Deskové výměníky tepla a trubkové výměníky tepla jsou dva nejběžnější typy výměníků tepla a oba slouží hodně, když chcete během zpracování ohřívat nebo chladit mladinu. V nové éře udržitelného rozvoje je úspora energie a snížení dopadu na životní prostředí stále naléhavější. Pomocí deskového výměníku tepla lze přenášet energii mezi dvěma kapalinami o různých teplotách. Tím se zvyšuje účinnost díky přenosu tepla.
Co je to výměník tepla?
Výměník tepla je prvek elektrického obvodu, který zajišťuje přenos tepla (bez vzájemného míchání) mezi dvěma kapalinami (kapalinou nebo plynem) s rozdílem teplot bez jakéhokoli fyzického kontaktu.
Výměníky tepla se v zásadě dělí na tři typy:
- Trubkový výměník tepla
- Deskový výměník tepla
- Výměníky tepla pro speciální aplikace
Typ výměníku tepla
Pokud jste se již někdy setkali s produkty kapalinového chlazení, narazíte na dvě možnosti: plášťový a trubkový výměník tepla a deskový výměník tepla. Plášťový a trubkový a deskový výměník tepla pracují na stejném principu, vyměňují teplo mezi dvěma kapalinami vedením, ale jsou konstruovány velmi odlišným způsobem.
Skořepinový a trubkový výměník tepla
Plášťový výměník tepla se skládá ze svazku malých trubek uvnitř vnějšího pláště a je jednoduchou, ale účinnou konstrukcí. Její principy jsou známé již dlouhou dobu. Díky své jednoduchosti a flexibilitě je lze vyrábět s nízkými náklady, a to i v malých množstvích. Jsou ideální pro aplikace, které vyžadují pravidelnou údržbu a servis.
Deskový výměník tepla
Výměník tepla, zařízení pivovaru určené ke zvýšení nebo snížení teploty mladiny nebo piva. Výměníky tepla v pivovarech se často označují jako "deskové výměníky tepla", protože se skládají z řady desek. Horká kapalina proudí podél jedné strany desky a studená kapalina proudí podél druhé strany desky. Mezi deskami dochází k výměně tepla. Nejběžnější výměníky tepla se nacházejí v pivovarech. Horká mladina o teplotě přibližně 95 °C protéká výměníkem tepla a je ochlazována studenou vodou a chladivem proudícím v opačném směru podél opačné strany desek.
Deskový výměník tepla a trubkový výměník tepla
Ve srovnání s trubkovými výměníky tepla mají deskové výměníky tepla několik jedinečných výhod.
- Rozšiřitelnost: Deskové výměníky tepla mají obvykle v rámu další prostor.
- Pohodlnější údržba: deskový výměník tepla lze otevřít pro kontrolu a údržbu. Můžete také vyměnit poškozené desky.
- Efektivita: Variabilní hloubka lisování a velká teplosměnná plocha zajišťují efektivní tepelný výkon a řízené vytápění a chlazení.
Výhody deskových výměníků tepla
- Vyšší teplotní odolnost
- Nízké tepelné ztráty
- Kompaktní konstrukce, úspora místa
- Je vhodné měnit plochu pro přenos tepla
- Snadné čištění a údržba
- Široká škála aplikací
- Dlouhá životnost
- Ideální pro malé dálkové vytápění, chlazení nápojů, potravinářskou a farmaceutickou výrobu a aplikace chlazení oleje při nízkém zatížení.
Nevýhody deskových výměníků tepla
- nízká pracovní teplota
- Větší náklady na údržbu kvůli těsněním
- Nevhodné pro produkty s velmi vysokou viskozitou nebo velmi velkými částicemi.
Výhody plášťových a trubkových výměníků tepla
- Menší konstrukce může snížit náklady
- Servis je jednodušší
- Náklady na údržbu O-kroužků jsou nízké
- Lepší řešení pro chladicí kapalinu mořské vody nebo jiné kapaliny, které mohou ucpat těsné prostory.
- Lepší možnosti instalace
- Ideální řešení pro hydraulické agregáty, důlní stroje, chladicí nádoby s mořskou vodou a ohřev bazénů.
Nevýhody plášťových a trubkových výměníků tepla
- Zabírá hodně místa
- Obtížné čištění a údržba
Struktura deskového výměníku tepla
V těchto výměnících má každá deska uzavřený konkávní trubkový plášť. Desky jsou uspořádány tak, aby tvořily tenké obdélníkové kanálky, které odvádějí teplo skrz díl.
Pracovní kapalina proudí mezi těmito stočenými a úzkými kanály. Desky výměníku obklopují těsnění, která regulují průtok kapaliny. Tato těsnění jsou uspořádána tak, že na jedné desce je rozváděn pouze jeden typ kapaliny, zatímco na nadcházející desce je rozváděna jiná kapalina.
Deskami prochází studená a horká kapalina, přičemž dochází k výměně tepla. Desky mají větší plochu povrchu, takže mají vyšší rychlost přenosu tepla než trubkové výměníky tepla.
Důležité výhody používání výměníku tepla
Menší prostorová náročnost
S rozvojem moderních technologií se zdá, že výkonnější znamená také menší. Menší osobní zařízení, menší, univerzálnější výrobní zařízení a další. Zmenšující se prostor v elektrických skříních zvyšuje riziko vzniku horkých míst a poškození elektrických komponent, což zvyšuje potřebu menších a účinnějších chladicích řešení.
Snížení dopadu na životní prostředí
Aby výměník tepla fungoval, musí běžet, aby nedošlo k přehřátí vysokovýkonného ovládacího panelu. Jednou z největších výhod moderních výměníků tepla je, že jejich provoz není závislý na dalších zařízeních. Díky tomu spotřebovávají méně energie a ve srovnání s tradičnějšími způsoby chlazení produkují jen málo nebo vůbec žádné znečištění.
Nejnižší provozní náklady
Výměníky tepla nepoužívají žádné složité externí zařízení a jsou navrženy tak, aby omezily většinu znečištění. Nevyžaduje tolik údržby jako klimatizace.