Бойлер. Конструкція та застосування
Класифікація теплообмінних апаратів.
Важливим конструктивним елементом систем інженерних мереж та устаткування є теплообмінний апарат(теплообмінник) – пристрій, призначений передачі теплоти від одного теплоносія іншому. Як теплоносії в ньому можуть використовуватися пара, гаряча вода, димові гази та інші тіла. За принципом дії та конструктивного оформлення теплообмінники поділяються нарекуперативні, регенеративні та змішувальні. У рекуперативних теплообмінниках обмін теплотою між теплоносіями відбувається способом теплопередачі від гріючого теплоносія до нагрівається через тверду стінку, що розділяє їх. Процес теплообміну в них протікає за стаціонарного режиму.
Залежно від взаємного напрямку руху теплоносіїв теплообмінники цього типу бувають прямоточні, протиточні та перехресні (рис. 1).
Мал. 1. Схема рекуперативних теплообмінників:
а) протиточного; б) прямоточного; в) перехресного
До рекуперативних теплообмінників відносяться парові котли, водонагрівачі, прилади систем центрального опалення та ін.
У регенеративних теплообмінниках процес теплообміну відбувається за умов нестаціонарного режиму. У них поверхня нагріву являє собою спеціальну насадку з цегли, металу або іншого матеріалу, яка спочатку акумулює теплоту, а потім віддає її теплоносія, що нагрівається. За таким принципом працюють, наприклад, опалювальні печі.
У змішувальних теплообмінниках процес теплообміну здійснюється при безпосередньому зіткненні та перемішуванні теплоносіїв. Прикладами такого теплообмінника є баштовий охолоджувач (градирня), призначений для охолодження води повітрям.водопідігрівачі.
Рекуперативні та регенеративні теплообмінники є поверхневими, оскільки теплопередача в них пов'язана з поверхнею нагрівання або охолодження, а змішувальні контактними.
Бойлер. Конструкція та застосування
Водонагрівач - пристрій для нагрівання води у місцевій системі гарячого водопостачання. Існує два різновиди водонагрівачів: накопичувального та проточного типу.
Накопичувальний водонагрівач, або бойлер є порівняно більшою ємністю з розміщеним у ній або, рідше, під нею, джерелом тепла. Нагрівання може здійснюватися за допомогою парового або водяного теплообмінника - в ньому циркулює гаряча вода в замкнутому контурі, що нагрівається, наприклад, за допомогою опалювального котла. Такі бойлери називають бойлерами (водонагрівачами) непрямого нагріву.
Бойлер може також нагріватися за допомогою розміщеного всередині нього ТЕНу (трубчастий електронагрівач) або розташованим під нагрівальною ємністю газовим пальником. Існують також комбіновані моделі, що включають два або рідше більше видів нагрівальних елементів. Наприклад: ТЕН + теплообмінник; теплообмінник, що працює від системи опалення + теплообмінник, що нагрівається сонячним колектором.
Водонагрівальна ємність зовні захищена шаром теплоізоляції та захисним кожухом. Зовні до нагрівального елемента приєднується пульт керування, який обов'язково включає керування температурою. Зазвичай це біметалічний термостат. Нагрівання включається, коли термодатчик реєструє в баку температуру нижче встановленої.
Розрізняють водонагрівачі закритого (напірного) та відкритого (безнапірного) типів.
Бойлер закритого типу можна використовувати у системі централізованого водопостачання кількох водорозбірних точок.Нагрівальна ємність у них виготовлена з металу (емальована сталь, нержавіюча сталь, мідь).
Швидкісний теплообмінник.
Швидкісний теплообмінник - це виносний теплообмінний вузол, призначений для спільного використання з одноконтурними опалювальними котлами для приготування гарячої побутової води, замість традиційного накопичувального бойлера або додаткового джерела гарячої води.
Швидкісні теплообмінники мають низку незаперечних переваг: велика продуктивність, компактність, а також відсутність ємності для накопичення великих об'ємів нагрітої до 60ºC води, в якій через застійні явища можуть розмножуватися шкідливі мікроорганізми. Недоліком є необхідність підсумовування потужностей на опалення та приготування гарячої води, тобто встановлення котла великої потужності.
Конструктивно швидкісні теплообмінники можуть бути пластинчастими або трубчастими. Пластинчасті теплообмінники, у свою чергу, виготовляються паяними чи збірними. Пластинчасті теплообмінники компактніші і мають великі потужності.
Трубчасті теплообмінники конструктивно простіші, дешевші і мають кращу ремонтнопридатність.
Термостатичний вентиль підтримує постійну температуру води на такому рівні, щоб унеможливити утворення накипу. Швидкісний теплообмінник одним своїм контуром приєднується до котлової сорочки котла, а іншим – до лінії входу холодної та виходу гарячої побутової води. Теплообмінний вузол має вбудований циркуляційний насос з датчиком потоку, який здійснює включення насоса на початку гарячого водорозбору та вимикає його, коли Ви не користуєтеся гарячою водою.
