Бойлер. Конструкция и приложение
Класификация на топлообменниците.
Важен структурен елемент на инженерните мрежи и системите на оборудването е топлообменник(топлообменник) - устройство, предназначено да пренася топлина от една охлаждаща течност към друга. Като топлоносители могат да се използват пара, гореща вода, димни газове и други тела. Според принципа на действие и конструкция топлообменниците се разделят нарекуперативни, регенеративни и смесителни. При рекуперативните топлообменници топлообменът между топлоносителите се осъществява чрез пренос на топлина от нагряващия флуид към нагрятия през плътна стена, която ги разделя. Процесът на пренос на топлина в тях протича в стационарен режим.
В зависимост от взаимната посока на движение на топлоносителите, топлообменниците от този тип биват правоточни, противоточни и напречни (фиг. 1).
Ориз. 1. Схема на рекуперативни топлообменници:
а) противоток; б) правоточни; в) кръст
Рекуперативните топлообменници включват парни котли, бойлери, уреди за централно отопление и др.
В регенеративните топлообменници процесът на топлообмен протича при нестационарни условия. В тях нагревателната повърхност е специална дюза, изработена от тухла, метал или друг материал, която първо натрупва топлина и след това я предава на нагрятата охлаждаща течност. На този принцип работят например отоплителните пещи.
При смесителните топлообменници процесът на топлообмен се осъществява при директен контакт и смесване на топлоносителите. Примери за такъв топлообменник са охладителна кула (охладителна кула), предназначена за охлаждане на вода с въздух, контактбойлери.
Рекуперативните и регенеративните топлообменници са повърхностни, тъй като топлообменът в тях е свързан с нагревателната или охлаждащата повърхност, а смесването - контактно.
Котел. Конструкция и приложение
Бойлерът е устройство за нагряване на вода в локална система за топла вода. Има два вида бойлери: акумулаторни и проточни.
Акумулаторният бойлер или бойлер е сравнително голям контейнер с източник на топлина, поставен в него или по-рядко под него. Отоплението може да се извърши с помощта на парен или воден топлообменник - горещата вода циркулира в него в затворена верига, загрята, например, с помощта на отоплителен котел. Такива котли се наричат бойлери (водонагреватели) с индиректно нагряване.
Котелът може да се нагрява и чрез нагревателен елемент, поставен вътре в него (тръбен електрически нагревател) или газова горелка, разположена под нагревателния резервоар. Има и комбинирани модели, които включват два или по-рядко повече вида нагревателни елементи. Например: нагревателен елемент + топлообменник; топлообменник захранван от парно + топлообменник загряван от слънчев колектор.
Водонагревателният резервоар е защитен отвън със слой топлоизолация и защитен кожух. Отвън към нагревателния елемент е свързан контролен панел, който задължително включва контрол на температурата. Обикновено това е биметален термостат. Отоплението се включва, когато температурният датчик регистрира температурата в резервоара под зададената.
Има бойлери от затворен (напорен) и отворен (без налягане) тип.
Котел от затворен тип може да се използва в централизирана водоснабдителна система за няколко водопроводни точки.Нагревателният съд в тях е изработен от метал (емайлирана стомана, неръждаема стомана, мед).
Скоростен топлообменник.
Високоскоростният топлообменник е дистанционен топлообменник, предназначен за използване с едноконтурни отоплителни котли за битова гореща вода, вместо традиционен бойлер за съхранение или като допълнителен източник на топла вода.
Високоскоростните топлообменници имат редица неоспорими предимства: висока производителност, компактност, както и липсата на капацитет за натрупване на големи обеми вода, загрята до 60ºC, в която вредните микроорганизми могат да се размножават поради стагнация. Недостатъкът е необходимостта от сумиране на мощностите за отопление и подготовка на топла вода, тоест инсталирането на котел с голям капацитет.
Структурно високоскоростните топлообменници могат да бъдат пластинчати или тръбни. Пластинчатите топлообменници от своя страна се изработват запоени или сглобяеми. Пластинчатите топлообменници са по-компактни и имат по-голям капацитет.
Тръбните топлообменници са структурно по-прости, по-евтини и имат по-добра поддръжка.
Термостатичният вентил поддържа постоянна температура на водата на ниво, предотвратяващо образуването на котлен камък. Бързоходният топлообменник е свързан с единия си кръг към кожуха на котела, а с другия - към входа на студената и изхода на горещата битова вода. Топлообменникът има вградена циркулационна помпа със сензор за дебит, който включва помпата, когато тече топла вода и я изключва, когато не използвате топла вода.
