Výměníky
Jsou to zařízení, ve kterých dochází ke sdílení tepla mezi dvěma teplonosnými látkami.
Princip spočívá v předání tepla z jedné teplonosné látky do jiné, která má rozdílné hodnoty teploty a tlaku, proto jsou odděleny pevnou teplosměnnou plochou.
Obr. 1: Schéma výměníku
A, B - ohřívací teplonosná látka (primární strana) , C, D - ohřívaná teplonosná látka (sekundární strana)
Základní technické údaje:
-
tepelný výkon,
-
průtok na primární s sekundární straně,
-
rozměry a hmotnost,
-
způsob napojení (šroubení, příruby…),
-
materiál teplosměnných ploch - životnost,
-
čistitelnost.
Rozdělení výměníků
Výměníky můžeme rozdělit podle různých hledisek.
Podle směru proudění topných medií:
-
Souproudé - obě teplonosné látky proudí stejným směrem.
-
Protiproudé - tekutiny předávající si teplo proudí v opačných směrech.
-
Křížové - směr teplonosných médií je na sebe kolmý.
Obr. 2: Druhy proudění
A, B - primární strana výměníku, C, D - sekundární strana výměníku
Podle provedení teplosměnné plochy:
- trubkové - válcové výměníky, u kterých je do uzavřeného válce vložen svazek trubek, topná vložka ve tvaru U,
Obr. 3: Trubkový výměník
1 - válcový plášť, 2 - zaválcované teplosměnné trubky, ohnuté do tvaru U, 3 - trubkovice, 4 - odnímatelné víko, 5 - příruby pláště a víka s těsněním
-
deskové - teplosměnnou plochu tvoří profilované kovové desky složené do sad tak, aby proud v průtočných kanálcích na primární i sekundární straně byl vždy protisměrný
Obr. 4: Deskový výměník
Srovnání trubkových a deskových výměníků.
Předávací plocha válcových výměníků je poměrně malá, proto je toto jednoduché zařízení s malými tlakovými ztrátami vhodné pouze pro malé výkony.
Deskové výměníky tepla mají 3 až 5 krát vyšší účinnost než výměníky trubkové.
Podle druhu teplonosné látky ve výměníku na straně primární a na straně sekundární :
-
pára - voda,
-
pára - vzduch,
-
voda - voda
-
horká voda - teplá voda.
Podle druhu pracovního média:
-
beze změny fáze (např. výměník vzduch-vzduch, spaliny-voda, olej-voda),
-
se změnou fáze (v nich dochází ke změně skupenství, tj. kondenzaci nebo odpaření jedné látky, např. kondenzátor páry chlazený vodou).
Materiál výměníku může být nerezová ocel, měď.
Zdroje
- TAJBR, Stanislav. Vytápění: pro 1. a 2. ročník učebního oboru instalatér. 2. upavené vyd. Praha: Sobotáles, 2003, 434 s. ISBN 80-859-2096-4.
Obrázky:
- Obr. 1; 2: TAJBR, Stanislav. Vytápění: pro 1. a 2. ročník učebního oboru instalatér. 2. upravené vyd. Praha: Sobotáles, 2003, 434 s. ISBN 80-859-2096-4.
- Obr. 3: [online]. [cit. 2014-11-26]. Dostupné z: http://cbs.grundfos.com/CBS_Master/lexica/images/image_files/Shell_and_tube_exchanger.jpg?__scale=w:331,h:248,t:1,c:transparent .
- Obr. 4: deskovy http://www.vagnerpool.com/web/data/produkty/3588025405.jpg_7.tbl.
Prezentace:
- [online]. [cit. 2014-11-26]. Dostupné z: http://dumy.cz/material/83094-vymeniky-technicke-udaje.
- [online]. [cit. 2014-11-26]. Dostupné z: http://dumy.cz/material/83098-rozdeleni-vymeniku.
Kontrolní otázka
Jaké znáš výměníky dle směru proudění topných médií?
Vhodné i pro žáky ZŠ
Popiš princip tepelného výměníku podle obrázku v textu?