I. Úvod
Ako dôležité komponenty v oblasti priemyselného vykurovania sú kazetové ohrievače široko používané v dvoch hlavných scenároch: ohrev vzduchu a ohrev kvapaliny. V dôsledku rozdielov vo fyzikálnych vlastnostiach medzi vzduchom a kvapalinou existujú významné rozdiely v štandardoch výberu ohrievačov kaziet pre tieto dva scenáre použitia. Tento článok bude systematicky analyzovať rozdiely vo výbere materiálu, konštrukčnom prevedení, hustote výkonu, povrchovej úprave, bezpečnostnej ochrane a ďalších aspektoch ohrievačov kaziet pri ohrievaní vzduchu a kvapalín, pričom poskytne referenciu pre technický a technický personál.
II. Vplyv stredných majetkových rozdielov na výber
1. Rozdiel v tepelnej vodivosti
Tepelná vodivosť vzduchu je približne 0,026 W/(m·K), kým tepelná vodivosť vody je približne 0,6 W/(m·K), čo je 23-krát viac ako vzduch. Tento obrovský rozdiel priamo ovplyvňuje rozloženie teploty a účinnosť odvodu tepla na povrchu ohrievača. Pri ohreve kvapalín môže byť teplo rýchlo odvádzané médiom, zatiaľ čo prenos tepla je pomalý pri ohreve vzduchu, čo ľahko vedie k nadmerne vysokým povrchovým teplotám ohrievača.
2. Rozdiel špecifickej tepelnej kapacity
Merná tepelná kapacita vody je 4,18 kJ/(kg·K), kým vzduchu je približne 1,005 kJ/(kg·K). To znamená, že ohrev rovnakého množstva média vyžaduje viac ako 4-násobok tepla pre vodu v porovnaní so vzduchom. Táto charakteristika ovplyvňuje výber výkonu ohrievača a výpočet doby ohrevu.
3. Charakteristický rozdiel konvekcie
Intenzita prirodzenej konvekcie kvapalín je oveľa vyššia ako intenzita vzduchu a rozdiel je zreteľnejší pri podmienkach nútenej konvekcie. To má za následok, že koeficient prestupu tepla na povrchu ohrievača je zvyčajne o 1-2 rády vyšší pri ohrievaní kvapalín ako pri ohrievaní vzduchu, čo priamo ovplyvňuje návrh povrchového zaťaženia ohrievača.
III. Rozdiely vo výbere materiálu
1. Výber materiálu rúrky
Rúry na ohrev kvapaliny:
Odolnosť proti korózii je prioritou; medzi bežne používané materiály patrí nehrdzavejúca oceľ 316L, titán, zliatiny na{1}}niklu atď.
Extrémne vysoké požiadavky na kvalitu zvárania, aby sa zabránilo prenikaniu média do rúrky.
Pre aplikácie s čistou vodou je potrebné zvážiť materiály s nízkym uvoľňovaním iónov.
Rúry na ohrev vzduchu:
väčší dôraz na-vysokoteplotný výkon; Medzi bežne používané materiály patrí nehrdzavejúca oceľ 304, nehrdzavejúca oceľ 310S alebo Incoloy 800.
Vysoké požiadavky na odolnosť materiálov voči oxidácii.
Pokovovanie alebo špeciálne zliatiny sa vyžadujú v špeciálnych prostrediach (ako sú prostredia s-korozívnymi plynmi).
2. Izolačné materiály
Rúry na ohrev kvapaliny:
Práškový oxid horečnatý vyžaduje vysokú čistotu a nízky obsah chloridových iónov ().
Je potrebné zvážiť vplyv možného prieniku média.
Rúry na ohrev vzduchu:
Relatívne vyšší obsah nečistôt je prípustný.
Väčšia pozornosť sa venuje stabilite izolačného výkonu pri vysokých teplotách.
3. Tesniace materiály
Rúry na ohrev kvapaliny:
Je potrebné použiť tesniace materiály odolné voči vysokým{0}}teplotám a stredne{1}}korózii odolné.
Medzi bežne používané materiály patrí PTFE, špeciálna guma atď.
Rúry na ohrev vzduchu:
Požiadavky na tesnenie sú relatívne nižšie.
Zvážte hlavne teplotný stupeň.
IV. Rozdiely v konštrukčnom návrhu
1. Návrh povrchového zaťaženia
Rúry na ohrev kvapaliny:
Zvyčajne majú vyššie plošné zaťaženie (10-50W/cm²).
Menšie priemery rúrok môžu byť navrhnuté na zlepšenie účinnosti prenosu tepla.
Rúry na ohrev vzduchu:
Majú nižšie plošné zaťaženie (1-10W/cm²).
Často je potrebné zväčšiť priemer rúrky alebo oblasť rozptylu tepla.
2. Výber priemeru rúry
Rúry na ohrev kvapaliny:
Bežne používané malé priemery rúrok, ako napríklad Φ6,5 mm a Φ8 mm.
Príliš veľké priemery rúr znížia účinnosť prenosu tepla.
Rúry na ohrev vzduchu:
Bežne používané väčšie priemery rúrok ako Φ10mm, Φ12mm alebo ešte väčšie.
Veľké priemery rúr pomáhajú znižovať povrchovú teplotu.
3. Ohýbanie a tvar
Rúry na ohrev kvapaliny:
Komplexné tvary môžu byť navrhnuté tak, aby zväčšili plochu prenosu tepla.
Bežné sú -tvary U, typ príruby{1} a iné štruktúry.
Rúry na ohrev vzduchu:
Väčšinou používajú rovné rúrky alebo jednoduché ohyby.
Často sa používa s chladičmi.
4. Dizajn oloveného drôtu
Rúry na ohrev kvapaliny:
Olovené drôty vyžadujú špeciálnu tesniacu úpravu.
Je potrebné zvážiť vplyv strednej korózie.
Rúry na ohrev vzduchu:
Požiadavky na ochranu oloveného drôtu sú pomerne jednoduché.
Zvážte hlavne vplyv teploty.
V. Kontrola hustoty výkonu a teploty
1. Hustota výkonu
Rúry na ohrev kvapaliny:
Môže mať vyššiu hustotu výkonu (20-60W/cm).
Médium môže rýchlo odvádzať teplo.
Rúry na ohrev vzduchu:
Majú nižšiu hustotu výkonu (5-20W/cm).
Je potrebné zabrániť lokálnemu prehriatiu.
2. Regulácia teploty
Rúry na ohrev kvapaliny:
Menšie teplotné výkyvy.
Vysoké požiadavky na presnosť regulácie teploty.
Rúry na ohrev vzduchu:
Veľký teplotný gradient.
Je potrebné zvážiť vplyv tepelnej zotrvačnosti.
3. Ochrana proti suchému ohrevu
Rúry na ohrev kvapaliny:
Musí byť vybavený zariadeniami na ochranu proti suchému ohrevu.
Môžu sa použiť teplotné poistky, termočlánky atď.
Rúry na ohrev vzduchu:
Ochrana proti suchému ohrevu nie je povinná.
Hlavne zabráňte prehriatiu-teploty.
VI. Povrchová úprava a ochrana
1. Povrchová úprava
Rúry na ohrev kvapaliny:
Elektroleštenie na zníženie tvorby vodného kameňa.
Špeciálne nátery na ochranu proti korózii.
Rúry na ohrev vzduchu:
Spracovanie odolné proti oxidácii pri vysokej teplote.
Na zlepšenie emisivity sa môže vykonať černenie.
2. Ochrana proti vodnému kameňu a korózii
Rúry na ohrev kvapaliny:
Schémy ochrany je potrebné zvoliť podľa charakteristík média.
V prostredí s tvrdou vodou sa vyžaduje{0}}dizajn proti usadzovaniu vodného kameňa.
Rúry na ohrev vzduchu:
Myslite hlavne na ochranu proti oxidácii.
V špeciálnych prostrediach sa vyžadujú úpravy proti{0}}síreniu a -chlórovaniu.
VII. Rozdiely v inštalácii a údržbe
1. Spôsoby inštalácie
Rúry na ohrev kvapaliny:
Musí byť úplne ponorený do média.
Smer inštalácie ovplyvňuje účinnosť prenosu tepla.
Rúry na ohrev vzduchu:
Vyžaduje sa dobré vetranie.
Poloha inštalácie ovplyvňuje rozloženie teploty.
2. Požiadavky na údržbu
Rúry na ohrev kvapaliny:
Je potrebné pravidelne kontrolovať podmienky tvorby vodného kameňa a korózie.
Výkon tesnenia je potrebné dôkladne sledovať.
Rúry na ohrev vzduchu:
Skontrolujte hlavne stupeň oxidácie.
Monitorovanie výkonu elektrickej izolácie je dôležitejšie.
VIII. Porovnanie výberových procesov
Kľúčové body pre výber trubice na ohrev kvapaliny:
Stanovte vlastnosti média (zloženie, hodnotu pH, prietok atď.).
Vypočítajte požadované tepelné zaťaženie.
Vyberte materiály odolné voči korózii-.
Určite vhodné plošné zaťaženie.
Dizajnová ochrana proti suchému ohrevu.
Vyberte spôsob tesnenia.
Kľúčové body pre výber trubice na ohrev vzduchu:
Určite parametre vzduchu (prietok, teplota, vlhkosť atď.).
Vypočítajte požiadavky na tepelnú záťaž.
Vyberte materiály odolné voči vysokým-teplotám.
Navrhnite primerané plošné zaťaženie.
Zvážte opatrenia na zvýšenie rozptylu tepla.
Určite schému regulácie teploty.
IX. Záver
Existujú systematické rozdiely v štandardoch výberu kazetových ohrievačov na ohrev vzduchu a ohrev kvapaliny, ktoré sú odvodené najmä od rozdielov vo fyzikálnych vlastnostiach médií. Výber rúrok na ohrev kvapaliny sa viac zameriava na odolnosť proti korózii a ochranu proti suchému ohrevu, zatiaľ čo výber rúrok na ohrev vzduchu sa viac zameriava na vysoko-teplotný výkon a dizajn odvodu tepla. V inžinierskej praxi je potrebné vybrať vhodný model ohrievača na základe špecifických aplikačných scenárov, komplexne zohľadňujúcich vlastnosti média, pracovné prostredie, teplotné požiadavky a ďalšie faktory, aby sa zabezpečila bezpečná, efektívna a stabilná prevádzka vykurovacieho systému.
