家庭用給湯用ろう付け熱交換器

1. 熱伝達の基本概念.

熱は常に高温の物体から低温の物体へ移動します。, そして両者の温度差が大きければ大きいほど、, 熱伝達速度が速いほど. 温度差がゼロのとき, 熱伝達が止まる.
熱伝達には3つの基本的な方法があります: 放射線, 伝導と対流.
輻射熱は電磁波となって外部に伝わります。.
熱伝導とは、物体が直接接触したときに起こる熱交換のことです。. 熱交換器の伝熱効果を高めるため, 銅などの熱伝導率の良い材質, アルミニウム, 等. よく使われます. ステンレス鋼は熱伝達性能も優れています.
対流は、流体自体が加熱された後、分子の相対運動によって熱が伝達されるプロセスです。.
熱交換器の熱伝達過程において, 複数の熱伝達方法が同時に行われることが多い.
対流熱伝達は熱伝達量が大きく制御しやすいため, 熱交換器における熱伝達の主な方法です.

熱伝導と対流熱伝達の基本式は次のとおりです。: Q=KA(Tg-Td)

式では, Q は熱伝達です, 単位はKWです
K は熱伝達係数です, 単位はW/m2℃です
A は熱交換器の伝熱面積です。
Tgは高温側の温度です
Tdは低温側の温度です

高温と低温の温度差は実際に変化します, したがって、実際には、対数平均温度差 Δt を使用して計算されます。.

2. 熱交換器の種類.

分類方法はたくさんあります, しかし、最も重要な分類方法は構造形式による分類です。:

1. シェルアンドチューブ熱交換器: これが最古の熱交換器です, しかし、それは最も信頼性が高く実用的な熱交換器でもあります。.

下図に示すように, これは冷凍システムでよく使用されるU字型チューブ乾式蒸発器です。. チューブの中を冷媒が流れ、水が流れます。 (二次冷媒) チューブの外側に流れます.

左エンドカバー下部から液冷媒が入ります, U字管を通過後蒸発, 冷媒ガスとなって左エンドカバー上部から出てきます.

水の流量を増やすために (冷媒) 冷媒とチューブの外壁との接触を良くします。, バッフルはシェルアンドチューブ熱交換器のシェルに取り付けられます.

2. ケーシングアンドチューブ熱交換器: 径の異なる2種類のチューブを使用, 積み重ねられ、蛇行または円形のコイルに巻かれます。. 冷媒はチューブの外側を流れ、水はチューブの内側を流れます. 低コストです, しかし、動作が不安定です.

3. プレート式熱交換器: ここ数十年に開発され広く使用されている効率的でコンパクトな熱交換器です。. 互いに平行で波形の表面を持つ一連の薄い金属で構成されています。. 同じ金属消費量の下で, プレート熱交換器の伝熱面積はシェルアンドチューブ熱交換器の伝熱面積よりもはるかに大きい. 熱交換プレート間の波形チャネル内の流体の流れは重大な障害を引き起こす可能性があるため, 熱伝達係数が大きい. 液液プレート式熱交換器用, 熱伝達係数は 2500 ～ 7000W にも達します。(㎡·℃), それは 2-4 シェルアンドチューブタイプに比べて2倍以上. 熱い流体と冷たい流体が向流で熱交換するとき, 非常に近い温度が得られる. プレート式熱交換器は火力発電などの産業分野で広く使用されています。, 食べ物, 薬, ワイン造り, 飲み物, 合成繊維, 冶金と化学, プレートの形状と構造を改良し、, 応用分野はさらに拡大中.

プレート式熱交換器には2種類あります: 組立式と一体ろう付式. 組立式はプレス波型金属伝熱板を複数枚組み合わせたものです。, 四隅にコーナー穴あり, 図に示すように 6-33. 隣接するプレートは特殊なシールガスケットによって分離されています, 冷たい流体と熱い流体がそれぞれ 1 つの角の穴から流れ込むようにします。, ガスケットと波形によって設定された流路に沿ってプレート間を一定間隔で流れます。, そして向こうから流れてくる. 斜めの角穴が流れ出す, 図に示すように 6-34. 組み立てられたプレート式熱交換器は、分解および洗浄が容易であるという利点があります。, ただし耐圧には限界がある. 形 6-35 一体的にろう付けされたプレート熱交換器を示します. このタイプのプレート熱交換器のプレートは組立式熱交換器と同じです。. プレートの端は一体的にろう付けされています. 高い耐圧能力を持っています, でも掃除が不便. 使用する際には注意が必要です. 液体がきれいであることを確認してください. 一般的に, 単一の一体型ろう付け熱交換器の熱交換容量は、組み立てられた熱交換器の熱交換容量よりも小さい.

伝熱プレートはプレート熱交換器の中核コンポーネントです. 各伝熱プレートは一定の順序で重なり、プレート間に流路を形成します。. 冷たい流体と熱い流体はプレートの両側にあるそれぞれの流路を流れ、プレートを通過します。. チップは熱交換される, 図に示すように 6-34. プレートの表面は波形になっています, 流体の流れ方向は波形に対して垂直です。, または特定の傾斜角で.

プレートの形状の違いは熱伝達率に直接影響します, 流れ抵抗と圧力抵抗. プレートの材質は通常ステンレス鋼です. 現在のところ, 熱交換プレートは主にヘリンボーン形状を採用しています, 図に示すように 6-35. 組み立てられたプレート熱交換器が臭化リチウム吸収冷凍機の凝縮器および蒸発器として使用されていることが報告されています。, 一方、一体型ろう付け熱交換器は蒸発器として小型水源ヒートポンプユニットで広く使用されています。.

1. 物質が液体から気体に変化することを蒸発といいます, 関連するコンポーネントは蒸発器と呼ばれます; 蒸気から液体への変化を凝縮といいます.
関連するコンポーネントはコンデンサーと呼ばれます.
これらの変化には多くの熱が必要です.

アルコールが皮膚から蒸発するとき、誰もが経験したことがあります。, 私たちは寒く感じます. これが蒸発です, それは冷凍です.

例えば, 1 キログラムの水が50℃から90℃に加熱される. 状態に変化はありません. 必要な熱量は、:
Q=1(kg)×1(kcal/kg.℃) ×(90-50℃)=40kcal= 40x1.163=46.52ワット
でも向きを変えて 1 100℃の水1キログラムを100℃の水蒸気にするには、 838.8 kcal = 838.8x1.163 = 9116.5 カロリー.
違いは 20.97 回.
この熱はと呼ばれます "潜熱"
例えば, 液体 R22 の蒸発潜熱は 48.51 kcal/kg, 気体 R22 の比熱は 0.157 kcal/kg℃.
したがって, 蒸発中に吸収される熱 1 2°C ～ 7°C の R22 kg は:
Q=48.51kcal/kg+0.157kcal/kg℃x(7-2)℃=48.51+0.785=49.3kcal/kg
真ん中の潜熱がメインであることは明らかです, を説明する 98%.
冷凍装置を小型化するために, 潜熱を利用する必要がある

2. 冷凍サイクル.

液体冷媒は蒸発器内で減圧され、継続的に蒸発して蒸気になります。. 同時に, 周囲の媒体から熱を継続的に吸収します, 媒体の温度が低下するため、.

これらの冷媒蒸気はコンプレッサーに吸い込まれ、圧縮されます。, 圧力と温度を上げる, つまり, 仕事を熱に変える. その後、凝縮器に排出され、熱が放散され、冷媒液に凝縮されます。.

これらの冷媒液はスロットルバルブに入ります。, スロットルを切って圧力を下げる, そして蒸発器に入った後蒸発します。.

コンプレッサーが動作し続け、冷媒に作用する限り, 冷媒は蒸発器内で蒸発し続け、周囲の媒体から熱を吸収し続けます。, これにより冷凍の目的が達成されます.

3. 冷凍システム内でブレージングプレート熱交換器はどのように機能するのか?

ろう付け作業マニュアル

ろう付け熱交換器設置ガイド 1

ろう付け熱交換器設置ガイド 2