облегчает обслуживание и ремонт (причем многократный) любого из обычных теплообменников. При некоторых навыках ТО можно провести и в домашних условиях, без отправки в сервисную мастерскую. Пайку соединений (это самые проблемные участки моноприборов) также произвести несложно.
Разделение позволяет сэкономить на замене вышедшего из строя образца – каждый из обычных теплообменников стоит намного дешевле, чем битермический аналог.
Меньше риск засорения. В первичном теплообменнике увеличенное сечение трубок, и при частичном отложении солей эффективность понизится незначительно. А потому и ТО котлов с разделенными приборами проводится реже, чем установок с битермическим аналогом.

На заметку! Специалисты не рекомендуют самостоятельно заниматься обслуживанием/ремонтом газового оборудования. Официальными же документами делать это запрещается; связано с вопросом безопасности пользователя.

Недостатки

Два теплообменника – неудобная компоновка, несколько повышающая габариты настенного котла.
Наличие трехходового крана. В моделях некоторых производителей он является «проблемной» деталью (часто выходит из строя).
Стоимость котлов с разделенными теплообменниками выше (за счет увеличения числа комплектующих).

Битермический теплообменник

По конструкции прибор, в корпусе которого располагаются участки контуров ОВ и горячей воды. Внутренняя труба – для ГВС, а зазор между стенками – для циркуляции жидкости по системе отопления. Следовательно, повышение температуры достигается напрямую.

Преимущества

Упрощенная конструкция – трехходового крана нет, вместо 2-х разделенных теплообменников всего один. Это позволяет несколько уменьшить размеры корпуса котла и повысить его надежность.
ГВС готовится быстрее. Она поступает из крана сразу же после его открывания, без задержки, что характерно для котлов с двумя теплообменниками.
Уменьшение составных частей влечет снижение стоимости оборудования.

Недостатки

Вероятность термического ожога. Котлы с одним теплообменником требуют внимательного обращения, так как температура ГВС напрямую зависит от ОВ. И если котел работает в повышенном режиме (при морозе на улице), это нужно учитывать. По крайней мере, немного слить, и лишь потом, к примеру, мыть руки. Данный минус установок этой группы в некоторых моделях нивелирован особым инженерным решением; стоит уточнить у специалиста при выборе оборудования.
Ограничение по времени работы котла в режиме ГВС. Совет профессионала и по данному пункту лишним не будет, так как нужно учитывать особенности схемы ОВ.

«Чувствительность» битермического прибора к качеству теплоносителя. Чтобы не заниматься его частой чисткой от накипи, необходимо умягчать воду. Следовательно – дополнительные расходы. Если же этим пренебречь, то в самый неподходящий момент (зимой) можно остаться без горячей воды и обогрева. С котлами, имеющими раздельные теплообменники, в этом плане проще. Если забит вторичный, то на отоплении это не скажется; прибор снимается, блокируется трехходовой кран, и установка работает лишь на контур ОВ.
Сложность ТО. Обслуживание – только в специализированной мастерской. Но практика показывает, что даже профессиональная чистка не избавляет внутренние полости теплообменника от накипи на 100%. Это связано с их необычной конфигурацией.

В результате мощность котла постепенно снижается, и будет ли он обеспечивать через пару-тройку лет эффективный обогрев жилища, неизвестно. Замена же прибора обходится дорого; его цена соответствует примерно 35 – 40% стоимости котла + оплата услуг мастера. Можно добавить и повышения риска протечек. С учетом отмеченных нюансов битермические теплообменники по факту являются одноразовыми; специалисты считают нецелесообразным тратить деньги на их регулярное обслуживание – это резко повышает стоимость эксплуатации оборудования.

Вывод

Настенные котлы приобретаются главным образом для небольших частных домов и квартир. Мощность отопительных приборов данной группы ограничена 29 кВт (в отдельных моделях до 36), и это вполне устраивает большинство собственников. Но считать главными критериями оценки котла лишь его компактность и наличие двух контуров неправильно. Грамотный выбор образца подразумевает учет совокупности множества факторов. Один из них – производитель. А потому по вопросу приобретения лучше посоветоваться с профессионалом: только он знает все сильные и слабые стороны представленных на рынке моделей. Самостоятельно же оценить все нюансы эксплуатации конкретного котла в своем доме (например, применительно к качеству воды), не имея профильного образования и практики, однозначно не получится. А с учетом цены оборудования вряд ли стоит экспериментировать, покупая его по рекомендациям «знающих» людей, родственников, знакомых и так далее.

Всем желающим приобрести настенный котел компания «АЛЬФАТЭП» готова оказать реальную помощь в выборе оптимальной модели. В ее интернет-магазине «alfatep.ru» всегда большой сортамент отопительных приборов различных модификаций. На сайте, который работает круглосуточно, можно оставить и заявку на конкретный образец; курьерская служба исполнит ее в кратчайшие сроки. Тем, кто хочет получить грамотную консультацию, стоит позвонить на контактный телефон 8 (495) 109 00 95; специалисты компании ответят на любой вопрос, связанный с отоплением строения. Жителям Подмосковья сервисное подразделение оказывает комплексную услугу: от проектирования системы до монтажа оборудования и пуска в эксплуатацию.

какой лучше, сравнение стальных, медных, чугунных и алюминиевых конструкций в напольных и настенных котлоагрегатах

В электрических котлах главным нагревательным элементом является тэн. В газовых — теплообменник. Он служит для того, чтобы нагревать воду, которая через него проходит. Для этого используется горелка с открытым пламенем. Так как условия достаточно агрессивные, следует внимательно подходить к выбору теплообменника. Раньше они представляли собой обычную металлическую трубку, но сейчас их устройство намного сложнее.

Читайте в статье

Материал теплообменника газового котла: какой лучше

Меня удивляет, когда люди не задумываются о материале, из которого сделан теплообменник в котле. Ведь это один из самых важных элементов отопительного оборудования. Именно от материала зависит КПД, скорость нагрева и главное – срок службы. Помимо этого, они могут содержать второй контур. Чтобы вы поняли, какой теплообменник лучше, я хочу рассказать про преимущества и недостатки каждого из них.

Первые чугунные теплообменники

Практически вечный, устойчивый к коррозии и накипи чугунный теплообменник.

Именно чугун использовали при создании первых угольных и газовых котлов. Это объясняется его антикоррозийными свойствами и сроком службы от 30 до 50 лет. Да и вообще, чугун слабо воздействует с какими-либо химическими веществами. А вот что касается теплоёмкости, она одна из самых высоких. Поэтому даже сейчас, когда появилось много других видов, теплообменники из чугуна продолжают пользоваться спросом. Они дольше нагреваются, но и гораздо дольше удерживают тепло после прекращения нагрева.

К сожалению, недостатков у них больше. Во-первых, это огромный вес и габариты. Котлы с чугунными теплообменниками занимают много места, а повесить их на стену вообще не представляется возможным. Только напольный способ установки, массивные мощные котлы требовательны к напольному покрытию (их масса часто превышает 300-400 кг).

Во-вторых, они плохо переносят резкие перепады температур. А ведь в отоплении обратка всегда холоднее подачи. В-третьих, чтобы уберечь чугун от этих перепадов, начали применять особые горелки. И тогда теплоёмкость уже перестала быть преимуществом. Поэтому, по сути, единственным преимуществом является большой срок службы.

Стальной

Чтобы избавиться от минусов чугунных, начали использовать стальные теплообменники. Они легче, оборудование занимает меньше места, да и цена гораздо ниже. Помимо этого, стальные теплообменники не так сильно боятся перепадов температур, поэтому в качестве нагревательного элемента подходят очень хорошо. А в случае поломки их можно отремонтировать. Конечно, не все модели, но многие.

Почему же тогда чугунные теплообменники продолжают использовать, если у стальных так много преимуществ? Дело в том, что не всё так гладко. Ведь сталь подвержена коррозии, а это уже огромный минус. Поэтому и срок службы в 2-3 раза меньше, обычно от 12 до 15 лет. Ещё я хотел бы обратить внимание на то, что сталь может прогореть. Если уж вы решили выбирать котёл с теплообменником из этого материала, я советую заранее узнать про толщину стенок. Она должна быть 3 мм и больше. А лучше 5 мм.

Медный

Самый лучший металл по теплоотдающим характеристикам — это медь. Пожалуй, можно назвать только один недостаток медных теплообменников. Это их высокая цена, устанавливаются медные теплообменники обычно на модели среднего ценового сегмента и выше (от 45-50 тыс. руб). Зато преимуществ очень много:

компактные размеры;
малый вес;
высокий КПД;
медь практически не поддаётся коррозии;
быстро нагревается и остывает;

Кстати, именно из-за быстрого нагрева тратится гораздо меньше газа, поэтому ещё одним плюсом можно считать экономию. Что касается срока службы, производители обычно указывают 14—17 лет, что соответствует реалиям. Это незначительно больше, чем у стали, но все еще сильно меньше, чем у чугуна. Но за такое время на топливе получится сэкономить гораздо больше.

Обычно медные теплообменники устанавливают в настенных котлах. Хотя встречаются и в напольных.

Алюминиевый

В качестве материала для теплообменника газового котла используют и алюминий. Впервые его применили в конденсационных моделях, но о них я расскажу чуть позже. Алюминиевые теплообменники устанавливают и в обычных конвекционных котлах. Казалось бы, зачем они нужны, если медь хорошо справляется со своими задачами? Всё дело в цене. Чтобы удешевить производство, в медных теплообменниках стараются уменьшать толщину стенок. С алюминием этого делать не нужно. Он и так в несколько раз дешевле меди, а теплоотдающие свойства тоже достаточно высокие.

Получается, что алюминиевый теплообменник толще медного. И в этом его огромное преимущество, ведь повышается срок службы. Практика показала, что алюминий ещё и меньше подвержен окислению. Но в интернете мнения на этот счёт расходятся. Поэтому сложно сказать точно, какой теплообменник лучше.

Мы рекомендуем: настенные модели – с медным или алюминиевым теплообменником; напольные – с чугунным. Разумеется, в бюджетных моделях применяют исключительно сталь.

Конденсационные котлы с дополнительным теплообменником

Принцип работы обычного конвекционного (КПД 88-92%) и конденсационного (КПД 104-109%) газовых котлов.

В обычных котлах горелка нагревает теплообменник, а продукты сгорания удаляются через дымоход. Но смысл в том, что часть тепла тоже уходит через дымоход. Чтобы использовать это тепло для обогрева, создали конденсационные котлы. Их конструкция предполагает наличие дополнительного теплообменника. Устроен он достаточно сложно. Из-за разницы температур образуется конденсат, который и служит источником тепловой энергии. Грубо говоря, пар становится водой, она остужается, а её тепло используется для отопления.

Идея создания конденсационных котлов не такая уж новая. Об этом задумывались несколько десятков лет назад. Но тогда технологии не позволяли сделать сплав металла, который мог бы долго проработать в агрессивной среде. Сейчас для этих целей обычно используют высококачественную нержавейку.

Монотермический или битермический

Когда котёл способен работать только в режиме отопления, его называют одноконтурным. Но многие современные модели способны также работать в режиме горячего водоснабжения (ГВС). Такие котлы называют двухконтурными. Осуществить нагрев воды можно двумя способами: с помощью пластинчатого теплообменника или битермического.

Пластинчатый теплообменник установлен отдельно от основного и состоит из двух частей. Когда через одну часть проходит вода из отопления, она нагревает вторую, которая соединена с водопроводом. Это раздельный, более практичный и надежный, но более дорогой и менее компактный способ.

Битермический теплообменник невозможно очистить механическим путем и довольно сложно промыть. При образовании накипи он быстрее забивается.

В целях экономии средств и пространства придумали сдвоенные или битермические теплообменники. Принцип действия у них совершенно другой. Конструктивно это одна деталь: теплообменник в теплообменнике или труба в трубе. Снаружи обычно проходит отопление, а внутри располагается контур ГВС.

К сожалению, из-за своей конструкции у битермических теплообменников узкие проходы, которые могут быстро засориться. А чистка помогает далеко не всегда, да и сделать это не так просто. Цена у таких теплообменников гораздо выше. Да и всё равно пользоваться водой придётся ограниченное время, так как присутствует риск прогорания металла. Я считаю, что лучше покупать котлы с раздельными теплообменниками. Они более надёжные.

Теплообменник газового котла в разрезе. Использование загрязненного теплоносителя и отсутствие регулярной чистки привело к тяжелым последствиям: серьезный перегрев и практически полное засорение. Заключение

Люди покупают котёл не на один год. В худшем случае он должен прослужить несколько лет. А так как теплообменник является важной частью любого котла, то и к его выбору нужно подходить основательно. Также стоит помнить, что это одна из самых дорогих и труднозаменимых запчастей. Лучше следить за правильной работой оборудования и ежегодно его обслуживать, чем потом платить лишние деньги за ремонт.

размеры первичного теплообменника, виды для навесных и напольных моделей из нержавеющей стали

В наше время во многих жилищах имеется такой отопительный агрегат, как газовый котел. Подобное оборудование прекрасно справляется со своей основной задачей благодаря продуманному устройству. Одной из наиболее важных деталей котлов является тепловой обменник. Сегодня мы ознакомимся с особенностями данной детали.

Назначение

Данная составляющая оборудования, действующего от газа, предназначена для выполнения отопительной функции. Именно конструкция указанной детали определяет функциональные характеристики самого котла.

Тепловой обменник призван передавать тепло между тепловыми носителями. Так, от горячего источника тепло передается холодному, после чего переходит непосредственно к жидкости, которую нужно подогреть в системе.

Через данную деталь проходит теплоэнергия, выделяемая при сгорании газа. Далее она передается непосредственно тепловому носителю.

Не стоит думать, что теплообменник – это простая деталь, представленная одной незамысловатой конструкцией. На самом деле существует несколько разновидностей данных элементов. Их тип влияет на итоговую стоимость оборудования, а также его технические характеристики.

Классификация и принцип работы

Как упоминалось ранее, сегодня существует несколько разновидностей тепловых обменников. Они различаются по своей конструкции и устройству. Рассмотрим их свойства и особенности подробно.

Первичные

Первичная разновидность обменника выполнена в форме крупной и изогнутой трубки, похожей на змеевик. Как правило, данную деталь изготавливают из металла, который не подвержен губительному влиянию коррозии. Кроме того, в плоскости такого элемента присутствуют специальные пластинки, имеющие различные размеры.

Обычно поверхности первичных тепловых обменников обрабатываются специальными красками, которые защищают основания от негативного внешнего воздействия и появления ржавчины.

Что касается принципа работы такого обменника, то он заключается в отправке энергии от газа к тепловому носителю. Уровень мощности обменника находится в зависимости от длины трубы и числа ребер.

Зачастую первичный теплообменник выходит из строя из-за грязи и копоти или активного внутреннего скопления солевых отложений. Если такие загрязнения оказывают влияние на деталь, то с течением времени она может начать работать со сбоями в процессе циркуляции. Кроме того, уровень теплопроводности стен агрегата от этого так же может ощутимо снизиться.

Специалисты настоятельно рекомендуют уделять должное внимание техническому обслуживанию подобных элементов. Обязательно требуется вовремя проводить работы по очистке и промывке первичных обменников. В противном случае они прослужат недолго, а КПД котла от этого существенно снизится.

Отопительное оборудование с такой деталью, как правило, стоит дешевле и имеет несложную конструкцию. Поломкам такие модели не подвержены, особенно если их вовремя обслуживать. Однако нужно учесть, что первичный тепловой обменник является менее функциональным, так как выполняет только одну задачу. Кроме того, очень важно учитывать тот факт, что такие изделия рекомендуется дополнять специальными фильтрами. Эти составляющие будут надежно защищать обменник от негативных внешних воздействий и разного рода отложений.

Вторичный

Вторичный, или теплообменник горячего водоснабжения, отличается от первичного экземпляра тем, что в его конструкции имеются специальные пластинки, которые соединяются между собой. Наиболее распространенными являются вторичные теплообменники, произведенные из стали.

В подобных моделях тепло передается от жидкости к жидкости. Они являются более надежными и долговечными. Что касается скорости теплового обмена, то она в таких моделях является более высокой. Благодаря данной особенности различные загрязнения/соли не откладываются на поверхности комплектующих деталей. Из-за этого обменники служат гораздо дольше, а также их не приходится постоянно подвергать очистке. Чем больше пластинок в таких изделиях, тем более высокими являются их параметры мощности, а также эффективность выполняемой задачи.

Подобные детали отличает то, что они имеют довольно крупный участок для теплового обмена. Кроме того, на таких теплообменниках почти не накапливаются следы коррозии.

Такие разновидности теплообменников хороши своей многофункциональностью – они отвечают не только за отопление жилища, но и за обеспечение горячим водоснабжением (ГВС). Обычно котлы с этими элементами стоят дороже, однако их покупают больше за счет практичности и необходимого функционала.

Совмещенный (битермический)

Такой тепловой обменник отличается от остальных вариантов тем, что имеет двойной обмен тепла – от теплоносителя к воде и от газа к тепловому носителю. Вода в отопительной трубе подогревается с внешней стороны, а в это время внутреннее отделение подготавливает горячую воду.

Эти детали являют собой трубу с припаянными к ней пластинками-ребрами из меди. При этом сама труба является двойной (с двумя раздельными отсеками). Ее внутренняя часть отвечает за горячую воду, а внешняя предназначена для самого теплового носителя.

Совмещенная разновидность теплового обменника имеет одно важное преимущество – для нее характерна очень простая конструкция, не подверженная поломкам. В данном случае вторичный теплообменник не нужен, как и трехкодовый клапан. Благодаря этим характерным особенностям котлы с подобными элементами обходятся недорого, а их размеры являются компактными.

Разумеется, такие варианты обменников имеют и свои минусы. Например, они не могут похвастаться большой мощностью в режиме горячего водоснабжения. Кроме того, подобные разновидности подвержены солевым отложениям. Соли, которые содержатся в воде, в короткие сроки оседают на таких деталях, что негативно сказывается на работе котла в целом.

Также нужно учитывать, что ремонт битермических обменников – дело не из простых. По словам специалистов, в 90% случаев починка этих моделей не представляется возможной. Кроме того, далеко не каждый мастер соглашается работать с подобной деталью, а те, кто все-таки берется за такую работу, не всегда имеют достаточную квалификацию. Кроме того, совмещенные элементы подвержены появлению протечек из-за большого числа внутренних стыков и соединений.

Материалы

Современные тепловые обменники изготавливают из различных материалов. Именно от этого параметра зависят многие качества данных деталей, а также их плюсы и минусы. Рассмотрим подробнее, из чего обычно производят теплообменники для газовых котлов.

Стальной

Чаще всего в газовом отопительном оборудовании встречаются тепловые обменники из стали. Их распространенность объясняется демократичной стоимостью стали и простотой ее обработки. Стальные детали имеют свои отличительные характеристики, например, такой теплообменник получается довольно пластичным. Кроме того, подобные варианты отличаются долгим сроком службы, что привлекает многих потребителей.

Нужно отметить, что пластичность стальных экземпляров играет одну из важнейших ролей, если речь идет о контакте обменника с высокими температурами. Благодаря такой характеристике на составляющих элементах котла не образуются трещины, когда во внутренней части металла рядом с горелкой формируется серьезное тепловое напряжение.

Однако у стальных вариантов есть один серьезный минус – они подвержены образованию коррозии. Разумеется, появление ржавчины сокращает срок службы обменника. Кроме того, нужно учитывать, что дефекты такого рода могут появиться и на внутренней, и на внешней половине устройства.

Еще одним минусом стальных обменников является их большой размер и вес. Кроме того, с подобными деталями будет возрастать потребление газа. Это происходит, потому что большинство современных производителей стремятся добиться высокого уровня инертности и расширяют объем внутренних полостей теплового обменника.

Чугунный

Вторым по популярности по праву признан теплообменник из чугуна. Подобная модель отличается от стальной тем, что контактируя с жидкостью, не становится подверженной появлению коррозии. Благодаря этой отличительной черте можно смело говорить о долговечности чугунных вариантов.

Однако нельзя забывать о том, что чугунные обменники требуют регулярного ухода и внимательного отношения. Кроме того, эти варианты отличает их хрупкость. Если на теплообменнике из чугуна скопится накипь, то подогрев в системе может стать неравномерным, что повлечет за собой растрескивание обменника. Дабы продлить срок службы данного элемента, нужно осуществлять периодическую промывку. В большинстве случаев, если применяется проточная вода, то промывание производят 1 раз в год. Если же в качестве теплового носителя используется антифриз, то такие работы понадобится осуществлять раз в 2 года.

Реже всего очищение теплообменника нужно делать, если в качестве теплоносителя применяется очищенная вода – хватит 1 раза в 4 года.

Медный

Медные экземпляры являются практичными и долговечными. Они имеют больше плюсов, чем минусов. Следует выделить следующие характерные черты, присущие таким обменникам:

детали из меди имеют малый вес;
отличаются небольшими габаритами;
не покрываются разрушительной ржавчиной;
им нужно совсем немного топлива, чтобы хорошо прогреться.

Благодаря таким преимуществам медный теплообменник признан одним из самых востребованных. Однако стоит он дорого, поэтому покупают его не так часто. Кроме того, подобные элементы становятся менее крепкими и надежными в условиях нагрева. Медные теплообменники очень быстро прогорают, после чего выходят из строя.

Алюминиевый

Во многих фирменных моделях газовых котлов присутствуют теплообменники из алюминия. Данный материал отличает высокая пластичность, поэтому из него получаются обменники любых форм и сложности. Кроме того, нужно учесть тот факт, что уровень теплопроводности алюминия в 9 раз больше, нежели у другого популярного сырья – нержавеющей стали. Теплообменники из алюминия имеют очень скромный вес. Благодаря таким положительным характеристикам можно смело говорить о практичности подобных составляющих, а также об их надежности и функциональности.

Хороши такие устройства и тем, что в них обычно отсутствуют уязвимые места. Например, в конструкциях из нержавейки имеются швы сварки, перегибы и прочие подобные участки. Они являются очень уязвимыми, поэтому терпят существенные нагрузки по ходу работы оборудования. В алюминиевых же вариантах таких проблем просто нет. Детали из алюминия отличает мощная химическая устойчивость, которая прекрасно подходит для конденсации.

Однако алюминиевые обменники могут прослужить меньше, если на них будет откладываться накипь от жесткой воды. Для этих вариантов требуется хорошая водоподготовка.

Производители и отзывы

В наше время сделать выбор в пользу конкретной модели газового котла и комплектующих к нему бывает трудно исключительно из-за богатого ассортимента. На рынке присутствует много крупных производителей, чья продукция пользуется большим спросом. Познакомимся поближе с некоторыми из них.

Thermona

Крупная компания Thermona предлагает на выбор потребителей не только газовые и электрические котлы разных модификаций, но и аксессуары для такой техники. Тепловые обменники данной фирмы изготавливают из меди. Эти элементы покрываются силуминовым составом, который делает их пожаростойкими и не подверженными образованию ржавчины. В ассортименте Thermona имеются как модели со средней ценой, так и более дорогостоящие экземпляры.

Большинство потребителей остались довольны приобретением теплообменников фирмы Thermona. По словам людей, служит такая продукция долго и отличается практичностью. Однако далеко не всех покупателей устраивает цена на фирменные обменники Thermona.

Кроме тепловых обменников, данный бренд выпускает неплохие котлы (напольные и настенные). Данная продукция пользуется большой популярностью. Потребители отмечают беспроблемный и долгий срок службы фирменных моделей, а также их высокую эффективность. Минусом является лишь то, что некоторые люди сталкиваются с рядом ошибок, которые выдает техника. Далеко не каждый пользователь устраняет их сразу. Например, некоторые наблюдают ошибку с кодом «01» на протяжении нескольких лет. В результате большинство потребителей обращаются к специалистам, чтобы разрешить возникшую проблему.

Hydrosta

Hydrosta – это крупнейший мировой производитель систем водоснабжения и отопления. Действует он с 1995 года. Hydrosta предлагает потребителям следующую продукцию непревзойденного качества:

замыкатели реле;
теплообменники;
расширительные баки;
вентиляторы;
клапаны;
датчики;
напольные и навесные котлы на газу и дизеле.

Теплообменники данного бренда изготавливаются с разным количеством ребер. Южнокорейский бренд предлагает на выбор покупателей медные (более дорогие) и стальные изделия (недорогие). Ассортимент фирмы является богатым и многообразным, поэтому продукция Hydrosta сегодня безумно популярна.

По многочисленным отзывам потребителей можно сделать вывод, что фирменная техника Hydrosta отличается долгим сроком службы. Единственная распространенная проблема, с которой столкнулись многие пользователи – это скорый засор телплообменника, однако решается она очень легко – деталь следует периодически очищать, чтобы на ней не копились отложения.

Master Gas

В ассортименте Master Gas имеется огромное количество разнообразных комплектующих для газовых котлов. Это не только теплообменники, но и трехкодовые краны, помпы, наборы колец-уплотнителей, различные датчики, фильтры, воздухоотводчики и даже пульты дистанционного управления.

Главными преимуществами фирменной продукции Master Gas являются:

все товары относятся к среднему ценовому сегменту;
производитель адаптировал выпускаемую продукцию под функционирование на территории России;
по своей функциональности фирменное оборудование можно отнести к премиум-классу.

Продукция данного бренда имеет неплохую репутацию среди потребителей не только благодаря доступной стоимости, но и за счет большого количества сервисных центров. Кроме того, потребителей радует то, что обменники для газовых котлов Master Gas представлены во многих торговых точках и интернет-магазинах. В большинстве случаев люди остаются довольны качеством фирменной продукции.

Недовольны некоторые потребители остались котлами данной фирмы. В ряде случаев оборудование давало течь через пару месяцев использования. В результате агрегат приходилось чинить, хотя ему еще не было и года.

Arderia

Эта крупная компания имеет в своем ассортименте различные запчасти для газовых котлов, а также АОГВ. Тепловые обменники Arderia представлены как первичными, так и вторичными пластинчатыми моделями, которые подходят как для настенных, так и напольных отопительных агрегатов. Многие потребители останавливают свой выбор именно на продукции данной фирмы, так как она имеет демократичную стоимость при высоком качестве.

Львиная доля покупателей не заметила для себя серьезных недостатков тепловых обменников и котлов данного бренда. Многих людей покорила функциональность, КПД, стоимость и долговечность фирменной продукции.

Fondital Victoria Compact

Известная на современном рынке компания Fondital Victoria Compact по праву признана настоящим эталоном совершенства в домашнем отоплении. Существует марка с 1970 года. На сегодняшний день продукция Fondital Victoria Compact является весьма востребованной, поскольку отличается прекрасным качеством и большим ассортиментом. Фирма предлагает на выбор покупателей не только различные комплектующие и аксессуары для отопительного оборудования, но и высокомощные котлы, бойлеры, дымоходы и традиционные агрегаты напольного и подвесного типа.

Любая продукция Fondital Victoria Compact может похвастаться прекрасным качеством и множеством положительных отзывов. Покупателям нравится износостойкость и мощность фирменных товаров бренда. Так, наиболее популярным товаром является настенный двухконтурный газовый котел Fondital Victoria Compact CTFS 24 AF с электронным розжигом и защитой от замерзания.

Есть и такие покупатели, которым аксессуары и котлы данной фирмы послужили совсем недолго, после чего потребовали ремонта, однако с подобными неприятностями обычно сталкиваются люди, связавшиеся с заводским браком или недобросовестными продавцами.

Saunier Duval

Saunier Duval – это французский бренд, выпускающий навесные отопительные котлы, дымоходы и различные программаторы. Главными достоинствами, которыми обладает фирменная продукция, являются:

комплект с пультом, рассчитанным на недельное программирование;
надежные комплектующие котлов;
пластинчатые стальные обменники ГВС;
первичные обменники делают из меди;
агрегаты дополняются специальными датчиками давления.

Потребители положительно оценили фирменную продукцию данного бренда из Франции. Первостепенными плюсами, которые подметили для себя люди, являются:

экономичность техники;
простота установки и использования;
высокий КПД;
надежность (у некоторых потребителей фирменные котлы и комплектующие к ним служат уже более 10 лет).

Из минусов пользователи отмечают дорогостоящее техническое обслуживание фирменной продукции Saunier Duval.

Demrad

Отопительные агрегаты, а также запчасти для котлов от данной фирмы пользуются большим спросом благодаря прекрасному качеству, широкому товарному ряду и доступным ценам.

Оригинальные комплектующие Demrad приобретают для котлов следующих марок:

Arderia;
Vaillant;
Ariston;
Chaffoteaux;
Junkers;
Thermona;
Baxi;
Mora Top;
Ferroli;
Bosch;
Protherm;
Saunier Duval;
Beretta;
«Данко» (в ассортименте имеются как газовые, так и твердотопливные модели).

Потребителей привлекает эффективность и простота в эксплуатации фирменных котлов фирмы Demrad. Однако многие люди утверждают, что продукция данной марки очень часто ломается, а ее ремонт обходится дорого.

AEG

Эта немецкая компания выпускает настенные водонагреватели накопительного типа, настенные котлы с двумя контурами, а также комплектующие к ним. Фирменная продукция славится безотказной работой, прекрасным качеством сборки, а также привлекательным дизайном.

Современные покупатели довольны качеством продукции AEG. Фирменные котлы, а также запчасти к ним характеризуются блестящим качеством и беспроблемной эксплуатацией. Однако многих отталкивает от приобретения такой продукции ее высокая стоимость и довольно дорогое обслуживание.

«Белето»

Тульское отопительное оборудование «Белето» отличаются такими характеристиками:

экологичность;
безопасность использования;
красивый дизайн котлов;
наличие в ассортименте энергонезависимых моделей.

Отзывы о продукции «Белето» неоднозначны. Кого-то котлы и комплектующие тульского производства устраивают, а кто-то заявляет об их ненадежности. Кроме того, многие пользователи отмечают, что оборудование данной марки зачастую продается недоукомплектованным.

Неисправности и ремонт

Рассмотрим, какие неисправности являются характерными для теплообменников газовых котлов, а также разберемся, как устранить их своими руками:

На теплообменнике может появиться трещина. Ее можно запаять самому. Припой надо выбирать в зависимости от материала, из которого изготовлена деталь.
Когда ТО прогорает, его можно «заклеить» при помощи медной или жестяной заплатки. Реже люди используют крышки от консервных банок и прочие самодельные элементы. Крепят заплатки при помощи заклепочника.
Если агрегат потек, можно обратиться к холодной сварке для заделки повреждения.
ТО необходимо периодически очищать от накипи, чтобы не спровоцировать неполадки в работе агрегата. Применяют гидрохимический способ очистки, ручной или химический. Перед чисткой теплообменник потребуется снять с оборудования.
Чтобы полностью заменить тепловой обменник, рекомендуется обращаться к опытным специалистам.

Видео обзор котла с чугунным теплообменником смотрите в видео ниже.

Теплообменник для газового котла – разновидности и способы промывки

Основной элемент газового котла отопления – это теплообменник. Что собой представляет данный прибор. Это полая конструкция, внутри которой движется теплоноситель. Устанавливается прибор внутри камеры сгорания, где исходящим потоком тепловой энергии от сжигания природного газа происходит его нагрев. Теплообменник для газового котла изготавливается из металла, как самого теплопроводного и прочного материала. Отсюда, в принципе, и его классификация.

Классификация

В настоящее время производители изготавливают теплообменники из:

Стали.
Чугуна.
Меди.

Стальной теплообменник

Это самый распространенный вариант, особенно если дело касается приборов, изготовленных на отечественных заводах. Все дело в доступности стали и в ее простой обработке. Отсюда и невысокая себестоимость данного прибора. Добавим, что стальные теплообменники обладают отличной пластичность и высокой прочностью при воздействии механических нагрузок.

Пластичность материала играет одну из основных ролей, когда металл подвергается тепловому воздействию. В зоне прямого действия горелки внутри металла образуются так называемые тепловые напряжения, которые могут привести к появлению трещин. Именно пластичность не позволяет этому произойти.

Но у стальных теплообменников есть и свои недостатки.

Во-первых, сталь подвержена процессам коррозии металлов. Это сокращает срок службы. Кстати, коррозировать начинает как внешняя сторона устройства, так и внутренняя.
Во-вторых, чтобы добиться высокой степени инертности, производители увеличивают толщину стенки теплообменника и размеры его внутренних полостей. А это в свою очередь увеличивает его вес и размеры, плюс расход топлива на нагрев большого количества теплоносителя.

Чугунный

А вот чугунный теплообменник практически не коррозирует при соприкосновении с водой. Отсюда и его долговечная эксплуатация. Но этот металл предъявляет достаточно жесткие требования к эксплуатации газового оборудования. Дело все в том, что граница между сильно нагретой и теплой частью теплообменника является зоной повышенной опасности. Именно в таком месте обычно металл и лопается.

Чугунный теплообменник

Чтобы этого избежать, необходимо почаще проводить промывку теплообменника газового котла. Тем самым избавляясь от отложений во внутренних полостях прибора. Существуют внутри устройства зоны, где встречаются горячая и теплая вода. Это место входа теплоносителя из обратного контура отопительной системы. Здесь происходит так называемая низкотемпературная коррозия. Сегодня эта проблема решается установкой трехходового крана смесительного действия. Устанавливается он на обратке около теплообменника. Кран соединяет теплообменник, обратку и подающий контур. То есть, внутри происходит смешивание горячей воды и остывшей. Внутрь теплообменника теплоноситель поступает с приемлемой температурой.

Внимание! В этом плане импортные газовые котлы с чугунным теплообменником очень уязвимы. Отливается чугун по новейшим технологиям, которые позволяют использовать конструкцию с тонкими стенками. Но к российским условиям они не адаптированы.

Медный

Достоинств у медного теплообменника много:

Небольшой удельный вес.
Небольшая вместительность прибора.
Компактные размеры.
Высокая устойчивость к коррозийным процессам.
Для нагрева требуется меньшее количество топлива.

Есть и недостатки:

Высокая цена.
Низкая надежность при нагреве элемента.

Медный теплообменник

Последний недостаток сегодня решается. Производители, используя дополнительные функциональные устройства, добиваются уменьшения воздействия тепловой энергии на металл. К примеру, снижая объем внутренних полостей, можно понизить подачу газа и тем самым уменьшить размер пламени.

Промывка теплообменника

К сожалению, качество теплоносителя сегодня не на высоте. Это влияет на срок эксплуатации, если вовремя не проводить очистку внутренних полостей. Как и чем промыть теплообменник газового котла, этот вопрос сегодня очень актуальный.

Начнем с того, что существует несколько способов чистки.

Ручной. Для этого вам придется вскрыть котел, снять теплообменник и штырями, скребками и другими инструментами удалить коррозионные и грязевые отложения из внутренних полостей прибора.
Гидравлический. В данном случае ничего снимать не надо. Вам потребуется насос, водопроводная труба и слив в канализацию. Отсоединяете теплообменник от подающего и обратного контура отопления, в один патрубок подключаете насос через водопровод, в другой шланг для сброса грязи в канализационную систему. Включаете насос, который под давлением подает воду внутрь прибора. За счет быстродвижущейся воды под давлением происходит отслоение грязи и ее вывод.
Химический. Здесь вам потребуются химические реагенты, которые разлагают и размягчают отложения.

Как выбрать газовый котел по теплообменнику|Теплообменник газового котла

Лето 2019 закончилось и пришло время задуматься об отоплении. И если с централизованным отоплением все понятно — старт по расписанию, тариф фиксированный и тд, то с автономной системой отопления все иначе.

В Украине самой распространенной системой автономного отопления считается та, которая основана на газовом котле.

И это не удивительно, поскольку она самая эффективная и удобная.

Но как выбрать оборудование и на что обращать внимание при подборе газового котла отопления? — это сейчас разберем.

Итальянский производитель Immergas специализируется на производстве отопительного оборудования уже более 50 лет.

Основной деталью в любом газовом котле является теплообменник, как в одноконтурном, так и двухконтурном.

Соответственно, при выборе газового котла следует обращать внимание, какой теплообменник в нем установлен.

Двухконтурный газовый котел — один битермический теплообменник или два раздельных

Как выбрать газовый котел по теплообменнику? — в первую очередь необходимо определиться, сколько контуров в котле должно быть (один или два).

В двухконтурных котлах встречается два вида теплообменников:

Какой теплообменник газового кола лучше?

Как правило, считается, что раздельные теплообменник лучше, тем, что они не связаны друг с другом. Каждый теплообменник отвечает за свой контур — горячее водоснабжение и отопление.

То есть, если какой то из теплообменнков выйдет из строя, другой будет продолжать работать. И в ремонте, замене они не дорогие.

Если говорить о битермическом теплообменнике, с ним ситуация другая. Так как он один отвечает за два контура работы котла, соответственно, при поломке два контурами перестают работать.

И в ремонте он дороже, поскольку битермический теплообменник — это 2 в 1 (ГВС и отопление).

Материал изготовления теплообменников к газовым котлам

Теплообменники газовых котлов производятся из таких материалов:

чугун;
сталь;
медь.

Компания Immergas в своих бытовых котлах использует медь.

Такой вариант считается лучшим, поскольку имеет следующие преимущества:

легкий вес;
малая вместительность;
компактный в размерах;
устойчивый к коррозии;
быстро нагревает.

Также, есть и недостатки:

дорогой по цене;
не высокая надежность при нагреве.

На сегодняшний день, последний недостаток практически решен. В котлах используются специальные устройства, которые способствуют уменьшению воздействия теплоэнергии на теплообменник.

Например: снижен объем внутренних полостей, тем самым снижается подача газа и, соответственно, пламя.

Газовые котлы Иммергаз с раздельными теплообменниками имеют первичный теплообменник из меди (отопление), а вторичный (ГВС) — нержавеющая сталь. Что в очередной раз подтверждает надежность оборудования.

Виды теплообменников газовых котлов — Строй журнал lesa-sevastopol.ru

Обзор видов газовых котлов отопления для частного дома

Газ в РФ – самый дешевый вид топлива. Сами газовые котлы в среднем немного дороже электрических и твердотопливных, но намного дешевле дизельных и комбинированных.

Водяное отопление от газового котла (о схемах отопления частного дома с газовым котлом) – самый экономичный способ обогрева загородных домов. Какие существуют виды газовых котлов отопления для частного дома?

Основные узлы и топливо

Рабочие части газового котла:

камера сгорания;
теплообменник;
система контроля;
система отвода продуктов сгорания.

Котел работает от природного газа (магистрального) или от сжиженного в баллонах. Газ – пропан-бутан. Подключение к газовой магистрали возможно только с разрешения местной службы газоснабжения, осуществляется силами ее персонала.

Но этот способ удобнее, поскольку не требуется регулярно возобновлять запасы горючего.

У многих моделей предусмотрены отдельные форсунки для работы с магистральным и сжиженным газом, можно легко осуществить переход с одного горючего на другое.

Камера сгорания

Топка может быть открытой и закрытой. В первом случае горелка (виды газовых горелок для котлов отопления) берет воздух прямо из комнаты, во втором он подводится через коаксиальную трубку с улицы. У закрытых котлов подача воздуха принудительная, система оснащается встроенным вентилятором.

Виды дымоходов для газового котла тоже зависят от того, закрытая камера или открытая. Из открытой продукты сгорания отводятся через стандартную трубу на крыше, аналогичную печной.

Из закрытой – опять же по коаксиальной трубке прямо на улицу. Трубки для кислородной запитки и отвода газов прокладывают прямо сквозь стену.

Обычный котел функционирует по простой схеме: топливо сгорает – разогревает теплоноситель – продукты сгорания уходят в дымоход. При этом вместе с дымом и водяными парами теряется значительная часть энергии.

Этот недостаток сведен к минимуму в конструкции закрытого конденсационного котла: его конструктивные особенности предполагают задержание пара в системе и его конденсацию. Конденсация идет с выделением тепловой энергии, т.е. отбор тепла осуществляется вторично.

КПД у котлов конденсационного типа выше, чем у простых, примерно на 10 %. Стоимость тоже выше. Есть ограничение по температуре обратки – 30-40 °. Котел особенно эффективен для устройства водяных теплых полов, т.к. там ниже исходная температура теплоносителя и меньше температурная вилка между подачей и обраткой.

Виды розжига

Розжиг бывает электрический и пьезо. Пьезорозжиг выполняется вручную, кнопкой. Контроль пламени осуществляется за счет термопары, при этом запальная горелка горит постоянно.

У горелок с электронным розжигом постоянно горящего фитиля нет: запуск осуществляется электрической искрой по мере необходимости в соответствии с настройками.

Горелка с электронным розжигом удобнее, но зависит от электросети. В случае перебоев в подаче энергии котел встанет. Зато этот вариант экономичнее: можно уменьшить расход сжиженного газа на 100 кг в год (выбор экономичных газовых котлов отопления для частного дома).

Теплообменник

Теплообменником называется емкость для нагрева воды. Изготавливается из чугуна, стали или меди. Конфигурация зависит от количества контуров у котла: один – только отопление или два – отопление и ГВС.

Второй вид котлов дороже. Можно сэкономить: вместо покупки дорогого двухконтурного взять одноконтурный и подключить к нему бойлер косвенного нагрева.

Виды теплообменников газовых котлов:

первичный – энергия сгорания топлива передается теплоносителю непосредственно. Изготавливается в форме змеевика с дополнительными пластинами-ребрами. Мощность зависит от длины змеевика и числа ребер. Т.к. этот элемент подвержен накипи, требуется регулярная очистка и профилактика. Рекомендуется установка водоочистительных фильтров. Этот тип емкости используется в котлах с одним контуром;
вторичный: нагрев жидкости осуществляется за счет уже нагретой жидкости. Конструкция двухконтурного котла.

Виды двухконтурных газовых котлов в свою очередь тоже различаются по типу теплообменника:

раздельный: одни пластины отвечают за разогрев воды для отопления, вторые – за ГВС;
совмещенный (битермический) состоит из двух емкостей: в большую, предназначенную для разогрева воды для отопления, помещена меньшая – для ГВС.

Важный момент: использование в системе антифриза вместо воды возможно только для одноконтурных котлов. Иначе есть риск отравить всю семью.

Контрольное оборудование

Система газового отопления может в той или иной мере регулироваться автоматически (виды автоматики для газовых котлов отопления). В наиболее современных котлах автоуправление осуществляется за счет микропроцессоров: это позволяет единовременно задать настройки, в соответствии с которыми котел будет в дальнейшем контролировать собственную работу без участия человека.

Основные виды автоматики газовых котлов – энергозависимая и энергонезависимая.

Энергозависимая система контроля работает от напряжения 12 вольт. Она может автоматически запускать и отключать котел, регулировать подачу топлива и мощность горелки по сигналу термодатчика, останавливать работу агрегата в аварийной ситуации или в соответствии с настройками, выводить данные о состоянии системы на дисплей, управлять работой насоса, осуществлять самостоятельно диагностику оборудования.

Энергонезависимой системе электричество не нужно, от сети она не зависит. Стоит дешевле, проще в эксплуатации. Управляется вручную. Температурный контроль осуществляется за счет термопары и термодатчиков. Может оснащаться датчиками тяги и пламени.

По способу соединения с агрегатом автоматика может быть проводной и беспроводной. Вторая избавляет установщиков от необходимости устройства проводки, штробления стен и т.д., но стоит дороже.

Способ монтажа и другие конструктивные особенности

По способу монтажа котлы делят на настенные и напольные. Напольные отличаются большей мощностью, крупными габаритами.

Для установки потребуется отдельная комната под котельную. Настенный можно повесить в жилой комнате или в кухне. Его мощность невелика, в пределах сотни кВт.

Виды настенных газовых котлов: проточные (газовые колонки) и бойлерные. Первые приобретают, если необходимость в горячей воде не слишком большая; когда требуются большие объемы, используется бойлер (до 60 литров).

Всегда остается возможность подключить к системе бойлер большего объема. Настенный котел может быть с открытой и закрытой топкой, с одним или двумя контурами.

Виды напольных газовых котлов. Здесь используются емкости бойлерного типа. Котлы различаются по мощности горелки: одноступенчатая (один уровень мощности), двухступенчатая (два уровня) и модуляционная (есть возможность плавной регулировки мощности).

Отдельно следует упомянуть парапетный котел. Это компактный агрегат средней мощности с камерой закрытого типа, одновременно работающий на разогрев теплоносителя и на обогрев окружающего воздуха за счет конвекции.

В корпус парапетного котла встроена решетка, через которую горячий воздух поступает в помещение. Т.е. в самой котельной водяные трубы можно не прокладывать, она согревается конвекционным способом.

Парапетные котлы бывают настенные и напольные, с одним и с двумя контурами. Работают от природного газа и от сжиженного, комплектуются форсунками для перехода. Три варианта горелок, как у напольных моделей.

Заключение

Мы разобрались, какие виды газовых котлов бывают. Осталось выбрать мощность. Исходим из общей цифры 40 ватт на один куб отапливаемого пространства.

Для регионов существуют поправочные коэффициенты:

в теплом районе (среднемесячная январская температура 0) – 0,7;
умеренный климат (то же, -15) – 1,3;
на севере (от -30) – 2.

Полностью о различных видах отопления частного дома или дачи смотрите тут.

Если Вы хотите добавить к отоплению от газового котла теплый пол, то мы предоставили Вам информацию здесь.

Видео о выборе газового котла для отопления.

Типы и свойства теплообменников для котлов

Прямая передача тепла от сгорающего топлива теплоносителю невозможна. В отопительных котлах она выполняется за счет работы специального устройства. Это теплообменник для газового котла. От его конструкции и материала зависит срок службы аппарата и его КПД.

Основная функция теплообменника для котла

На горелку котла подают газ и воздух для сжигания. Газ горит, выделяя тепло, продукты сгорания выводятся вовне. Источник тепла в этом случае – элемент неподвижный.

Теплоноситель – вода или антифриз – поступает в теплообменник. Это устройство, которое обеспечивает теплообмен между двумя средами с разной температурой. Последний размещается в камере сгорания над горелкой. Вода, двигаясь по теплообменнику, нагревается и подается в трубы отопления. Чаще всего устройство имеет вид набора пластин или трубок. Чем больше его рабочая поверхность, тем лучше и быстрее нагревается вода.

Материал изготовления

Изготавливают теплообменник для котла из материалов прочных, хорошо проводящих тепло, не склонных к коррозии и достаточно устойчивых к давлению. Поскольку приходится учитывать и стоимость материала, выбор невелик.

Сталь

Это самый доступный материал. Сталь очень прочная, но хорошо поддается обработке. Цена невелика. Плюс такого варианта – стойкость к высокой температуре. Сталь пластична и при нагреве не покрывается трещинами, не деформируется даже на участках, контактирующих с горелкой.

Стальной теплообменник на твердотопливный или газовый котел склонен к коррозии. Вода внутри трубок и продукты сгорания в камере котла разрушительно действуют на материал. Это сказывается на долговечности. Модель из стали много весит, это приводит к дополнительному расходу топлива на прогрев самого элемента.

Теплообменник из нержавеющей стали устойчив к коррозии и служит не менее 50 лет.

Чугун

Материал гораздо устойчивее к коррозии чем сталь, не боится ржавчины и действия кислотных ангидридов. Срок эксплуатации достигает 50 лет. Однако чугун – сплав хрупкий, под действием температуры может растрескиваться. Чтобы избежать повреждений, чугунный трубчатый теплообменник необходимо промывать: если используется обычная вода, то 1 раз в год; если антифриз – то 1 раз в 2 года; если дистиллированная жидкость – 1 раз в 4 года.

Вес элемента из чугуна еще больше, поэтому на нагрев приходится тратить больше топлива и времени.

Медь – благородный металл, не подверженный никаким видам коррозии. Она химически инертна, отлично переносит давление. Медь лучше проводит тепло, поэтому для нагрева самого элемента и протекающей жидкости требуется меньше топлива. Вес медной модели невелик, размеры компактны при очень развитой рабочей поверхности.

Недостаток – высокая цена. Также медный теплообменник слишком чувствителен к нагреву до высоких температур. Чаще встречается у котлов от зарубежных изготовителей.

Классификация теплообменников

Газовые котлы могут выполнять несколько функций. Главная – обогрев жилища. Однако двухконтурные модели также нагревают воду для разных бытовых нужд: от мытья посуды до ванной. По этому признаку и различают теплообменники.

Первичные

Обслуживает систему отопления. Представляет собой трубу с довольно большим диаметром, изогнутую в виде змеевика в одной плоскости. Чтобы увеличить рабочую поверхность устройства, здесь же размещают пластины разного размера.

Первичный теплообменник подвергается самым высоким нагрузкам. Извне на него действуют продукты сгорания – копоть, грязь, кислотные ангидриды, изнутри – соли, растворенные в теплоносителе. Чтобы снизить износ, деталь покрывают краской и обрабатывают антикоррозийными составами.

Лучший вариант – теплообменник из нержавейки или меди, так как он не подвержен ржавлению и не боится отложения солей.

Вторичные

Такой теплообменник нагревает жидкость для горячего водоснабжения. Температура его нагрева меньше, но и нагревать воду для бытовых нужд выше +60 С не стоит. Чаще всего это пластинчатая конструкция: собирается из множества пластин с выдавленными ходами, по которым циркулирует водопроводная вода. Многоходовые модели более эффектны, так как в пределах одной пластины жидкость несколько раз меняет направление, то есть находится в ней дольше и прогревается лучше. Изготавливают его из стали, меди, алюминия.

Битермические

Представляет собой вставленные друг в друга 2 трубы. По внутренней перемещается теплоноситель, по внешней – вода для ГВС. Жидкость для отопления нагревается в камере сгорания и частично отдает тепло воде для бытовых нужд.

Конструкция гораздо дешевле. Но хотя вода здесь нагревается быстрее, ее объем ограничен. Кроме того, битермический теплообменник очень чувствителен к качеству воды и намного быстрее загрязняется. Чистить прибор недостаточно. Чтобы предотвратить быстрое засорение и вывод из строя, необходимо установить на входе фильтры для воды.

Очистить совмещенный теплообменник как обычный отдельный не удается. При больших отложениях соли или засорении элемент придется поменять.

Критерии выбора

При выборе устройства учитывают назначение – в данном случае это нагрев теплоносителя, и тип среды – пар, воду, антифриз. Газовый котел обычно работает с водой, но бывают исключения.

Остальные критерии выбора:

Температура теплоносителя на входе и выходе – необходимо рассчитать, какое количество тепла должен получать потребитель. Исходя из этих данных вычисляют мощность теплообменника.
Допустимые потери по давлению – давление воды во время прохождения по теплообменнику снижается. Если оно падает слишком низко, не удается создать столб горячей воды достаточной высоты.
Максимальная рабочая температура – на горелке достигает 600–700 С. Такую температуру выдерживает чугунный и стальной теплообменник, медный с некоторым трудом. Алюминиевую модель использовать запрещается.
Максимальное рабочее давление – не ограничивает выбор конструкции или материала.

Значимым параметром оказываются габариты. При одинаковой эффективности кожухотрубный теплообменник занимает площадь в 3–4 раза больше, чем пластинчатый.

Правильная эксплуатация

Транспортировка, монтаж и эксплуатация теплообменного устройства подробно описаны в инструкции:

Теплообменник в аппарате размещают так, чтобы к нему был свободный доступ для осмотра и ремонта.
Запуск выполняют при стабильных показателях давления и температуры. Нельзя повышать температуру быстрее, чем на 10 градусов в минуту или увеличивать давление больше, чем на 10 бар в час.
При заполнении водой воздушные клапаны и вентили за теплообменником остаются открытыми. После запуска насоса их закрывают. Таким образом добиваются стабильного давления.

Чтобы избежать отложения солей, на водопроводную трубу перед входом котел ставят фильтр.

Возможные неисправности

Большинство неполадок требует вмешательства специалистов. Некоторые может устранить и пользователь:

Снижение давления – если вызвано загрязнением, достаточно почистить теплообменник. При неправильном подключении к сети нужно сверить подсоединение с чертежом в инструкции.
Снижение КПД – при механическом загрязнении устройство промывают. Если причина в накоплении масла, некондиционных газов, устанавливают дополнительные устройства для их вывода.
Протечка – чаще всего вызвана разложением уплотнителей. Их заменяют.
Смешение рабочих сред – возникает при коррозии пластин или трубок. Пластины можно заменить частично, кожухотрубный теплообменник придется ставить новый.

Пока действует гарантия, запрещается самостоятельно вскрывать теплообменник и выполнять какой-либо ремонт.

Как выбрать газовые котлы отопления?

От выбора газового котла зависит, насколько эффективной будет отопительная система и насколько такое отопление будет экономичным. Поэтому, прежде чем остановить свой выбор на определенной модели котла, следует изучить, какие разновидности котлов бывают, чем они отличаются и какими преимуществами обладают, а не ориентироваться только на стоимость газового котла для отопления. Получив хотя бы основные знания и представления можно определиться с тем, как выбрать котлы отопления газовые, независимо от того, какое отопление у вас будет – электрическое или газовые котлы для воздушного отопления.

Критерии выбора

Первое отличие газовых котлов состоит в том, как показывает полный обзор газовых котлов отопления, есть котлы с камерой сгорания открытого типа, а есть с камерой закрытого типа. В котлах с камерой сгорания открытого типа продукты сгорания выбрасываются в дымоход благодаря тяге, которая в нем присутствует. Кислород, без которого процесс горения невозможен, берется из помещения, в котором находится котел. Перед тем, как выбрать газовый котел отопления, следует учесть, что котел с камерой открытого типа может быть установлен только в том помещении, где есть хорошая вентиляция.

Газовые котлы отопления для квартиры с камерой сгорания закрытого типа забирают воздух через коаксиальный дымоход. Через этот дымоход также производится выброс продуктов горения. Прокладывается такой дымоход от котла на улицу через стену.

Коаксильный дымоход представляет собой конструкцию по типу «труба в трубе». Свежий воздух поступает через наружную трубу дымохода, а выброс отработанных газов производится через внутреннюю трубу. Осуществляя выбор газового котла отопления, следует знать, что в случае котлов с камерой сгорания закрытого типа воздух поступает с улицы, поэтому такой котел можно установить даже в невентилируемое помещение.

Исходя из такого критерия, как отвод отработанных газов, модели газовых котлов отопления можно разделить на следующие виды: парапетные, дымоходные и турбированные.

Парапетный котел – это агрегат с камерой сгорания закрытого типа, в котором выброс отработанных газов происходит естественным образом.
Дымоходный котел – это агрегат с камерой сгорания открытого типа.
Турбированный котел – представляет собой котел с камерой сгорания закрытого типа.

Выброс отработанных газов в таких котлах происходит принудительным образом. Для выброса отработанных газов газовые котлы отопления турбированные оснащены встроенным вентилятором.

Виды теплообменников газовых котлов

Газовые котлы для индивидуального отопления могут различаться и по такому критерию, как количество контуров. Таким образом, котлы могут быть одноконтурными или двухконтурными. Посредством двухконтурного котла можно организовать не только систему отопления дома, но и систему горячего водоснабжения. Посредством одноконтурных котлов можно организовать лишь отопительную систему. Газовые котлы с двумя контурами могут различаться по типу теплообменника. От этого зависит, как работает газовый котел отопления. Этот компонент газового котла может быть битермическим, раздельным или со встроенным змеевиком.

Битермический теплообменник обычно изготовлен из такого материала, как медь, а конструкция его выглядит как «труба в трубе». Теплоноситель отопительного контура двигается по наружной трубе, проточная вода, которая необходима для контура с горячей водой, циркулирует по внутренней трубе. Если сравнивать такие лучшие газовые котлы отопления с котлами с раздельным теплообменником, то они входят в более низкую ценовую категорию и выделяются своей надежностью. Это объясняется тем, что в них отсутствуют различные добавочные гидравлические узлы, такие как вторичный теплообменник и трехходовой клапан.

Есть у битермических котлов и свои недостатки:

Производители советуют отказаться от использования таких котлов в тех районах, где вода слишком жесткая и содержит соли. Из-за перепада температур в отопительных контурах и в ГВС отложение солей происходит более интенсивным образом.
Во время открытия крана горячего водоснабжения изначально выльется около 150 мл воды температурой около 70-80 градусов, после этого температура воды уже будет наиболее оптимальной для вас.

Рейтинг газовых котлов отопления с теплообменником раздельного типа – такие котлы пользуются самой большой популярностью.

В конструкцию таких котлов входят несколько теплообменников: первичный теплообменник из меди, предназначенный для отопительного контура, и теплообменник из нержавеющей стали пластинчатого типа, предназначенный для контура горячего водоснабжения.

Такое оборудование не является дешевым, так как в нем имеется вторичный теплообменник и трехходовой клапан. Из преимуществ таких котлов можно выделить надежность во время эксплуатации в тех районах, где вода характеризуется повышенной жесткостью.

Теплообменник со встроенным змеевиком – такой теплообменник можно встретить только двухконтурных напольных котлах энергонезависмого типа. Нагрев горячей воды в котлах данного типа происходит косвенным образом, за счет температуры теплоносителя в контуре отопительной системы. Минусом такого котла является то, что невозможно отрегулировать температуру горячей воды. Еще одним минусом является неудобство в эксплуатации, так как для нагрева горячей воды летом необходимо использовать отопительный контур. Данный тип теплообменников обычно изготовлен из таких материалов, как: сталь, медь или нержавеющая сталь. Самыми популярными теплообменниками данного типа являются такие, у которых встроенный змеевик изготовлен из стали и имеет толщину от 3 до 4 мм. Теплообменники со встроенным змеевиком характеризуются достаточно длительным сроком эксплуатации.

Котел

Выбор теплообменника для котла

Теплообменники для котлов — важный элемент отопительной системы. Они устанавливаются вовнутрь камер сгорания, где исходящий поток тепловой энергии нагревает теплоноситель. От того, насколько правильно выбран теплообменник, зависит качество работы котла, комфорт пребывания в обогреваемых помещениях и срок службы дорогостоящего оборудования.

В каталоге Прайм Энерго можно ознакомиться с продукцией известных брендов. Консультанты подскажут, сколько стоит теплообменник на газовый котел (стоимость зависит от бренда, материала и конструктивных особенностей), а также дадут рекомендации по выбору.

По назначению теплообменники делят на испарительные, нагревательные, охлаждающие и конденсирующие. Для производства используется чугун, сталь, медь и нержавейка (материал оборудования), алюминиевые сплавы (материал котла). С учетом способов передачи тепла различают первичный теплообменник и вторичный, а также битермический (совмещенный). В каждом случае есть преимущества и недостатки, о которых следует знать заранее.

Стальной агрегат

Стальные теплообменники — самые распространенные ввиду доступности материала и простоты обработки. Себестоимость изделий низкая, поэтому цена для конечного покупателя — самая доступная. Стальные агрегаты отличаются долгим сроком службы и пластичностью. Последний параметр очень важен ввиду контакта материала с высокотемпературной средой. Пластичность не дает формироваться трещинам на участках, где воздействие горелки провоцирует тепловое напряжение.

К недостаткам стальных теплообменников относят подверженность коррозии — распространенная проблема для металлов. Ее разрушительное действие снаружи и внутри конструкции снижает общий срок эксплуатации агрегата. Другой недостаток — большие масса и габариты, что само по себе для многих неприемлемо, вдобавок увеличивается расход топлива из-за увеличенного объема теплоносителя. Причина — в желании производителей обеспечить высокую инертность, для чего объем внутреннего пространства и толщина стенок агрегата увеличиваются.

Чугунное устройство

Если нужен вариант, в меньшей степени подверженный коррозии, стоит купить теплообменник для котла из чугуна. Материал не боится контакта с водой, поэтому изделие служит гораздо дольше стального аналога. К недостаткам относят необходимость особого ухода. Материал отличается хрупкостью, возможно появление трещин из-за накипи, провоцирующей неравномерный нагрев материала. Для профилактики проблемы проводится промывка. Если котел эксплуатируется с участием водопроводной воды, раз в год его нужно промывать, чтобы избавиться от накипи. Если теплоносителем выбран антифриз, промывку выполняют 1 раз в 2 года. Если задействуется очищенная (фильтрованная) вода, достаточно проводить профилактику 1 раз в 4 года.

Медная конструкция

Медный теплообменник для газового котла обладает рядом преимуществ и недостатков. К достоинствам относят небольшую массу, компактные габариты и малую вместительность. Медь не подвержена коррозии, а для нагрева теплоносителя требуется меньше топлива. Недостатком считают сравнительно высокую стоимость и ненадежность при нагреве агрегата. Медные теплообменники часто устанавливаются в зарубежные газовые котлы настенного типа. Российские производители предпочитают устанавливать стальные агрегаты.

Первичный, вторичный и битермический аппараты

Первичный теплообменник выглядит, как большая труба с изгибами в виде змеевика. Для производства используются материалы, неподверженные коррозии — нержавейка, медь. Пластины агрегата имеют разный размер. Чтобы повысить защиту от коррозии, рабочие поверхности окрашивают. Теплообменник передает энергию газа теплоносителю. Показатель мощности зависит от числа ребер и длины трубы. Ухудшить работу могут грязь и копоть снаружи и солевые отложения изнутри. Внешние и внутренние факторы провоцируют нарушение циркуляции теплоносителя и снижают теплопроводность стенок агрегата. Чтобы продлить срок службы котла, требуется регулярная очистка и промывка. Желательно купить фильтры.

Вторичный теплообменник котла на газе оснащен соединенными между собой пластинами из нержавейки. Эффективность работы устройства обеспечена хорошей теплопроводностью и размерам участка теплообмена. Энергия в таком теплообменники передается от жидкости к теплоносителю. Мощность устройства зависит от числа пластин и площади теплообмена.

Битермический двухконтурный теплообменник работает по принципу двойного обмена тепла: газ нагревает теплоноситель, а он передает температуру воде. Снаружи в трубе греется вода для отопления, а внутри подогревается вода для бытовых нужд. Совмещенный теплообменник для двухконтурного газового котла обладает упрощенной конструкцией. Нет нужды устанавливать трехходовой клапан и вторичный теплообменник, что удешевляет всю конструкцию, не ухудшая надежности. К недостаткам относят малую мощность в режиме горячего водоснабжения.

В каталоге Прайм Энерго представлены агрегаты от ведущих брендов. Наши теплообменники заказывают для промышленных и коммунальных систем, и в каждом случае прислушиваются к рекомендациям инженеров по выбору оборудования и комплектующих. Консультанты детально расскажут о характеристиках представленных теплообменников, приведут сравнительные данные, а если нужно, рассчитают требуемую мощность и другие параметры для конкретного объекта.

Мы предлагаем надежное оборудование по разумным ценам, реализуем теплообменники собственной сборки, являемся официальными представителями Ares, Sondex, FUNKE. Достаточно отправить заявку, чтобы получить расчет или выгодное коммерческое предложение. Если есть вопросы по срокам доставки и характеристикам оборудования, свяжитесь с нашими специалистами.

Котельные и печные теплообменники

Медные паяные пластинчатые теплообменники
	Тип ППТО — один из самых популярных и распространенных типов теплообменников на рынке сегодня. При номинальном давлении до 435 фунтов на квадратный дюйм и диапазоне рабочих температур от -256 ° F до 437 ° F его использование и применение в основном ограничиваются только совместимостью жидкостей с его материалами (медью и сталью). Одним из главных преимуществ ППТО перед другими типами теплообменников является его компактный размер, более низкая стоимость и превосходный КПД.
Алюминиевые ребристые теплообменники с медным змеевиком
	Эти блоки, также известные как теплообменники типа «вода-воздух» или «воздух-вода», применимы для широкого спектра проектов, от отопления воздуха и воды в жилых помещениях до рекуперации тепла, охлаждения масла и многих других.Конструкция Brazetek обеспечивает долговечность (корпус 18 калибра по сравнению с калибром 20 у конкурентов) и эффективность (алюминиевые ребра высокой чистоты, прочно прикрепленные к поверхности медной трубки) всех моделей в течение многих лет или надежную безотказную работу.
Кожухотрубные теплообменники из нержавеющей стали и титана
	Когда вязкость жидкости, превосходная коррозионная стойкость или высокая скорость потока являются важными факторами, теплообменники Brazetek Shell и Tube предлагают решение.Две серии, доступные от Brazetek, включают серию ST (хирургическая нержавеющая сталь 316L) и STX (титан). Все агрегаты сварены швом и совместимы с очень широким спектром жидкостей, включая соленую воду (только STX). Популярные применения кожухотрубных агрегатов в жилых домах включают обогрев бассейнов и спа, а также солнечное отопление.

Дровяные или пеллетные котлы и печи для установки внутри и снаружи помещений

К наиболее распространенным теплообменникам, используемым в сочетании с котлами, относятся паяные пластинчатые и кожухотрубные.Наиболее типичные применения включают передачу тепла от горячей воды, производимой котлом или печью, в систему отопления помещений, систему хранения горячей воды или систему таяния снега.
Паяные пластинчатые теплообменники (ППТО) являются популярным выбором для любого из вышеперечисленных, поскольку они обеспечивают высочайшую эффективность при минимальной занимаемой площади и наименьшей общей стоимости.
Для систем отопления жилых помещений — лучистых или водяных, обычно требуются модели 4 «x12» или 5 «x12» с размером пластин, соответствующим мощности котла.
Горячая вода для бытового потребления — теплообменники размером 3 «x8» и 4 «x12» могут использоваться для рециркуляции горячей воды и отопления в большинстве жилых помещений (резервуары для хранения до 80 галлонов). Для более крупных приложений см. Краткое руководство по выбору размеров (pdf).
Снеготаяние — тепло, вырабатываемое котлом, можно использовать для таяния снега на открытом воздухе или противообледенительной системы. Поскольку такие системы обычно содержат 50% гликоля для предотвращения замерзания, ППТО эффективно отделяет этот раствор от горячей воды, производимой котлом.

Дровяные или пеллетные печи для установки внутри и снаружи помещений

Воздухо-водяные теплообменники Brazetek с алюминиевыми оребрениями могут эффективно поглощать тепло, производимое печью, и передавать его воде, которая впоследствии может быть использована для плинтуса, излучающего напольного отопления или аналогичного применения.
Большой выбор моделей с размерами от 12 «x12» до 24 «x24» обеспечивает совместимость практически со всеми типами бытовых печей или имеющимися размерами камер.

Отопление ГВС

Внутренний или внешний бойлер соответствующего размера может использоваться для нагрева воды для бытового потребления без необходимости во внешнем (автономном) газовом или электрическом водонагревателе.Установка паяного пластинчатого теплообменника позволяет отделить непитьевую (котловую) воду от бытовой и сохранить ее для дальнейшего использования.
Обычно размер теплообменника зависит от размера резервуара для хранения, причем блоки 3 «x8» (большие модели) и 4 «x12» являются наиболее распространенными для резервуаров на 40, 60 и 80 галлонов.

Подогрев спа и бассейнов

Большой объем воды (часто хлорированной), типичный для плавательных бассейнов, требует теплообменника, который может выдерживать большие потоки, необходимые для поддержания температуры воды в бассейне.Кожухотрубные теплообменники Brazetek — идеальное решение. Используйте ST (нержавеющая сталь 316L) для бассейнов с простой и хлорированной водой и серию STX (титан) для соленой воды. Щелкните здесь, чтобы просмотреть руководство по быстрому выбору (pdf).

Водяной теплый пол и теплый пол

Поскольку большинство котлов на древесине и пеллетах на рынке не работают под давлением, производимая ими горячая вода сильно насыщена кислородом. Такую воду нельзя использовать для традиционного отопления дома, так как она разъедает чугунные детали, такие как трубопроводы, циркуляционные насосы, воздухозаборники и т. Д.
Для разделения этих двух сред используется паяный пластинчатый теплообменник.

Принудительное воздушное отопление

Водяно-воздушные теплообменники Brazetek серии HTL могут быть объединены с вентилятором или нагнетателем для создания блока принудительного воздушного нагрева. Этот вариант хорошо подходит для обогрева гаражей и мастерских и может быть реализован за небольшую часть стоимости готового тепловентилятора.

Что такое теплообменник в котле?

Котел работает за счет использования горячего газа для нагрева воды — и теплообменник позволяет этому происходить.

По мере того, как газ нагревается, он начинает подниматься. Когда он поднимается, он достигает теплообменника и проталкивается по спиральной трубе. Холодная вода окружает трубу, и по мере прохождения по ней горячего газа он постепенно нагревает воду, которая затем готова к подаче в радиаторы и краны.

В настоящее время законом требуется установка конденсационного котла вместо неконденсирующего котла при замене котла или установке нового в первый раз. Это потому, что первое намного эффективнее.

Котел без конденсации имеет только один теплообменник. Хотя это не обязательно может показаться плохим, отходящие газы, выходящие из дымохода котла, могут достигать 250 ° C. Это потраченное впустую тепло, которое можно рециркулировать и использовать в системе для достижения максимальной эффективности. Конденсационный газовый котел может рециркулировать это тепло отходящих газов и использовать его для нагрева воды.

Комбинированные конденсационные газовые котлы раньше имели два теплообменника, так как считалось, что это более эффективно.Для начала в первичном теплообменнике нагревали воду. Когда образовывались горячие отходящие газы, вода, которая возвращалась из контура вокруг радиаторов, выталкивалась во вторичный теплообменник, который использовал отходящие газы только для нагрева воды. Как только он немного нагрелся в этом теплообменнике, он вернулся в первичный, чтобы стать еще горячее. Котлы Viessmann содержат только один теплообменник. Конструкция из нержавеющей стали означает, что все выделяемое тепло может быть отведено за один проход.Это связано с большей площадью поверхности теплообменника и расположением горелки, которая находится в центре цилиндрического теплообменника.

По мере того, как вода проходит через радиаторы, она начинает медленно остывать. Ваш бойлер умеет определять температуру воды. Если он слишком остыл, его отправляют обратно в теплообменник для повторного нагрева. Если вода еще достаточно горячая, ее снова прокачивают по системе отопления.

Теплообменники — типы, конструкции, применение и руководство по выбору

Крупным планом часть теплообменника вода-воздух.

Изображение предоставлено: Alaettin YILDIRIM / Shutterstock.com

Теплообменники — это устройства, предназначенные для передачи тепла между двумя или более жидкостями, то есть жидкостями, парами или газами, с разными температурами. В зависимости от типа используемого теплообменника процесс теплопередачи может быть газ-газ, жидкость-газ или жидкость-жидкость и происходить через твердый сепаратор, который предотвращает смешивание текучих сред, или прямой поток жидкости. контакт. Другие конструктивные характеристики, включая конструкционные материалы и компоненты, механизмы теплопередачи и конфигурации потока, также помогают классифицировать и классифицировать типы доступных теплообменников.Эти теплообменные устройства находят применение в самых разных отраслях промышленности, они разработаны и изготовлены для использования как в процессах нагрева, так и охлаждения.

В этой статье рассматриваются теплообменники, исследуются различные конструкции и типы, а также объясняются их соответствующие функции и механизмы. Кроме того, в этой статье приводятся рекомендации по выбору и общие области применения для каждого типа теплообменного устройства.

Термодинамика теплообменника

Конструкция теплообменника — это упражнение в термодинамике, науке, изучающей поток тепловой энергии, температуру и взаимосвязь с другими формами энергии.Чтобы понять термодинамику теплообменника, хорошей отправной точкой является изучение трех способов передачи тепла — теплопроводности, конвекции и излучения. В следующих разделах представлен обзор каждого из этих режимов теплопередачи.

Проводимость

Проводимость — это передача тепловой энергии между материалами, находящимися в контакте друг с другом. Температура — это мера средней кинетической энергии молекул в материале — более теплые объекты (которые имеют более высокую температуру) демонстрируют большее молекулярное движение.Когда более теплый объект соприкасается с более холодным объектом (тем, который имеет более низкую температуру), происходит передача тепловой энергии между двумя материалами, при этом более холодный объект получает больше энергии, а более теплый объект становится менее энергичным. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока не будет достигнуто тепловое равновесие.

Скорость, с которой тепловая энергия передается в материале за счет теплопроводности, определяется следующим выражением:

В этом выражении Q представляет количество тепла, передаваемого через материал во времени t , ΔT — разница температур между одной стороной материала и другой (температурный градиент), A — это площадь поперечного сечения материала, а d — толщина материала.Константа k известна как теплопроводность материала и является функцией внутренних свойств материала и его структуры. Воздух и другие газы обычно имеют низкую теплопроводность, в то время как неметаллические твердые вещества показывают более высокие значения, а металлические твердые тела обычно показывают самые высокие значения.

Конвекция

Конвекция — это передача тепловой энергии от поверхности за счет движения нагретой жидкости, такой как воздух или вода.Большинство жидкостей расширяются при нагревании и, следовательно, становятся менее плотными и поднимаются по сравнению с другими более холодными частями жидкости. Итак, когда воздух в комнате нагревается, он поднимается к потолку, потому что он теплее и менее плотный, и передает тепловую энергию, когда сталкивается с более холодным воздухом в комнате, затем становится более плотным и снова падает на пол. Этот процесс создает поток естественной или свободной конвекции. Конвекция также может происходить за счет так называемой принудительной или вспомогательной конвекции, например, когда нагретая вода перекачивается по трубе, например, в системе водяного отопления.

Для свободной конвекции скорость передачи тепла выражается законом охлаждения Ньютона:

Где Q-точка — скорость теплопередачи, h _c — коэффициент конвективной теплопередачи, A — площадь поверхности, на которой происходит процесс конвекции, а ΔT — разница температур между поверхность и жидкость. Коэффициент конвективной теплопередачи h _c является функцией свойств жидкости, аналогично теплопроводности материала, упомянутого ранее в отношении проводимости.

Радиация

Тепловое излучение — это механизм передачи тепловой энергии, который включает в себя излучение электромагнитных волн от нагретой поверхности или объекта. В отличие от теплопроводности и конвекции, тепловому излучению не требуется промежуточная среда для переноса энергии волны. Все объекты, температура которых выше абсолютного нуля (-273,15 ^o C), излучают тепловое излучение в обычно широком спектральном диапазоне.

Чистая скорость радиационных потерь тепла может быть выражена с помощью закона Стефана-Больцмана следующим образом:

где Q — теплопередача в единицу времени, T _ч — температура горячего объекта (в абсолютных единицах, ^o K), T _c — температура более холодных окружающих сред (также в абсолютных единицах, ^o K), σ — постоянная Стефана-Больцмана (значение которой равно 5.6703 x 10 ^-8 Вт / м ² K ⁴). Термин, представленный как ε , представляет собой коэффициент излучения материала и может иметь значение от 0 до 1, в зависимости от характеристик материала и его способности отражать, поглощать или передавать излучение. Это также функция температуры материала.

Основные принципы, лежащие в основе теплообменников

Независимо от типа и конструкции, все теплообменники работают в соответствии с одними и теми же фундаментальными принципами, а именно нулевым, первым и вторым законами термодинамики, которые описывают и диктуют перенос или «обмен» тепла от одной жидкости к другой.

Нулевой закон термодинамики гласит, что термодинамические системы, находящиеся в тепловом равновесии, имеют одинаковую температуру. Более того, если каждая из двух систем находится в тепловом равновесии с третьей системой, то две первые системы должны быть в равновесии друг с другом; таким образом, все три системы имеют одинаковую температуру. Этот закон, предшествующий трем другим законам термодинамики по порядку, но не в развитии, не только выражает тепловое равновесие как переходное свойство, но также определяет понятие температуры и устанавливает ее как измеримое свойство термодинамических систем.
Первый закон термодинамики основан на нулевом законе, устанавливая внутреннюю энергию ( U ) как еще одно свойство термодинамических систем и указывая на влияние тепла и работы на внутреннюю энергию системы и энергию окружающей среды. Кроме того, первый закон, также называемый законом обмена энергией, по сути, гласит, что энергия не может быть создана или уничтожена, а только передана другой термодинамической системе или преобразована в другую форму (например,г., обогревать или работать).
Например, если тепло поступает в систему из окружающей среды, происходит соответствующее увеличение внутренней энергии системы и уменьшение энергии окружающей среды. Этот принцип можно проиллюстрировать следующим уравнением, где ΔU _{система} представляет внутреннюю энергию системы, а ΔU _{окружающей среды} представляет внутреннюю энергию окружающей среды:
Второй закон термодинамики устанавливает энтропию ( S ) как дополнительное свойство термодинамических систем и описывает естественную и неизменную тенденцию Вселенной и любой другой замкнутой термодинамической системы к увеличению энтропии с течением времени.Этот принцип можно проиллюстрировать следующим уравнением, где ΔS представляет собой изменение энтропии, ΔQ представляет собой изменение тепла, добавляемого к системе, а T представляет собой абсолютную температуру:
Он также используется для объяснения тенденции двух изолированных систем — когда они могут взаимодействовать и свободны от всех других влияний — двигаться к термодинамическому равновесию. Как установлено вторым законом, энтропия может только увеличиваться, но не уменьшаться; следовательно, каждая система по мере увеличения энтропии неизменно движется к наивысшему значению, достижимому для указанной системы.При этом значении система достигает состояния равновесия, при котором энтропия больше не может увеличиваться (поскольку она максимальна) или уменьшаться, поскольку это действие нарушит Второй закон. Следовательно, единственные возможные изменения системы — это те, в которых энтропия не претерпевает изменений (то есть отношение тепла, добавленного или отведенного к системе, к абсолютной температуре остается постоянным).

В целом эти принципы определяют основные механизмы и операции теплообменников; Нулевой закон устанавливает температуру как измеримое свойство термодинамических систем, Первый закон описывает обратную зависимость между внутренней энергией системы (и ее преобразованными формами) и энергией окружающей среды, а Второй закон выражает тенденцию двух взаимодействующих систем к двигаться к тепловому равновесию.Таким образом, теплообменники работают, позволяя жидкости более высокой температуры ( F ₁ ) взаимодействовать — прямо или косвенно — с жидкостью более низкой температуры ( F ₂ ), что позволяет тепло для передачи от F ₁ к F ₂ для движения к равновесию. Эта передача тепла приводит к снижению температуры для F ₁ и увеличению температуры для F ₂ .В зависимости от того, нацелено ли приложение на нагрев или охлаждение жидкости, этот процесс (и устройства, которые его используют) можно использовать для направления тепла к системе или от нее, соответственно.

Расчетные характеристики теплообменника

Как указано выше, все теплообменники работают по одним и тем же основным принципам. Однако эти устройства можно классифицировать и классифицировать по-разному в зависимости от их конструктивных характеристик. К основным характеристикам, по которым можно отнести теплообменники, относятся:

Конфигурация потока
Способ строительства
Механизм теплопередачи

Конфигурация потока

Конфигурация потока, также называемая устройством потока, теплообменника относится к направлению движения текучих сред внутри теплообменника относительно друг друга.В теплообменниках используются четыре основные конфигурации потока:

Попутный поток
Противоток
Поперечный поток
Гибридный поток

Попутный поток

Теплообменники с прямоточным потоком , также называемые теплообменниками с параллельным потоком, представляют собой теплообменные устройства, в которых жидкости движутся параллельно и в одном направлении друг с другом. Хотя такая конфигурация обычно приводит к более низкой эффективности, чем устройство противотока, она также обеспечивает максимальную тепловую однородность по стенкам теплообменника.

Противоток

Противоточные теплообменники , также известные как противоточные теплообменники, спроектированы таким образом, что жидкости движутся антипараллельно (то есть параллельно, но в противоположных направлениях) друг другу внутри теплообменника. Наиболее часто используемая из конфигураций потока, устройство противотока обычно демонстрирует наивысшую эффективность, поскольку оно обеспечивает наибольшую теплопередачу между жидкостями и, следовательно, наибольшее изменение температуры.

Поперечный поток

В теплообменниках с перекрестным потоком жидкости текут перпендикулярно друг другу. Эффективность теплообменников, в которых используется такая конфигурация потока, находится между противоточными и прямоточными теплообменниками.

Гибридный поток

Теплообменники с гибридным потоком демонстрируют некоторую комбинацию характеристик ранее упомянутых конфигураций потока. Например, конструкции теплообменников могут использовать несколько каналов и устройств (например.g., устройства как противотока, так и с поперечным потоком) в одном теплообменнике. Эти типы теплообменников обычно используются с учетом ограничений приложения, таких как пространство, бюджетные затраты или требования к температуре и давлению.

На рисунке 1 ниже показаны различные доступные конфигурации потока, включая конфигурацию с перекрестным / противотоком, которая является примером конфигурации гибридного потока.

Рисунок 1 — Конфигурации потока теплообменника

Метод строительства

В то время как в предыдущем разделе теплообменники были классифицированы на основе типа используемой конфигурации потока, в этом разделе они классифицируются на основе их конструкции.Конструктивные характеристики, по которым можно классифицировать эти устройства, включают:

Рекуперативное против регенеративного
Прямые и косвенные
Статическая и динамическая
Типы используемых компонентов и материалов

Рекуперативная и регенеративная

Теплообменники можно разделить на рекуперативные теплообменники и рекуперативные теплообменники.

Разница между рекуперативными и регенеративными системами теплообменников заключается в том, что в рекуперативных теплообменниках (обычно называемых рекуператорами) каждая жидкость одновременно течет через свой собственный канал внутри теплообменника.С другой стороны, регенеративные теплообменники , также называемые емкостными теплообменниками или регенераторами, поочередно позволяют более теплым и более холодным жидкостям проходить через один и тот же канал. И рекуператоры, и регенераторы могут быть далее разделены на различные категории теплообменников, такие как прямые или косвенные, статические или динамические, соответственно. Из двух указанных типов рекуперативные теплообменники чаще используются в промышленности.

Прямая и косвенная

В рекуперативных теплообменниках

для обмена теплом между жидкостями используются процессы прямого или косвенного контакта.

В теплообменниках с прямым контактом жидкости не разделяются внутри устройства, а тепло передается от одной жидкости к другой посредством прямого контакта. С другой стороны, в непрямых теплообменниках жидкости остаются отделенными друг от друга теплопроводными компонентами, такими как трубы или пластины, на протяжении всего процесса теплопередачи. Компоненты сначала получают тепло от более теплой жидкости, когда она течет через теплообменник, а затем передают тепло более холодной жидкости, когда она течет через теплообменник.Некоторые из устройств, в которых используются процессы прямого контактного переноса, включают градирни и паровые инжекторы, в то время как устройства, в которых используются процессы косвенного контактного переноса, включают трубчатые или пластинчатые теплообменники.

Статическая и динамическая

Существует два основных типа регенеративных теплообменников — статические теплообменники и динамические теплообменники. В статических регенераторах (также известных как регенераторы с неподвижным слоем) материал и компоненты теплообменника остаются неподвижными при прохождении текучей среды через устройство, в то время как в динамических регенераторах материал и компоненты перемещаются в процессе теплопередачи.Оба типа подвержены риску перекрестного загрязнения между потоками текучей среды, что требует тщательного проектирования во время производства.

В одном из примеров статического типа более теплая жидкость проходит через один канал, в то время как более холодная жидкость проходит через другой в течение фиксированного периода времени, в конце которого, благодаря использованию быстродействующих клапанов, поток меняется на противоположный, так что два жидкости переключают каналы. В примере динамического типа обычно используется вращающийся теплопроводный компонент (например,g., барабан), через который непрерывно протекают более теплые и более холодные жидкости, хотя и отдельными, изолированными секциями. По мере вращения компонента любая заданная секция поочередно проходит через потоки более теплого пара и более холодного пара, позволяя компоненту поглощать тепло от более теплой жидкости и передавать тепло более холодной жидкости при прохождении через нее. На рисунке 2 ниже изображен процесс теплопередачи в регенераторе роторного типа с противоточной конфигурацией.

Рисунок 2 — Теплообмен в регенераторе роторного типа

Компоненты и материалы теплообменника

Есть несколько типов компонентов, которые могут использоваться в теплообменниках, а также широкий спектр материалов, используемых для их изготовления.Используемые компоненты и материалы зависят от типа теплообменника и его предполагаемого применения.

Некоторые из наиболее распространенных компонентов, используемых для создания теплообменников, включают кожухи, трубки, спиральные трубки (змеевики), пластины, ребра и адиабатические колеса. Более подробная информация о том, как эти компоненты работают в теплообменнике, будет предоставлена в следующем разделе (см. Типы теплообменников).

В то время как металлы очень подходят — и широко используются — для изготовления теплообменников из-за их высокой теплопроводности, как в случае теплообменников из меди, титана и нержавеющей стали, другие материалы, такие как графит, керамика, композиты или пластмассы , может дать большие преимущества в зависимости от требований приложения теплопередачи.

Рисунок 3 — Классификация теплообменников по конструкции Примечания: * Теплообменные устройства, перечисленные под строительной классификацией, являются лишь небольшой частью из имеющихся.
** Представленная классификация приведена на сайте Thermopedia.com.

Механизм теплопередачи

В теплообменниках используются два типа механизмов теплопередачи — однофазный или двухфазный.

В однофазных теплообменниках текучие среды не претерпевают никаких фазовых изменений в процессе теплопередачи, что означает, что как более теплые, так и более холодные текучие среды остаются в том же состоянии вещества, в котором они попали в теплообменник.Например, в приложениях теплопередачи вода-вода более теплая вода теряет тепло, которое затем передается более холодной воде и не превращается в газ или твердое вещество.

С другой стороны, в двухфазных теплообменниках текучие среды действительно испытывают фазовый переход во время процесса теплопередачи. Фазовый переход может происходить в одной или обеих участвующих текучих средах, приводя к переходу из жидкости в газ или из газа в жидкость. Обычно устройства, в которых используется двухфазный механизм теплопередачи, требуют более сложных конструктивных решений, чем устройства, в которых используется однофазный механизм теплопередачи.Некоторые из доступных типов двухфазных теплообменников включают бойлеры, конденсаторы и испарители.

Типы теплообменников

Исходя из указанных выше конструктивных характеристик, доступно несколько различных вариантов теплообменников. Некоторые из наиболее распространенных вариантов, используемых в промышленности, включают:

Кожухотрубные теплообменники
Теплообменники двухтрубные
Пластинчатые теплообменники
Конденсаторы, испарители и котлы

Кожухотрубные теплообменники

Самый распространенный тип теплообменников, кожухотрубных теплообменников состоит из одной трубы или ряда параллельных трубок (т.е.е. пучок труб), заключенный в герметичный цилиндрический сосуд высокого давления (т.е. оболочку). Конструкция этих устройств такова, что одна жидкость протекает через меньшую трубку (и), а другая жидкость течет вокруг ее / их внешней (их) стороны и между ними / ими внутри герметичной оболочки. Другие конструктивные характеристики, доступные для этого типа теплообменника, включают ребристые трубы, одно- или двухфазную теплопередачу, противоток, прямоточный или перекрестный поток, а также однопроходные, двух- или многопроходные конфигурации.

Некоторые из доступных типов кожухотрубных теплообменников включают спиральные змеевики и двухтрубные теплообменники, а некоторые из применений включают предварительный нагрев, охлаждение масла и производство пара.

Трубчатый пучок трубчатого теплообменника крупным планом.

Изображение предоставлено: Антон Москвитин / Shutterstock.com

Двухтрубный теплообменник

Форма кожухотрубного теплообменника, двухтрубные теплообменники используют простейшую конструкцию и конфигурацию теплообменника, которая состоит из двух или более концентрических цилиндрических труб или трубок (одна большая труба и одна или несколько меньших трубок).В соответствии с конструкцией кожухотрубного теплообменника одна жидкость протекает через меньшую трубу (и), а другая жидкость течет вокруг меньшей (ых) трубы (ов) внутри большей трубы.

Требования к конструкции двухтрубных теплообменников включают характеристики рекуперативного и косвенного типов, упомянутых ранее, поскольку жидкости остаются разделенными и текут по своим собственным каналам на протяжении всего процесса теплопередачи. Тем не менее, существует некоторая гибкость в конструкции двухтрубных теплообменников, поскольку они могут быть спроектированы с прямоточными или противоточными устройствами и могут использоваться модульно в последовательной, параллельной или последовательно-параллельной конфигурациях внутри системы.Например, на рисунке 4 ниже показан перенос тепла в изолированном двухтрубном теплообменнике с прямоточной конфигурацией.

Рисунок 4 — Теплообмен в двухтрубном теплообменнике

Пластинчатые теплообменники

Пластинчатые теплообменники, также называемые пластинчатыми теплообменниками, состоят из нескольких тонких гофрированных пластин, связанных вместе. Каждая пара пластин создает канал, по которому может течь одна жидкость, и пары уложены друг на друга и прикреплены посредством болтов, пайки или сварки, так что между парами создается второй канал, через который может течь другая жидкость.

Стандартная пластинчатая конструкция также доступна с некоторыми вариациями, например, пластинчато-ребристые или пластинчатые теплообменники. Пластинчато-ребристые теплообменники используют ребра или распорки между пластинами и позволяют использовать несколько конфигураций потока и более двух потоков жидкости, проходящих через устройство. Пластинчатые теплообменники с подушками оказывают давление на пластины, чтобы повысить эффективность теплопередачи по поверхности пластины. Некоторые из других доступных типов включают пластинчатые и рамные, пластинчатые и кожуховые и спирально-пластинчатые теплообменники.

Пластинчатый теплообменник крупным планом.

Кредит изображения: withGod / Shutterstock.com

Конденсаторы, испарители и котлы

Котлы, конденсаторы и испарители представляют собой теплообменники, в которых используется двухфазный механизм теплопередачи. Как упоминалось ранее, в двухфазных теплообменниках одна или несколько текучих сред претерпевают фазовое изменение во время процесса теплопередачи, переходя либо из жидкости в газ, либо из газа в жидкость.

Конденсаторы — это теплообменные устройства, которые забирают нагретый газ или пар и охлаждают его до точки конденсации, превращая газ или пар в жидкость.С другой стороны, в испарителях и котлах процесс теплопередачи переводит жидкости из жидкой формы в газообразную или парообразную.

Другие варианты теплообменников

Теплообменники используются во множестве приложений в самых разных отраслях промышленности. Следовательно, существует несколько вариантов теплообменников, каждый из которых соответствует требованиям и спецификациям конкретного применения. Помимо упомянутых выше вариантов, доступны другие типы, включая теплообменники с воздушным охлаждением, теплообменники с вентиляторным охлаждением и теплообменники с адиабатическим колесом.

Области применения теплообменников

Теплообменники — это устройства, используемые в промышленности как для нагрева, так и для охлаждения.Доступны несколько вариантов теплообменников, которые находят применение в самых разных отраслях промышленности, в том числе:

В таблице 1 ниже указаны некоторые из общих отраслей промышленности и применения ранее упомянутых типов теплообменников.

Таблица 1 — Отрасли и области применения теплообменников по типам

Тип теплообменника	Общие отрасли промышленности и приложения
Кожух и труба	Нефтепереработка Предварительный нагрев Масляное охлаждение Производство пара Утилизация тепла продувкой котла Системы улавливания паров Промышленные системы окраски
Двойная труба	Промышленные процессы охлаждения Требования к малой площади теплопередачи
Пластина	Криогенный Пищевая промышленность Химическая обработка Печи Замкнутый контур водяного охлаждения открытого контура
Конденсаторы	Процессы дистилляции и очистки Электростанции Холодильное оборудование HVAC Химическая обработка
Испарители / Котлы	Процессы дистилляции и очистки Паровозы Холодильное оборудование HVAC
с воздушным охлаждением / вентиляторным охлаждением	Ограниченный доступ к охлаждающей воде Химические и нефтеперерабатывающие заводы Двигатели Электростанции
Адиабатическое колесо	Химическая и нефтехимическая переработка Нефтеперерабатывающие заводы Пищевая промышленность и пастеризация Производство электроэнергии Криогеника HVAC Аэрокосмическая промышленность
Компактный	Ограниченное пространство (e.г., самолеты и автомобили) Масляное охлаждение Автомобильная промышленность Криогеника Охлаждение электроники

Сводка

Это руководство дает общее представление о теплообменниках, доступных конструкциях и типах, их применениях и особенностях использования. Дополнительная информация о покупке теплообменников доступна в Руководстве по покупке теплообменников Thomas.

Для получения дополнительной информации о сопутствующих продуктах обратитесь к другим руководствам и официальным документам Thomas или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, где вы найдете информацию о более чем 500 000 коммерческих и промышленных поставщиков.

Источники

https://www.engr.mun.ca/~yuri/Courses/MechanicalSystems/HeatExchangers.pdf
http://sky.kiau.ac.ir
http://web.mit.edu/16.unified/www/SPRING/propulsion/notes/node131.html
http://web.mit.edu/16.unified/www/FALL/thermodynamics/notes/node30.html
https://www.thomasnet.com/knowledge/white-paper/speciality-heat-exchangers-101
https://www.livescience.com/50833-zeroth-law-thermodynamics.html
https: // курсы.lumenlearning.com/introchem/chapter/the-three-laws-of-thermodynamics/
https://chem.libretexts.org
http://physicalworld.org
https://link.springer.com
https://thefreeanswer.com/question/regenerative-heat-exchanger-static-type-regenerative-heat-exchanger-differ-dynamic-type/
http://hedhme.com
https://www.kau.edu.sa/Files/0052880/Subjects/GuideLinesAndPracticeForThermalDesignOfHeatExchangersN2.pdf
https: // www.scribd.com/doc/132
/Boilers-Evaporators-Condensers-Kakac

Прочие изделия из теплообменников

Больше из Process Equipment

4 типа теплообменников

27 декабря 2018 г. — Вы когда-нибудь проезжали по шоссе и видели дым, поднимающийся из трубы? По правде говоря, весь этот дым — бесполезная трата энергии, которую можно было бы использовать для других целей. Вот почему существуют теплообменники. Теплообменник позволяет теплу от текучей среды (жидкости или газа) проходить через вторую текучую среду, не вступая в прямой контакт друг с другом.Например, в отопительной печи сжигается природный газ, который по трубам переносится по воде. Если газ и вода вступят в прямой контакт, теплообмен прекратится, и вода никогда не нагреется. Несмотря на то, что все теплообменники выполняют одну и ту же функцию, существуют разные типы, которые имеют различное применение. Изучение этих различных теплообменников поможет вам определить, какое оборудование подходит для вашего бизнеса. Давайте посмотрим на 4 типа теплообменников и их применение ниже:

1.Двухтрубные теплообменники:

Двухтрубные теплообменники используют так называемую трубку внутри трубчатой конструкции. Есть две трубы, одна из которых встроена в другую. Как и в приведенном выше примере, одна жидкость протекает через внутреннюю трубу, а вторая жидкость течет вокруг первой жидкости во внешней трубе. Этот тип теплообменника известен как самый простой и доступный из всех. Его размер делает его идеальным для ограниченного пространства, обеспечивая дополнительную гибкость при планировании производственного процесса.

2. Кожухотрубные теплообменники:

Из всех типов теплообменников кожухотрубные теплообменники являются наиболее универсальными. Кожухотрубный теплообменник состоит из нескольких трубок, помещенных внутри цилиндрической оболочки. Популярная конструкция этого типа теплообменника позволяет работать в широком диапазоне давлений и температур. Если вам необходимо охладить или нагреть большое количество жидкостей или газов, можно рассмотреть возможность применения кожухотрубного теплообменника. Хотя кожухотрубный теплообменник меньше по размеру по сравнению с некоторыми другими типами, его можно легко сломать, что упрощает очистку и ремонт.

Посмотреть наш перечень оборудования из нержавеющей стали

3. Трубчатые теплообменники:

Подобно другим типам теплообменников, трубчатый теплообменник состоит из двух трубок, по одной для каждой жидкости. Однако трубки скручены вместе, образуя внешний и внутренний узор. Приложение для дизайна трубки в трубке может быть довольно креативным. Поскольку трубы скручены вместе, большинство конструкций этого типа компактны. Области применения теплообменника типа «труба в трубе» связаны с высокими температурами и давлением.Поскольку он работает с более высокой производительностью, теплообменник типа «труба в трубе» имеет тенденцию к большей эффективности.

4. Пластинчатые теплообменники:

Хотя все типы теплообменников, которые обсуждались до сих пор, имеют схожую конструкцию, пластинчатый теплообменник является исключением. Металлические пластины используются для передачи тепла между двумя жидкостями. Пластина представляет собой металлическую оболочку с пространствами внутри каждой пластины, которые служат коридорами для прохождения жидкостей. Пластинчатый теплообменник имеет большую площадь поверхности, контактирующей с жидкостями, поэтому он имеет лучшую скорость теплопередачи по сравнению со всеми другими типами.Хотя пластинчатые теплообменники могут быть более дорогими, эффективность, достигаемая за счет конструкции, является большим плюсом. Этот тип теплообменника лучше всего использовать в таких местах, как электростанции, из-за его долговечности и низкой скорости ремонта.

Zwirner Equipment предлагает восстановленные теплообменники из нержавеющей стали для вашего бизнеса

Наша цель Zwirner Equipment — предоставить вам высококачественное оборудование из нержавеющей стали, которое поможет обеспечить бесперебойную и эффективную работу ваших операций. Мы предлагаем теплообменники, включая пластинчатые, трубчатые, двухтрубные или трубчатые, кожухотрубные, чтобы удовлетворить все потребности вашего бизнеса.Мы также несем такие компоненты, как клапаны и рамы, если у вас есть существующие теплообменники. Узнайте больше о наших резервуарах из нержавеющей стали, технологическом оборудовании и услугах, которые мы предлагаем, и свяжитесь с нами сегодня, чтобы начать работу. Звоните сегодня

Что такое теплообменник в котле? | Подробное руководство

Типы теплообменников в нефтегазовой отрасли — области применения и принцип работы

Технологические нагреватели

8 октября 2019 г. Добро пожаловать

Заметным побочным продуктом многих промышленных и производственных процессов является тепло. Хотя тепловая энергия может быть полезной для некоторых производственных процессов, она также может нанести значительный ущерб чувствительному оборудованию и системам управления при неправильном регулировании.

В большинстве промышленных систем есть механизмы для отвода чрезмерного тепла. Популярным устройством терморегуляции, используемым в этом отношении, является теплообменник. Проще говоря, это устройство, которое удаляет нежелательное тепло из производственного процесса, что помогает поддерживать производственные температуры в оптимальных диапазонах.

В этой статье подробно описаны преимущества теплообменников, принцип их работы и их эффективное применение в различных процессах добычи нефти и газа.

Что такое теплообменник?

Промышленный теплообменник — это устройство, специально разработанное для передачи тепла между различными средами.Одна среда — это технологическая жидкость, а другая — теплопоглощающий хладагент, состоящий из охлажденной жидкости или газа.

Для чего нужен теплообменник?

Обычно это оборудование отводит тепло, выделяемое в ходе производственного процесса, помогая охладить его и предотвратить неконтролируемое повышение производственной температуры.

В качестве альтернативы, теплообменник также может использоваться для нагрева производственной реакции, когда требуются более высокие температуры процесса. Эта функция теплообменника используется реже, чем его применение в промышленном охлаждении.

Как работает теплообменник?

Теплообменники работают, обеспечивая тесный контакт охлажденной жидкости с горячим производственным процессом или частью оборудования. Это позволяет осуществлять обмен теплом между двумя средами, используя принципы теплопроводности.

В некоторых случаях среды (охлаждающая жидкость и нагретый процесс) находятся в прямом контакте, но для большинства типов теплообменников между ними обычно существует разделительный барьер.

Классификация теплообменников

Промышленные теплообменники можно разделить на три большие группы на основе:

Способ теплообмена
Физические состояния взаимодействующих жидкостей
Конструкция / схема теплообменника

Способ теплообмена

Промышленные теплообменники можно разделить на категории в зависимости от того, как взаимодействуют горячие и холодные жидкости.

В теплообменниках прямого действия обе жидкости находятся в прямом контакте друг с другом в системе трубопроводов.Хотя этот метод очень эффективен, его нельзя использовать в ситуациях, когда две жидкости могут создавать летучую смесь или изменять результаты промышленного процесса.
Непрямые теплообменники удерживают охлажденные и нагретые жидкости отдельно друг от друга, а теплообмен происходит через физический барьер.

Физические состояния взаимодействующих жидкостей

Теплообменники также можно разделить на различные категории в зависимости от физического состояния взаимодействующих сред на:

Газо-твердотельные теплообменники
Жидкостно-газовый теплообменник
Жидкостно-твердые теплообменники

Конструкция / схема теплообменника

Промышленные теплообменники бывают разных конструкций с различными схемами потока теплообмена.Ниже рассмотрены основные типы.

Теплообменники с параллельным потоком имеют конструкцию, которая позволяет холодной и нагретой жидкости двигаться в одном направлении.
Противоточные теплообменники предназначены для проникновения нагретой и охлаждающей жидкости с противоположных концов устройства. Это наиболее эффективный метод теплообмена. Такая конструкция обеспечивает наиболее эффективную теплопроводность между взаимодействующими жидкостями на единицу массы.
Теплообменники с поперечным потоком направляют нагретую технологическую жидкость и хладагент в направлениях, перпендикулярных друг другу.

Типы теплообменников, применяемых в нефтегазовой отрасли

Применение теплообменников в промышленных процессах имеет решающее значение для обеспечения оптимальной производительности. В нефтегазовом секторе. Где в отрасли используются теплообменники?

В настоящее время доступны различные типы теплообменников, подходящие для различных применений, и наиболее распространенные варианты описаны ниже.

Кожухотрубные теплообменники

Кожухотрубный теплообменник — это, по сути, набор трубок, заключенных во внешнюю оболочку под давлением.Это устройство работает, направляя одну жидкость (обычно из горячего процесса) через меньшие трубки, а другую — через внешнюю оболочку для достижения теплообмена.

Испарители и котлы

Эти теплообменники подвергаются двухфазному процессу теплопередачи, который изменяет физическое состояние одной или нескольких задействованных жидкостей.

Двухтрубные теплообменники

Двухтрубный теплообменник состоит из двух концентрических труб; труба меньшего диаметра проходит внутри трубы большего диаметра, что приводит к сближению двух жидкостей.Для максимальной эффективности нагретые и охлажденные жидкости, циркулирующие в обеих трубах, движутся в противоположных «противоточных» направлениях.

Пластинчатые теплообменники

Пластинчатые теплообменники состоят из нескольких тонких пластин, собранных вместе в стопки. Эти пластины создают каналы, по которым могут течь взаимодействующие жидкости.

В то время как обычные пластинчатые теплообменники допускают теплообмен только между двумя текучими средами, такие вариации, как пластинчато-ребристый теплообменник, допускают множественные потоки текучей среды через его части.Вариант теплообменника с подушкой-пластиной повышает давление в системе обмена для повышения эффективности.

Применение теплообменников в нефтегазовой отрасли

Различные типы теплообменников играют ключевую роль в процессах добычи нефти и газа, перечисленных ниже:

Модульные технологические блоки IFS могут удовлетворить ваши потребности в добыче нефти

В Integrated Flow Solutions мы являемся производителями технологических блоков, которые стремятся предоставлять высококачественные индивидуальные решения для нефтегазовой отрасли.Наше стремление к полному удовлетворению запросов клиентов отличает нас от конкурентов.

Свяжитесь с нами сегодня онлайн , чтобы узнать расценки или узнать больше о предлагаемых нами инженерных решениях.

Типы систем отопления | Умный дом

Центральное отопление

Печи

Большинство домохозяйств в Северной Америке используют центральную печь для обеспечения тепла. Печь работает, продувая нагретый воздух через воздуховоды, которые доставляют теплый воздух в комнаты по всему дому через воздушные регистры или решетки.Такой тип системы отопления называется канальной или принудительной системой распределения теплого воздуха. Он может работать на электричестве, природном газе или мазуте.

В топке, работающей на газе или мазуте, топливо смешивается с воздухом и сжигается. Пламя нагревает металлический теплообменник, в котором тепло передается воздуху. Воздух проталкивается через теплообменник печным вентилятором «обработчика воздуха», а затем проходит через воздуховоды после теплообменника. В топке продукты сгорания выводятся из здания через дымоход.Старые «атмосферные» печи выпускали воздух прямо в атмосферу и тратили около 30% энергии топлива только на то, чтобы выхлоп оставался достаточно горячим, чтобы безопасно подниматься через дымоход. Современные печи с минимальной эффективностью значительно сокращают эти отходы за счет использования «нагнетательного» вентилятора, который втягивает отработанные газы через теплообменник и создает тягу в дымоходе. «Конденсационные» печи предназначены для утилизации большей части этого уходящего тепла путем охлаждения выхлопных газов до температуры ниже 140 ° F, где водяной пар в выхлопных газах конденсируется в воду.Это основная особенность высокоэффективной печи (или котла). Обычно они вентилируются через боковую стенку с пластиковой трубкой.

Новые стандарты для печей в настоящее время разрабатываются Министерством энергетики США и должны быть завершены весной 2016 г. Действующие стандарты для печей не обновлялись с 1987 г.

Регуляторы системы отопления регулируют включение и выключение различных компонентов системы отопления. Самым важным элементом управления с вашей точки зрения является термостат, который включает и выключает систему или, по крайней мере, систему распределения, чтобы вам было комфортно.Типичная система с принудительной подачей воздуха будет иметь единственный термостат. Но в системе отопления есть и другие внутренние средства контроля, такие как выключатели «верхнего предела», которые являются частью невидимого, но важного набора средств контроля безопасности.

Лучшие газовые печи и котлы на сегодняшний день имеют КПД более 90%

КПД печи или котла, работающего на ископаемом топливе, является мерой количества полезного тепла, производимого на единицу входящей энергии (топлива). Эффективность сгорания — простейшая мера; это просто эффективность системы во время ее работы.Эффективность сгорания сравнима с количеством миль на галлон, который ваша машина проезжает со скоростью 55 миль в час по шоссе.

В США эффективность печи регулируется минимумом AFUE (Annual Fuel Utilization Efficiency). AFUE оценивает сезонную эффективность, усредняя пиковые и частичные нагрузки. AFUE учитывает потери при запуске, охлаждении и другие эксплуатационные потери, которые происходят в реальных условиях эксплуатации, и включает оценку электроэнергии, используемой устройством обработки воздуха, нагнетательным вентилятором и элементами управления.AFUE — это как пробег вашего автомобиля между заправками, включая как движение по шоссе, так и движение с остановками. Чем выше AFUE, тем эффективнее топка или котел.

Котлы

Котлы водонагреватели специального назначения. В то время как печи переносят тепло в теплом воздухе, системы котлов распределяют тепло в горячей воде, которая отдает тепло, проходя через радиаторы или другие устройства в комнатах по всему дому. Затем более холодная вода возвращается в бойлер для повторного нагрева. Системы горячего водоснабжения часто называют гидравлическими системами.В бытовых котлах в качестве топлива обычно используется природный газ или мазут.

В паровых котлах, которые сегодня в домах встречаются гораздо реже, вода кипятится, и пар переносит тепло по дому, конденсируясь в воду в радиаторах при охлаждении. Обычно используются нефть и природный газ.

Вместо системы вентиляции и воздуховодов в бойлере используется насос для циркуляции горячей воды по трубам к радиаторам. В некоторых системах горячего водоснабжения вода циркулирует по пластиковым трубам в полу. Эта система называется лучистым напольным отоплением (см. «Современное отопление»).Важные элементы управления котлом включают термостаты, аквастаты и клапаны, регулирующие циркуляцию и температуру воды. Хотя стоимость не является тривиальной, обычно гораздо проще установить «зонные» термостаты и регуляторы для отдельных комнат с гидравлической системой, чем с принудительной подачей воздуха. Некоторые элементы управления входят в стандартную комплектацию новых котлов, тогда как другие могут быть добавлены для экономии энергии (см. Раздел «Модификации, выполненные специалистами по отопительным системам» на странице технического обслуживания отопления).

Как и печи, конденсационные газовые котлы относительно распространены и значительно более эффективны, чем неконденсирующие котлы (если не используются очень сложные системы управления).Конденсационные котлы, работающие на жидком топливе, не распространены в США по нескольким причинам, связанным с более низким потенциалом скрытой теплоты и возможностью большего загрязнения обычным мазутом.

Тепловые насосы

Тепловые насосы — это просто кондиционеры двустороннего действия (подробное описание см. В разделе «Системы охлаждения»). Летом кондиционер работает, перемещая тепло из относительно прохладного помещения в относительно теплое снаружи. Зимой тепловой насос меняет эту уловку, собирая тепло от холода снаружи с помощью электрической системы и отводя это тепло внутри дома.Почти все тепловые насосы используют системы принудительной подачи теплого воздуха для перемещения нагретого воздуха по дому.

Земной тепловой насос нагревает и охлаждает в любом климате, обмениваясь теплом с землей, которая имеет более постоянную температуру.

Есть два относительно распространенных типа тепловых насосов. Тепловые насосы с воздушным источником тепла используют наружный воздух в качестве источника тепла зимой и радиатора летом. Наземные тепловые насосы (также называемые геотермальными, GeoExchange или GX) получают тепло из-под земли, где температура более постоянна круглый год.Воздушные тепловые насосы гораздо более распространены, чем наземные тепловые насосы, потому что они дешевле и проще в установке. Однако наземные тепловые насосы намного более эффективны, и их часто выбирают потребители, которые планируют оставаться в одном доме в течение длительного времени или имеют сильное желание жить более устойчиво. Как определить, подходит ли тепловой насос в вашем климате, обсуждается далее в разделе «Варианты топлива».

В то время как тепловой насос с воздушным источником воздуха устанавливается во многом как центральный кондиционер, для тепловых насосов с грунтовым источником требуется, чтобы «петля» была закопана в землю, обычно в длинных неглубоких траншеях (глубиной 3–6 футов) или в одной или более вертикальных скважин.Конкретный используемый метод будет зависеть от опыта установщика, размера вашего участка, грунта и ландшафта. В качестве альтернативы некоторые системы забирают грунтовые воды и пропускают их через теплообменник вместо использования хладагента. Затем грунтовые воды возвращаются в водоносный горизонт.

Поскольку электричество в тепловом насосе используется для перемещения тепла, а не для его генерации, тепловой насос может выдавать больше энергии, чем потребляет. Отношение поставленной тепловой энергии к потребляемой энергии называется коэффициентом полезного действия, или COP, с типичными значениями в диапазоне от 1.От 5 до 3,5. Это «установившаяся» мера, которую нельзя напрямую сравнивать с коэффициентом полезного действия в отопительный сезон (HSPF), сезонной мерой, обязательной для оценки эффективности нагрева тепловых насосов с воздушным источником тепла. Преобразование между измерениями непросто, но наземные агрегаты обычно более эффективны, чем воздушные тепловые насосы.

Прямой нагрев

Газовые обогреватели

В некоторых регионах пользуется популярностью газовое отопительное оборудование прямого нагрева. Сюда входят настенные, напольные и напольные печи, для которых характерно отсутствие воздуховодов и относительно небольшая тепловая мощность.Поскольку в них отсутствуют воздуховоды, они наиболее полезны для обогрева отдельной комнаты. Если требуется обогрев нескольких комнат, либо двери между комнатами должны быть открыты, либо необходим другой метод обогрева. В лучших моделях используются системы «герметичного воздуха для горения» с трубами, проложенными через стену для подачи воздуха для горения и отвода продуктов горения. Эти агрегаты могут обеспечить приемлемую производительность, особенно для кают и других зданий, где допустима большая разница температур между спальнями и основными комнатами.Модели могут работать на природном газе или пропане, а некоторые сжигают керосин.

Газовые обогреватели без вентиляции: плохая идея

Газовые или керосиновые обогреватели, у которых нет вытяжной вентиляции, продаются десятилетиями, но мы настоятельно не рекомендуем их использовать из соображений здоровья и безопасности. Известные производителями как газовые отопительные приборы «без вентиляции», они включают в себя настенные и отдельно стоящие обогреватели, а также газовые камины открытого пламени с керамическими поленьями, которые фактически не соединены с дымоходом.Производители заявляют, что, поскольку полнота сгорания этих продуктов очень высока, они безопасны для жителей здания. Однако это утверждение справедливо только в том случае, если вы держите близлежащее окно открытым для достаточного количества свежего воздуха, что лишает вас возможности дополнительного тепла. Опасности включают воздействие побочных продуктов сгорания, как описано в разделе «Вентиляция», и недостаток кислорода (эти обогреватели должны быть оборудованы датчиками истощения кислорода). Из-за этих опасностей по крайней мере пять штатов (Калифорния, Миннесота, Массачусетс, Монтана и Аляска) запрещают их использование в домашних условиях, и многие города США и Канады также запретили их использование.

Электрические обогреватели

Переносные (съемные) электрические обогреватели недорого купить, но дорого использовать. Эти резистивные нагреватели включают «маслонаполненные» и «кварцево-инфракрасные» нагреватели. Они преобразуют электрический ток из розетки прямо в тепло, как тостер или утюг. Как объясняется далее в разделе «Выбор новой системы», требуется много электроэнергии, чтобы доставить такое же количество полезного тепла, которое природный газ или нефть может обеспечить на месте. Вставной нагреватель мощностью 1500 Вт будет использовать почти всю мощность 15-амперной ответвленной цепи; таким образом, добавление дополнительной нагрузки приведет к срабатыванию автоматического выключателя или срабатыванию предохранителя.Стоимость эксплуатации блока мощностью 1500 ватт в час легко подсчитать: это в 1,5 раза больше ваших затрат на электроэнергию в центах за киловатт-час. При средних тарифах по стране — 12 центов за электроэнергию — этот обогреватель будет стоить 18 центов в час, и быстро будет стоить дороже, чем его закупочная цена. С другой стороны, для периодического использования это «наименее плохое» решение, когда альтернативы потребуют значительных инвестиций, например, для улучшения воздуховодов для конкретной области. Просто помните, что тепло с помощью электрического сопротивления обычно является самым дорогим видом тепла, и поэтому его редко рекомендуют.

«Электрический обогрев плинтуса» — это еще один вид резистивного обогрева, похожий на подключаемый обогреватель помещения, за исключением того, что он имеет проводное соединение. У него есть два основных достоинства: низкая стоимость установки и простота установки индивидуальных комнатных термостатов, позволяющих уменьшить нагрев в неиспользуемых помещениях. Эксплуатационные расходы, как и для всех резистивных систем, обычно очень высоки, если только дом не является «сверхизолированным».

Дровяные печи и пеллетные печи

Дровяное отопление может иметь большой смысл в сельской местности, если вам нравится складывать дрова и топить печь или топку.Цены на древесину обычно ниже, чем на газ, нефть или электричество. Если вы пилите дерево самостоятельно, вы можете значительно сэкономить. Загрязняющие вещества от сжигания древесины были проблемой в некоторых частях страны, что вынудило Агентство по охране окружающей среды США (EPA) ввести правила, регулирующие выбросы загрязняющих веществ от дровяных печей. В результате новые модели вполне горят. Пеллетные печи имеют ряд преимуществ перед дровяными печами. Они менее загрязняют окружающую среду, чем дровяные печи, и предлагают пользователям большее удобство, контроль температуры и качество воздуха в помещении.

Камины

Газовые (и большинство дровяных) камины в основном являются частью декора комнаты, обеспечивая теплое свечение (и способ избавиться от секретных документов), но обычно не являются эффективным источником тепла. В обычных установках, в которых воздух, поступающий из комнаты в камин для сгорания и разбавления, обычно теряет больше тепла, чем обеспечивает, потому что через устройство проходит очень много теплого воздуха, и его необходимо заменять холодным наружным воздухом. С другой стороны, если камин снабжен герметично закрывающейся стеклянной дверцей, источником наружного воздуха и хорошей заслонкой дымохода, он может обеспечить полезное тепло.

Современное отопление

Лучистое отопление для пола обычно относится к системам, в которых теплая вода циркулирует по трубам под полом. Это нагревает пол, который, в свою очередь, согревает людей, использующих комнату. Он хорошо управляем, его сторонники считают его эффективным, и его установка требует больших затрат. Это также требует очень опытного проектировщика и установщика системы и ограничивает выбор ковров и других видов отделки пола: вы не хотите «закрывать» свой источник тепла.

Свяжитесь с Ассоциацией излучающих панелей

Воздуховод, мини-разъем, мульти-разъем .Жилые воздуховоды относительно редки за пределами Северной Америки. Широко используются «бесканальные» тепловые насосы, которые распределяют энергию по линиям хладагента вместо воды или воздуха. Крупные полевые испытания на северо-западе Тихого океана показывают, что они могут иметь хорошие характеристики в холодную погоду и быть очень рентабельными при замене электрического резистивного нагрева. Как и в случае систем с наземным источником питания, относительная незрелость рынка помогает гарантировать, что мульти-сплит-системы для всего дома будут иметь высокие цены.

Виды теплообменника котла

С каким видом теплообменника выбрать котёл

Раздельные теплообменники

Преимущества

Недостатки

Битермический теплообменник

Преимущества

Недостатки

Вывод

какой лучше, сравнение стальных, медных, чугунных и алюминиевых конструкций в напольных и настенных котлоагрегатах

Материал теплообменника газового котла: какой лучше

Первые чугунные теплообменники

Стальной

Медный

Алюминиевый

Конденсационные котлы с дополнительным теплообменником

Монотермический или битермический

размеры первичного теплообменника, виды для навесных и напольных моделей из нержавеющей стали

Назначение

Классификация и принцип работы

Первичные

Вторичный

Совмещенный (битермический)

Материалы

Стальной

Чугунный

Медный

Алюминиевый

Производители и отзывы

Thermona

Hydrosta

Master Gas

Arderia

Fondital Victoria Compact

Saunier Duval

Demrad

AEG

«Белето»

Неисправности и ремонт

Теплообменник для газового котла – разновидности и способы промывки

Классификация

Стальной теплообменник

Чугунный

Медный

Промывка теплообменника

Как выбрать газовый котел по теплообменнику|Теплообменник газового котла

Двухконтурный газовый котел — один битермический теплообменник или два раздельных

Материал изготовления теплообменников к газовым котлам

Виды теплообменников газовых котлов — Строй журнал lesa-sevastopol.ru

Обзор видов газовых котлов отопления для частного дома

Основные узлы и топливо

Камера сгорания

Виды розжига

Теплообменник

Контрольное оборудование

Способ монтажа и другие конструктивные особенности

Заключение

Типы и свойства теплообменников для котлов

Основная функция теплообменника для котла

Материал изготовления

Сталь

Чугун

Классификация теплообменников

Первичные

Вторичные

Битермические

Критерии выбора

Правильная эксплуатация

Возможные неисправности

Популярные производители

Navien

И другие

Как выбрать газовые котлы отопления?

Критерии выбора

Виды теплообменников газовых котлов

Рекомендации при выборе котла

Одноконтурный котел

Двухконтурный котел

Рекомендации при использовании газовых котлов

Котел