Счетчик 3 х фазный прямого включения: Счетчик меркурий 3 х фазный прямого включения купить в интернет магазине 👍

Содержание

Счетчик электроэнергии прямого включения Меркурий 230 ART-02 RN 10(100)А трехфазный (380В) многотарифный, RS485

Счетчики предназначены для учета активной и реактивной электрической энергии и мощности в одном или двух направлении в трехфазных 3-х и 4-х проводных сетях переменного тока частотой 50 Гц через измерительные трансформаторы или непосредственно с возможностью тарифного учёта по зонам суток, учёта потерь и передачи измерений и накопленной информации об энергопотреблении по цифровым интерфейсным каналам.

Эксплуатируются автономно или в составе любых информационно-измерительных систем технического и коммерческого учёта.

Базовые функции (все модификации):

Измерение, учёт, хранение, вывод на ЖКИ и передачу по интерфейсам активной и реактивной электроэнергии раздельно по каждому тарифу и сумму по всем тарифам за следующие периоды времени:

всего от сброса показаний

за текущие сутки и на начало суток

за предыдущие сутки и на начало суток

за текущий месяц и на начало месяца

за каждый из 11 предыдущих месяцев и на начало месяцев

за текущий год и на начало года

за предыдущий год и на начало года.

Тарификатор счётчика обеспечивает возможность учёта по 4 тарифам в 16 временных зонах суток для 4-х типов дней. Каждый месяц года программируется по индивидуальному тарифному расписанию. Минимальный интервал действия тарифа в пределах суток – 1 минута.

Измерение следующих параметров электросети:

мгновенных значений активной, реактивной и полной мощности по каждой фазе и по сумме фаз с указанием направления вектора полной мощности;

действующих значений фазных токов, напряжений, углов между фазными напряжениями

частоты сети

коэффициентов мощности по каждой фазе и по сумме фаз.

Контроль мощности нагрузки или энергии с переводом импульсного выхода в высокоимпедансное состояние в случае превышения заданных уставок.

Дополнительные функции (в зависимости от модификации):

Учёт активной и реактивной энергии в двух направлениях (приём, отдача).

Учёт активной энергии прямого направления отдельно в каждой фазе сети.

Хранение двухканального архива значений средних мощностей активной и реактивной энергии и профиля мощности технических потерь с произвольным временем интегрирования от 1 до 45 минут с шагом 1 минута. При 30-ти минутной длительности интегрирования, время переполнения архивов составляет 85 суток.

Фиксация утренних и вечерних максимумов активной и реактивной мощности на заданном интервале с ежемесячным расписанием.

Наличие журналов: событий, статусного (кольцевые по 10 записей на каждое событие), в которых фиксируются:

время включения выключения счётчика

время пропадания / появления фаз 1,2,3

время вскрытия / закрытия прибора

время коррекции тарифного расписания

время превышения установленных лимитов энергии и мощности…

всего 22 различных события

Контроль показателей качества электроэнергии (ПКЭ) с занесением в журнал ПКЭ времени выхода\возврата напряжения и частоты за пределы нормальных и максимальных значений (по 100 записей на каждое событие)

Учёт технических потерь в линиях электропередач и силовых трансформаторах.

Фиксация магнитного воздействия в журнале событий.

Счётчики отображают на ЖК-индикаторе:

значение потреблённой активной и реактивной электрической энергии по каждому тарифу (до четырёх) и сумму по всем тарифам с нарастающим итогом с точностью до сотых долей кВт*ч и кВар*ч;

фазное напряжение и ток в каждой фазе;

измеренное значение активной, реактивной и полной мощности (время интеграции 1 с ) как по каждой фазе, так и суммарную по трем фазам с индикацией квадранта, в котором находится вектор полной мощности;

утренний и вечерний максимумы активной и реактивной мощности в текущем и 3-х предыдущих месяцах;

коэффициент мощности по каждой фазе и суммарный по трем фазам;

углы между фазными напряжениями;

частоту сети;

текущее время и дату;

параметры модема силовой сети;

пиктограмма уровня сигнала модема PLC;

МЕРКУРИЙ 230ART-XX PQCRILGSDN

МЕРКУРИЙ – торговая марка счётчика

230 — серия счётчика 

A — измерение активной энергии 

R — измерение реактивной энергии 

T — наличие внутреннего тарификатора 

XX – модификации, подразделяемые по току, напряжению и классу точности.

P — наличие профиля, журнала событий 

Q — наличие журнала показателей качества электроэнергии 

CRILG — интерфейсы, а именно:

C — интерфейс CAN

R — интерфейс RS485

I — Инфракрасный порт

L — модем PLC 

G — модем GSM

S — внутренне питание интерфейса и модема GSM

D — возможность подключения внешнего резервного питания счётчика

N — электронная пломба

Отсутствие символа в наименовании счётчика свидетельствует об отсутствии соответствующей функции.

Габаритный чертёж:


Как подключить 3 фазный счетчик в доме или гараже

В предыдущей статье Я рассказывал как подключить однофазный счетчик электрической энергии. Сегодня Я расскажу о подключении своими руками 3 фазного электросчетчика.

Во всех квартирах и большинстве индивидуальных домов и гаражей осуществляется однофазное питание на 220 Вольт. И на каждый счетчик приходит и отходит одна фаза с нулем. Но если у Вас большой дом или гараж с мощными электропотребителями более 10 Киловатт- электросварка, станки и т. п., тогда необходимо использовать 3 фазный ввод на 380 Вольт.

Преимущества 3 фазного электропитания.

  1. Большая нагрузка на однофазный ввод является причиной перепадов напряжения не только у Вас в доме, но и соседних. А это сокращает срок службы электронной и бытовой техники.
  2. Существуют специальные мощные сварочные аппараты, компрессоры, кондиционеры, станки и т. д, которые рассчитаны на работу только от сети 380 Вольт.
  3. При том же потребляемом количестве электроэнергии однофазный электродвигатель меньшую развивает механическую мощность, чем 3 фазный.
  4. Нет необходимости монтировать провода или кабели большего сечения. Потому что по закону Ома при одинаковой токовой нагрузке- при 380 Вольтах передается более чем на половину большая электрическая мощность.

Трехфазные счетчики электроэнергии  бывают прямого или косвенного включения. Последние подключаются через трансформаторы тока и применяются для учета электроэнергии при высоких нагрузках. В частных домах и гаражах применяются только приборы учета прямого включения, потому что в них нагрузка не превышает 100 Ампер или с максимальной мощностью до 60 киловатт.

Счетчики устанавливаются  в специальных электрощитах с платформой, рассчитанной под крепление на три винта. Монтаж очень простой и быстрый.

Вы должны помнить, что нельзя перегружать прибор учета токами выше допустимого для него предела. Перейдем к процессу подключения.

Схема подключения 3 фазного счетчика электроэнергии.

После установки можно переходить к подключению счетчика. Все работы выполняются только исключительно после отключения напряжения!

В электрощит приходит кабель электропитания с тремя фазами, нулем +заземляющим пятым проводником. Фаза «А» подключается на 1 контакт, «В»- 3 контакт, и «С»- 5 контакт.

Внимание, для электронных счетчиков важна очередность фаз, а иначе при несовпадении он не будет работать и появится индикация ошибки на экране. Очередность фаз определяется специальным прибором профессионалами, но в домашних условиях используется метод тыка. Подключили, затем смотрим какие фазы выдают ошибку и меняем их местами.

Выход фаз со счетчика на автоматы к электропотребителям будет с контактов 2, 4, 6 соответственно.

Ноль приходит на 7 и уходит с 8 контакта.

Заземляющий проводник крепиться сразу на шину заземления электрощита.

Помните, что ноль в электрощите дома или гаража обязательно должен быть связан с контуром заземления, который монтируется рядом в земле. Если этого не сделать, то при пропадании ноля в электрощите- большинство однофазных (на 220 Вольт) потребителей перегорит из-за возникающих при этом перенапряжениях.

В старых индукционных 3 фазных счетчиках при подключении использовалась немного другая схема подключения. На первый контакт приходит первая фаза, далее между первым и вторым ставится перемычка, а с третьего уже отходит к нагрузке фаза. Соответственно при подключении двух других фаз делаются перемычки между контактами 4 и 5, 7 и 8. Фазы приходят на 4 и 7, а отходят с 6 и 9 контактов. Далее подключаются нули.

В новых электронных счетчиках появилась возможность подключения к сети передачи данных учета в диспетчерскую. Поэтому у них есть дополнительные контакты для подключения слаботочных кабелей.

Схему подключения Вы всегда сможете найти под крышкой контактов  с обратной стороны или в техническом паспорте.

Правильность подключения электрического счетчика должна быть проверена представителем Энергонадзора. После чего он пломбируется для защиты от воровства электроэнергии.

Б/у приборы учета должны быть проверенными и со штампом и документами это подтверждающими.

Счетчик 3-х фазный прямого включения 80А Chint DDSU66-D

Солнечные инверторы SolaX Power

Солнечные инверторы SolaX Power — оборудование от одного из крупнейших производителей, специализирующихся на альтернативных источниках энергии. Основанная в 2010 году, сегодня компания предлагает широкий спектр устройств и имеет свои офисы в США, Великобритании, Германии, Австралии, Нидерландах.

Инверторы под маркой SolaX Power надежны и подходят для любых электростанций — от небольшой системы для частного дома до крупных промышленных объектов.

Устройства предназначены для преобразования постоянного тока в переменный. Большинство электроприборов, подключаемых к сети, работают на переменном токе. Компьютерная, бытовая, оргтехника, электроинструменты нельзя подключать к солнечным батареям напрямую, поэтому используют инверторы.

Разновидности устройств

Под брендом SolaX Power можно найти модель для любой системы. У нас представлены:

  • Автономные инверторы. Их используют в системах, не подключенных к общей городской сети. Назначение одно — преобразование постоянного тока в переменный. Такой инвертор передает электричество только в АКБ.
  • Сетевые солнечные инверторы. Они подключаются к общей сети и направляют ток в нее. Здесь используется двунаправленный счетчик и подсчитывается потребляемая и вырабатываемая энергия. В конце месяца стоимости вырабатываемой энергии вычитается из общего счета (возможна оплата самому потребителю, если объем вырабатываемой энергии оказался выше).
  • Гибридные солнечные инверторы. Они питают АКБ в первую очередь, а если аккумуляторы полностью зарядились, передают энергию в сеть (продают по «зеленому» тарифу). Таким образом, владелец может сэкономить или даже заработать на выработке электроэнергии.

Под маркой SolaX Power можно купить однофазные и трехфазные инверторы. Выбор зависит от особенностей сети на вашем объекте.

Если вы находитесь в Астрахани или Астраханской области, вы сможете приобрести инверторы в компании «АльтСолар». Мы поможем с выбором, привезем оборудование и установим на вашем объекте.

3-BY-D33 — трехфазный многофункциональный счетчик электроэнергии

Тип корпуса

D33 – для установки на DIN-рейку, модификация 3

Класс точности

A1 – класс точности 1 по ГОСТ 31819.21-2012

A0.5 – класс точности 0,5S по ГОСТ 31819.22-2012

Номинальное напряжение

57,7 – 57,7 В
220 – 220 В
230 – 230 В

Базовый ток

5 – 5 А
10 – 10 А

Максимальный ток

10 – 10 А
60 – 60 А
100 – 100 А

Количество и тип измерительных элементов

S – шунты
T – трансформаторы тока

Первый интерфейс

CAN – интерфейс CAN
RS485 – интерфейс RS-485
RF433/n* – радиоинтерфейс 433 МГц
(*n – номер модификации модуля интерфейса(от 1 до 9))

Второй интерфейс

(Нет символа) – интерфейс отсутствует

Поддерживаемые протоколы передачи данных

(Нет символа) – протокол «МИРТЕК»

Дополнительные функции

O – оптопорт
Qn – дискретный выход, где n – количество выходов (от 1 до 4)
Vn – электронная пломба, где n может принимать значения:

  1.  электронная пломба на корпсе
  2. электронная пломба на крышке зажимов
  3. электронные пломбы на корпусе и крышке зажимов

(Нет символа) – дополнительные функции отсутствуют

Количество направлений учета электроэнергии

(Нет символа) – измерение электроэнергии в одном направлении (по модулю)

Схема Подключения 3х Фазного Счетчика

Подключение устройства Основные виды электросчётчиков Поскольку установить прибор нужно не только в целях экономии, но и по требованию закона, к его выбору следует подойти ответственно. Сегодня Я расскажу о подключении своими руками 3 фазного электросчетчика.


Прибор необходимо проверить на наличие пломб на винтах кожуха. Все однофазные счетчики, как электронные так и индукционные имеют всего четыре вывода для подключения: Контакт 1 — для подключения фазного питающего провода; Контакт 2 — для подключения фазного, отходящего к электроприемникам, провода; Контакт 3 — для подключения нулевого питающего провода; Контакт 4 — для подключения нулевого, отходящего к электроприемникам, провода.

Не забыть вывести заземление.
Сборка трёхфазного щита учёта

Многие трехфазные счетчики снабжены тарифами, такими, как дневной и ночной, например.

Полукосвенный и косвенный способы При данном способе счетчик электроэнергии во все три фазы включается через специальный понижающий прибор, называемый трансформатором тока.

Для учета потребляемой электрической энергии в трехфазных четырехпроводных цепях переменного тока применяют трехфазные электрические счетчики, разделяющиеся по типу подключения на счетчики непосредственного включения, полукосвенного и косвенного включения. Вторая же, маленькая панель, одевается на счетчик при установке его в электрощит, где вся защитная автоматика находится на общей дин рейке, и закрывается общим экраном.

Главное же преимущество заключается в возможности напрямую подключать трехфазные электроприборы, такие как обогреватели, электрокотлы, асинхронные двигатели, мощные электроплиты.

Небольшое тепличное хозяйство.

Установка и схема подключения трехфазного счетчика через трансформаторы тока

Схема подключения 3 фазного счетчика электроэнергии.

Для приборов учета, функционирующих с применением трансформаторов, в нормативной документации сформулировано особое требование: между счетчиком и электрическим проводом необходимо устанавливать контактную колодку или панель, посредством которой осуществляются все необходимые соединения. Видео Смотрите видео инструкцию по подключению трехфазного счетчика: При установке электрического трехфазного счетчика нужно помнить о том, что от точности следования схематическому исполнению будет зависеть целостность оборудования и безопасность его эксплуатации. По требованию заказчика со стопором могут изготавливаться счетчики активной энергии. Их подключение происходит исключительно через трансформаторы напряжения и тока.

Звоните — наши сотрудники проконсультируют по вопросам подключения электросчетчиков, проведения электричества на участок, электроиспытаниям и электромонтажным работам.

Лора, здравствуйте.

Последовательность подключения такова слева направо : первый провод — фаза А вход , второй — ее выход; третий — вход, а четвертый — выход фазы В; аналогично — 5-й и 6-й провода, соответствующие входу и выходу фазы С, последние два — вход и выход нулевого проводника.

Объясняется это тем, что при указанных мощностях величина электрического тока в цепях может достигать ти Ампер, что считается недопустимым для городских квартир.

На шинах, которые отходят от генератора, устанавливаются трансформаторы тока.

Стоит сразу заметить, что замена его тремя однополюсными категорически запрещена. Электронные устройства Современный электронный учёт электроэнергии организуется по нескольку иному принципу и позволяет получить ряд преимуществ, основными из которых являются: Высокая точность снятия показаний, существенно превышающая тот же показатель для индукционного прибора; Возможность эксплуатации в многотарифном режиме; Допустимость организации автоматического снятия показаний.
Основные схемы трёхфазного щита на примере продукции ANDELI

Предварительный этап

Эта схема будет изображена на корпусе устройства, вернее с обратной стороны его крышки. В помещениях, где возможны загрязнения и механические повреждения, монтаж счетчиков осуществляется в предохранительных шкафах.

Косвенное Такая схема подключения трехфазного счетчика используется на высоковольтных присоединениях.

И2 — выход измерительной обмотки. На контактной панели электронного устройства входные и выходные контакты размещены точно таким же образом, как и на всех других типах трехфазных счетчиков.

На первый контакт приходит первая фаза, далее между первым и вторым ставится перемычка, а с третьего уже отходит к нагрузке фаза. Полукосвенное При подключении счетчика через трансформатор необходимо следить за порядком присоединения начала и конца обмоток трансформатора тока, как первичной Л1, Л2 , так и вторичной И1, И2.

С выходных клемм счетчика провода фаз А, В, С подключаются на входные клеммы автоматического выключателя, с выхода которого трехфазное напряжение поступает в домашнюю электрическую сеть. Прибор необходимо проверить на наличие пломб на винтах кожуха. При покупке нужно будет определиться, какой именно тип счетчика необходим: однофазный или трехфазный. При непосредственном включении ТС включается в сеть без измерительных трансформаторов рисунок 2.


И на каждый счетчик приходит и отходит одна фаза с нулем. Далее можно спокойно продолжать установку защитной автоматики в щите, предварительно отключив вводной автомат.

В этом случае подключение к трехфазной сети идет не напрямую, а через трансформаторы. Однофазные и трехфазные приборы учета электроэнергии отличаются по величине подключаемого напряжения. Кроме установки трехфазного электросчетчика, не забудьте о том, что его нужно опломбировать. В частных домах и гаражах применяются только приборы учета прямого включения, потому что в них нагрузка не превышает Ампер или с максимальной мощностью до 60 киловатт.

Рекомендуемая высота от пола 1,4 — 1,7 м. На них обычно пишут разные технические данные год изготовления, ОТК, срок поверки и т.
схема подключения трехзфазного счетчика

Схема подключения трехфазного счетчика электроэнергии

Если вы подключаете трехфазный электросчётчик напрямую, без вводного автомата, к соответствующим клеммам прибора подключаете сразу фазные и нулевой провода вводного кабеля в том же порядке. В частных домах и гаражах применяются только приборы учета прямого включения, потому что в них нагрузка не превышает Ампер или с максимальной мощностью до 60 киловатт.

Для трансформаторных счетчиков указан только номинальный ток. Чем трёхфазный счётчик электроэнергии отличается от однофазного Однофазные счетчики осуществляют учет электроэнергии в двухпроводных сетях переменного тока с напряжением В.

Обычно, да, счетчики ставятся в самом гараже. На счетчик у вас должен быть паспорт, в котором указаны пределы температур, при которых он может использоваться, следовательно, если там есть указание, что он может использовать при температуре от и у вас зимой ниже температур не бывает, то можно использовать, если бывают, то нужно ставить подогрев в железном ящике есть специальные подогреватели для электрических шкафов.

Какой пускатель является одновременно и автоматом защиты? Когда речь заходит об установке любого из таких счетчиков, может возникнуть рад трудностей, связанных с их подключением.

И на каждый счетчик приходит и отходит одна фаза с нулем. Считчики данного типа отличаются повышенной надёжностью и техническими характеристиками. К таковым относятся атомные, гидравлические и тепловые электростанции.

Выполнить монтаж счетчик на дин-рейку. Также выделяют счетчики прямого и трансформаторного включения при токах, имеющих А и более на фазу. В чем проблема, если счетчик будет стоять не у вас в гараже? Подключать фазы нужно в определенном порядке, иначе счетчик не будет работать.

Итак, на сегодняшний день производители предлагают следующие виды устройств учёта: механический индукционный — фиксирует расход электричества посредством работы катушек; электронный — показания фиксируются микросхемами. Отсюда и происходит название способа включения, потому что в процессе измерения ток сначала проходит через трансформаторы и понижается до рабочего диапазона счетчика, и только потом попадает в его измерительную часть. Мы обязательно Вам ответим. Как опломбировать счетчик. Тут определенного требования нет.

Выход нашелся в электрификации домов трехфазными кабельными вводами, а для измерения поступившей энергии выпустили множество моделей трехфазных счетчиков, оснащенных полезными функциями. Основная её задача — уменьшение первичных токов и напряжений до безопасного значения. Для начала определимся с причиной замены и временем ее проведения. Во многом этому способствовали надежность и повышенные технические характеристики таких приборов. Этот тип прибора учета можно подключить к трехфазной сети при помощи трансформатора.
Подключение трёхфазного счетчика через трансформаторы тока.

3-фазный интеллектуальный счетчик – счетчики энергии и их сброс: Справочный центр Qubino произведенная энергия).


Счетчики импорта и экспорта энергии разделены в соответствии с 2 наборами значений: несбрасываемые (обозначены nr на ЖК-дисплее) и сбрасываемые (обозначены r на ЖК-дисплее).
 

Используются несбрасываемые счетчики, поскольку интеллектуальный счетчик сертифицирован MID, и эти два счетчика нельзя сбросить. Два других можно сбросить, и именно они отправляют значения на шлюз.

Как обнулить счетчики?

 

  1. Использование  приложения шлюза – кнопка пользовательского интерфейса
    Некоторые шлюзы уже имеют команду для сброса счетчиков в пользовательском интерфейсе приложения.

    пример: 

     

  2. Использование  приложения шлюза — команда пользовательского интерфейса
    Команда в шестнадцатеричном 32 05

    0x32 command_class_meter
    0x05 merter_reset

    Пример:

  3. Использование ЖК-экран Smart Meter
    Вы можете сбросить значения непосредственно на устройстве, используя специальное меню на устройстве LCD .Чтобы войти в подменю, нажмите правую кнопку (3 круговые стрелки) и удерживайте ее в течение 3 секунд. Вы переходите в меню set короткими нажатиями на правую кнопку и входите, удерживая правую кнопку. В меню настроек вы найдете меню rSt cnt . Как только вы войдете, удерживайте правую кнопку, и появятся rst1, rst2, rst3, rst4 и rst All . Короткими нажатиями на правую кнопку выберите значение, которое вы хотите сбросить, затем нажмите и удерживайте правую кнопку, чтобы сбросить его.
     

    rst1 — Входящий кВтч
    rst2 — Входящий исходящий kvarh
    rst3 — kVAh
    rst4 — Выходной кВтч
    rst All — все счетчики в руководстве пользователя ЖК-дисплея здесь.

    ct%20кВтч%20метров%203%20фаз техпаспорт и примечания по применению

    ВК 27 КТ

    Реферат: AF 3060 ctct z741 6-530843-3
    Текст: Нет доступного текста файла


    OCR-сканирование
    PDF 50 ярдов 17 июня 2002 г. усилитель40973 /дом/amp40973/dmmod ВК 27 КТ АФ 3060 кткт z741 6-530843-3
    P174FCT244

    Резюме: P174FCT574T P174FCT245T P174LPT-245 74ABT544 P174LPT16373 QS74FCT280 IDT74FBT2827 IDT74FCT541 PI74LPT16245
    Текст: Нет доступного текста файла


    OCR-сканирование
    PDF Am29C821A Am29C823A Am29C827A Am29C828A Am29C841A Am29C843A Am29C861A Am29C863A CY29FCT52AT/БТ/КТ CY29FCT520AT/БТ P174FCT244 P174FCT574T P174FCT245T П174ЛПТ-245 74АВТ544 P174LPT16373 QS74FCT280 IDT74FBT2827 IDT74FCT541 ПИ74ЛПТ16245
    p174fct162244

    Резюме: QS74FCT843 IDT74FCT 6823A AT/N0944 AT/S3C84E9 P174fct162q2 P174FCT521T IDT74FCT191T партнер
    Текст: Нет доступного текста файла


    OCR-сканирование
    PDF PI49FCT804T/АТ PI49FCT805T/АТ/БТ/КТ PI49FCT2805T/АТ/БТ/КТ PI49FCT806T/АТ/БТ/КТ PI49FCT807T/АТ/БТ/КТ PI49FCT2807T PI49FCT811T/АТ/БТ QS5805T QS52805T QS5806T p174fct162244 QS74FCT843 IDT74FCT 6823А AT/N0944 В / S3C84E9 P174fct162q2 P174FCT521T IDT74FCT191T партнер
    Недоступно

    Резюме: нет абстрактного текста
    Текст: Нет доступного текста файла


    OCR-сканирование
    PDF 30В/230В 15В/115В 30В/115В 15В/230В 115/230В,
    Недоступно

    Резюме: нет абстрактного текста
    Текст: Нет доступного текста файла


    OCR-сканирование
    PDF Р-20010 Р-20003 Р-20005 Р-20600 Р-20595 Р-20578 R-20579 Р-20580 Р-20585 R-20587
    3533

    Реферат: ПЭК 5099
    Текст: Нет доступного текста файла


    OCR-сканирование
    PDF МиЛ-ПРФ-27/359.МИЛ-ПРФ-27/359-01 МИЛ-ПРФ-27/359-147) 3533 ПЭК 5099
    АХ 77270

    Резюме: нет абстрактного текста
    Текст: Нет доступного текста файла


    OCR-сканирование
    PDF
    83186

    Реферат: ct 440 83167 83450 83060 электронные трансформаторы pico 83345 83435 pico 83579
    Текст: Нет доступного текста файла


    Оригинал
    PDF 30 кГц; МИЛ-ПРФ-27: МИЛ-ПРФ-27, 83186 КТ 440 83167 83450 83060 пико электронные трансформаторы 83345 83435 пико 83579
    84110

    Резюме: 84175 пикоэлектронные трансформаторы CT625 84185 5713 60-транзисторный звуковой трансформатор ct 600 для поверхностного монтажа 84125 CT-3125
    Текст: Нет доступного текста файла


    Оригинал
    PDF 25 кГц; МИЛ-ПРФ-27: МИЛ-ПРФ-27, МИЛ-СТД-202, 84110 84175 пико электронные трансформаторы CT625 84185 5713 транзистор кт 60 аудио трансформатор 600 для поверхностного монтажа 84125 КТ-3125
    74FCT544

    Резюме: QS74FCT652 74FCT273 QS74FCT521 p74fct648 QS74FCT821 CD74FCT828 QS74FCT139 P74FCT623 IDT CROSS
    Текст: Нет доступного текста файла


    OCR-сканирование
    PDF 7Gb25I17 00G13М CD74FCT2952AT QS29FCT52AT/БТ/КТ IDT29FCT52AT/BT/CT CD74FCT2953AT QS29FCT53AT/БТ/КТ IDT29FCT53AT/BT/CT CD74FCT29520AT QS29FCT520AT/БТ/КТ 74FCT544 QS74FCT652 74FCT273 QS74FCT521 p74fct648 QS74FCT821 CD74FCT828 QS74FCT139 P74FCT623 ИДТ КРОСС
    ПЭК 5099

    Аннотация: 3885
    Текст: Нет доступного текста файла


    OCR-сканирование
    PDF Т-22003 Т-22005 Т-22010 Т-22015 ПЭК 5099 3885
    Недоступно

    Резюме: нет абстрактного текста
    Текст: Нет доступного текста файла


    OCR-сканирование
    PDF Y-27003 Y-27W* Y-27015 Y-27750 Y-27760 Y-27790 Y-27780 Y-27770
    23/QSCH-5374

    Резюме: нет абстрактного текста
    Текст: Нет доступного текста файла


    Оригинал
    PDF 30 кГц 23/КСЧ-5374
    трансформатор 230В на 35В

    Резюме: PH9130AL, 115 трансформатор 230 В на 12 В 500 мА трансформатор 230 В 12 В 500 мА 230 В на 15 В трансформатор 230 В 9 В, 12 В трансформатор 50 ВА 66a 113 TL351 12 В и 500 мА трансформатор 200 ВА, 230 В на 24 В трансформатор
    Текст: Нет доступного текста файла


    Оригинал
    PDF UL1332 500 ВА 15В/230В 50/60 Гц) 4000 В среднекв. УЛ506, УЛ1411, EN60950 EN60065 ТЛ35-5000-048 трансформатор 230в на 35в РН9130АЛ, 115 трансформатор 230В на 12В 500мА трансформатор 230В 12В 500мА трансформатор 230в на 15в 230в 9в, 12В трансформатор 50ВА 66а 113 TL351 Трансформатор 12В и 500мА. 200ВА, трансформатор 230В на 24В
    Т8514

    Аннотация: L82-60 P9342
    Текст: Нет доступного текста файла


    OCR-сканирование
    PDF МИЛ-Т-27/357.Ил-Т-271357-01 Ил-Т-271357-114) L-8203 L-8210 L-8215 L-8218 Л-8220 L-8225 L-8228 Т8514 Л82-60 P9342
    РВС300Б-15/Р

    Резюме: нет абстрактного текста
    Текст: Нет доступного текста файла


    OCR-сканирование
    PDF Ил-Т-27: МИЛ-Т-27, TF5S21ZZ МИЛ-Т-27) РВС300Б-15/Р
    Недоступно

    Резюме: нет абстрактного текста
    Текст: Нет доступного текста файла


    OCR-сканирование
    PDF
    карат 1875

    Реферат: ct 305 1200ct ct1875
    Текст: Нет доступного текста файла


    Оригинал
    PDF МИЛ-ПРФ-27/357С МИЛ-ПРФ-27/357Б МИЛ-ПРФ-27.М27/357- кт 1875 г. кт 305 1200 карат ct1875
    ic 76610

    Резюме: нет абстрактного текста
    Текст: Нет доступного текста файла


    OCR-сканирование
    PDF
    2006 — Недоступно

    Резюме: нет абстрактного текста
    Текст: Нет доступного текста файла


    Оригинал
    PDF E73539 E80130 LR68051-2 2500 В среднекв. LT2006
    Недоступно

    Резюме: нет абстрактного текста
    Текст: Нет доступного текста файла


    OCR-сканирование
    PDF ВИНШН88 Т-22003 Т-22005 Т-22010 Т-22015 Т-22018 Т-22020 Т-22025 Т-22028 Т-22030
    Недоступно

    Резюме: нет абстрактного текста
    Текст: Нет доступного текста файла


    Оригинал
    PDF 30 кГц
    Недоступно

    Резюме: нет абстрактного текста
    Текст: Нет доступного текста файла


    OCR-сканирование
    PDF
    Недоступно

    Резюме: нет абстрактного текста
    Текст: Нет доступного текста файла


    Оригинал
    PDF 25 кГц
    2002 — F8212

    Резюме: нет абстрактного текста
    Текст: Нет доступного текста файла


    Оригинал
    PDF СТ-600 СТ-2400 СТ-720 СТ-700 КТ-2457Ч КТ-2455Ч КТ-570Ч КТ-550Ч КТ-520Ч КТ-1701 F8212

    Чередование фаз и угол сдвига фаз – возмущение напряжения

    Чередование фаз и угол сдвига фаз – возмущение напряжения

    Чередование фаз или последовательность фаз — концепция, которая не совсем понятна и неправильно применяется во многих установках.Давайте углубимся в то, что такое «вращение фаз», как это называют в трехфазных электрических системах. Вот некоторые ключевые моменты, на которые стоит обратить внимание:

    Чередование фаз/Последовательность фаз важны в следующих приложениях

    1. Для трехфазных двигателей, напрямую подключенных к сети переменного тока.

    2. Для трехфазных двигателей, напрямую подключенных к сети переменного тока через устройство плавного пуска.

    3. Некоторые типы старых электромеханических реле защиты

    4. Некоторые старые электромеханические измерители мощности.

    5. Параллельное подключение трехфазного источника переменного тока к трехфазному генератору.

    6. Подключение одного источника переменного тока № 1 к другому источнику переменного тока № 2 — аналогично параллельному подключению двух трансформаторов.

    Чередование фаз/последовательность фаз не имеет значения в следующих приложениях

    1. Где 3-фазный двигатель питается от частотно-регулируемого привода (VFD). В этом случае секция VFD

      input не заботится о последовательности фаз.Последовательность векторов на выходе привода может быть изменена программными настройками на ЧРП и обычно выбирается как последовательность по часовой стрелке или последовательность против часовой стрелки.
    2. Подключение к трансформатору.

    3. Подключение к любым нагрузкам выпрямительного типа.

    4. Новые электронные твердотельные реле. Эти реле можно запрограммировать на последовательность A-B-C или A-C-B.

    5. Однофазные двигатели.

    Что такое чередование фаз?

    Три фазы источника переменного тока обычно обозначаются как A-B-C, U-V-W, a-b-c, R-S-T или просто 1-2-3, причем их использование различается в разных странах и географических регионах. Независимо от обозначения, чередование фаз или последовательность фаз указывают последовательность, при которой каждая фаза достигает своего пикового напряжения. Чтобы мы поняли это правильно, нужно помнить одну ключевую вещь: ВСЕ ТРИ ФАЗНЫЕ ВЕКТОРЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ВРАЩАЮТСЯ ПРОТИВ ЧАСОВОЙ СТРЕЛКИ на системной частоте.Векторная фазовая диаграмма, которую мы видим в учебниках, представляет собой то, что можно увидеть при свете, который включается и выключается на системной частоте. Это означает, что каждые 16,6 мс (для системы с частотой 60 Гц) вектор будет вращаться и возвращаться в исходное положение и, следовательно, будет казаться зрителю статичным.

    Последовательность фаз, а не чередование фаз — это термин, определенный в словаре IEEE (IEEE 100-1984). Однако оба термина широко используются на протяжении многих лет.

    Зачем выбирать любую другую последовательность фаз, кроме A-B-C?

    Следует отметить, что конкретная последовательность фаз является лишь обозначением названия, которое было установлено в начале истории электроэнергетической компании, и его становится трудно изменить после многих лет эксплуатации.Некоторые электрические коммунальные предприятия работают в последовательности A-B-C, а другие — в последовательности A-C-B. Некоторые компании используют одну последовательность фаз при одном напряжении, а другую — при другом напряжении. Чтобы проиллюстрировать, как может возникнуть различная последовательность фаз, давайте посмотрим на следующую картинку:

    Предположим, что есть два источника. Это могут быть две электростанции или генераторы, один из которых называется источником 1, а другой — источником 2. Вначале инженеры источников 1 и 2 решили назвать три фазы, как показано на рисунке ниже.

    Теперь вы думаете, что соединение этих двух источников будет проблемой?

    Чтобы мы могли понять, почему возникают проблемы при попытке соединить эти две системы, нам необходимо иметь некоторое представление о конструкции распределительного устройства. Распределительные устройства / распределительные щиты / щиты сконструированы с постоянным соотношением фаз. Такие стандарты, как IEEE C37.20.2, IEEE C37.20.2, IEEE C37.20.3, требуют, чтобы проводники шины располагались по схеме 1-2-3 ИЛИ A-B-C слева направо, сверху вниз, спереди назад.

    При попытке подключить несогласованную последовательность фаз (между разными источниками) с распределительным устройством, которое всегда имеет постоянный набор маркировки фаз, мы видим, что необходимо изменить как минимум два подводящих провода источника, который имеет последовательность, отличную от A-B-C.

    Чтобы проиллюстрировать последствия соединения системы с последовательностью A-B-C с другой системой с последовательностью A-C-B, можно выполнить моделирование с использованием идеальных источников. Результаты моделирования приведены ниже.Как видно, между двумя источниками протекает высокий уровень тока короткого замыкания, что обычно приводит к срабатыванию защитных устройств для соответствующих источников и/или повреждению оборудования.

     

    В этом случае между двумя источниками протекает ток силой более 700 А. Обратите внимание, что ток полностью находится в фазных цепях, и ток нейтрали не течет.

    Фазовый угол

    Другая ситуация, которая обычно возникает, — это когда у нас есть два источника с одинаковой последовательностью фаз или чередованием фаз, но фазовые углы не совсем одинаковы.См. рисунок ниже, чтобы понять это лучше. Как можно заметить, оба источника имеют вращение ABC (помните, что векторы всегда вращаются против часовой стрелки), но угол одного источника не равен точно 0, 120, 240 градусам, как можно было бы ожидать. Это может быть вызвано различными причинами, некоторые из которых:

    • Напряжение источника электросети может не иметь идеального сдвига фазы.

    • Могут быть вышестоящие трансформаторы, которые могут вызывать некоторую разность фаз из-за конструкции трансформатора.Помните, что трансформаторы «звезда-звезда» в идеале не должны вносить разницы в фазовом угле между первичной и вторичной обмотками.

    • Если к одному источнику подключен трансформатор «треугольник-звезда» перед входом, это приведет к 30-градусной разнице фазового угла по сравнению с источником, не имеющим вышестоящего трансформатора.

    Обычно вопрос заключается в том, могу ли я соединить две системы или нет. При соединении двух систем с немного разными фазовыми углами будет чистый ток нейтрали, который будет протекать через землю/нейтраль, соединяющую два источника.Это показано в моделировании ниже. Можно видеть, что два источника имеют одинаковую последовательность фаз, но у источника 1 угол сдвига фаз составляет 0 120 240 градусов, тогда как у источника 2 фазовый угол равен 1 122 239 градусов.

    Соединение двух источников с немного разными фазовыми углами приведет к циркуляции тока нейтрали/земли между двумя источниками.

    Применение, в котором важна как последовательность фаз, так и угол наклона фаз — параллельное подключение двух трансформаторов на подстанции низкого напряжения.

    Часто требуется замкнуть секционный выключатель и запараллелить два трансформатора среднего напряжения для удовлетворения требований нагрузки или некоторых других требований. Необходимо выполнить две вещи (в порядке), относящиеся к последовательности фаз, чтобы убедиться, что все работает так, как задумано.

    1. Проверка последовательности фаз :Используя измеритель последовательности фаз, убедитесь, что два источника имеют одинаковую последовательность фаз, либо оба имеют последовательность ABC, либо оба имеют последовательность ACB.
    2. Проверка фазового угла : Измерьте разность потенциалов между соответствующими фазами, которые будут включены параллельно. Величина разности потенциалов между соответствующей фазой будет указывать на разность углов фаз между двумя источниками. В идеале между, скажем, фазой A источника 1 и фазой A источника B не должно существовать разности потенциалов, если оба источника имеют фазы, которые находятся точно на расстоянии 0, 120, 240 градусов друг от друга. Незначительные различия в углах фаз обычно допускаются, и это приведет только к циркуляции тока заземления между трансформаторами.Этот тест также можно выполнить с помощью осциллографа. Если заметна большая разность фазовых углов, необходимо выполнить дополнительные инженерные работы перед параллельным подключением двух трансформаторов.

    Возможные последствия непроверки чередования фаз при подключении устройств:
    • Двигатели могут вращаться в противоположном направлении и, в зависимости от ведомой нагрузки, могут повредить ведомую нагрузку.

    • Электромеханические реле могут вызвать ложное срабатывание или, в худшем случае, вообще не работать.

    • Электромеханические измерители мощности могут давать ошибочные показания.

    • Опасный ток короткого замыкания может протекать при соединении источников с различным чередованием фаз.

    Возможные последствия отсутствия проверки фазового угла при подключении устройств:
    • Циркуляция фазного тока между двумя источниками, что может привести к перегреву трансформаторов.

    • Циркуляционные токи заземления между двумя источниками.

    • Циркуляционные токи заземления вызывают ложное срабатывание реле замыкания на землю.

    Общие сведения о теплообменниках — типы, конструкции, области применения и руководство по выбору

    Крупный план части теплообменника вода-воздух.

    Изображение предоставлено: Алаэттин ЙИЛДИРИМ/Shutterstock.com

    Теплообменники – это устройства, предназначенные для передачи тепла между двумя или более жидкостями, т.е.е., жидкости, пары или газы — различных температур. В зависимости от типа используемого теплообменника процесс теплопередачи может быть газ-газ, жидкость-газ или жидкость-жидкость и происходить через твердый сепаратор, который предотвращает смешивание жидкостей, или прямой поток жидкости. контакт. Другие конструктивные характеристики, включая конструкционные материалы и компоненты, механизмы теплопередачи и конфигурации потока, также помогают классифицировать и классифицировать типы доступных теплообменников. Эти теплообменные устройства, находящие применение в самых разных отраслях промышленности, разработаны и изготовлены для использования как в процессах нагрева, так и в процессах охлаждения.

    В этой статье основное внимание уделяется теплообменникам, изучению различных доступных конструкций и типов и объяснению их соответствующих функций и механизмов. Кроме того, в этой статье изложены соображения по выбору и общие области применения для каждого типа теплообменного устройства.

    Термодинамика теплообменника

    Конструкция теплообменника представляет собой упражнение в термодинамике, науке, изучающей поток тепловой энергии, температуру и взаимосвязь с другими формами энергии.Чтобы понять термодинамику теплообменника, хорошей отправной точкой является изучение трех способов передачи тепла: проводимости, конвекции и излучения. В разделах ниже представлен обзор каждого из этих режимов теплопередачи.

    Проводимость

    Теплопроводность — это передача тепловой энергии между материалами, находящимися в контакте друг с другом. Температура — это мера средней кинетической энергии молекул в материале: более теплые объекты (находящиеся при более высокой температуре) демонстрируют большее молекулярное движение.Когда более теплый объект соприкасается с более холодным объектом (тот, который имеет более низкую температуру), между двумя материалами происходит передача тепловой энергии, при этом более холодный объект получает больше энергии, а более теплый объект становится менее заряженным. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока не будет достигнуто тепловое равновесие.

    Скорость, с которой тепловая энергия передается в материале за счет теплопроводности, определяется следующим выражением:

     

    В этом выражении Q представляет собой количество тепла, переданного через материал за время t , ΔT представляет собой разность температур между одной и другой сторонами материала (температурный градиент), A представляет собой площадь поперечного сечения материала, d — толщина материала.Константа k известна как теплопроводность материала и является функцией внутренних свойств материала и его структуры. Воздух и другие газы обычно имеют низкую теплопроводность, в то время как неметаллические твердые вещества имеют более высокие значения, а металлические твердые вещества обычно имеют самые высокие значения.

    Конвекция

    Конвекция — это передача тепловой энергии от поверхности посредством движения нагретой жидкости, такой как воздух или вода.Большинство жидкостей расширяются при нагревании и, следовательно, становятся менее плотными и поднимаются по сравнению с другими более холодными частями жидкости. Итак, когда воздух в комнате нагревается, он поднимается к потолку, потому что он теплее и менее плотный, и передает тепловую энергию, сталкиваясь с более холодным воздухом в комнате, затем становится более плотным и снова падает к полу. Этот процесс создает естественный или свободный конвекционный поток. Конвекция также может происходить за счет того, что называется принудительной или вспомогательной конвекцией, например, когда нагретая вода прокачивается по трубе, например, в водяной системе отопления.

    Для свободной конвекции скорость передачи тепла выражается законом охлаждения Ньютона:

     

     

    Где Q-точка — скорость теплопередачи, ч c — коэффициент конвективной теплопередачи, A — площадь поверхности, на которой происходит процесс конвекции, ΔT — разность температур между поверхность и жидкость. Коэффициент конвективной теплопередачи h c зависит от свойств жидкости, аналогично теплопроводности материала, упомянутого ранее в отношении теплопроводности.

    Радиация

    Тепловое излучение — это механизм передачи тепловой энергии, который включает излучение электромагнитных волн от нагретой поверхности или объекта. В отличие от проводимости и конвекции, тепловое излучение не требует наличия промежуточной среды для переноса волновой энергии. Все объекты, температура которых выше абсолютного нуля (-273,15 o С), излучают тепловое излучение в типично широком спектральном диапазоне.

    Чистая скорость потери тепла излучением может быть выражена с помощью закона Стефана-Больцмана следующим образом:

     

    где Q — теплопередача в единицу времени, T h — температура горячего объекта (в абсолютных единицах, o K), T c — температура более холодного окружения (также в абсолютных единицах, o К), σ — постоянная Стефана-Больцмана (значение которой равно 5.6703 x 10 -8 Вт/м 2 K 4 ). Термин, представленный ε , представляет собой коэффициент излучения материала и может иметь значение от 0 до 1, в зависимости от характеристик материала и его способности отражать, поглощать или передавать излучение. Это также функция температуры материала.

    Основные принципы, лежащие в основе теплообменников

    Независимо от типа и конструкции все теплообменники работают в соответствии с одними и теми же фундаментальными принципами, а именно нулевым, первым и вторым законами термодинамики, которые описывают и диктуют передачу или «обмен» тепла от одной жидкости к другой.

    • Нулевой закон термодинамики гласит, что термодинамические системы, находящиеся в тепловом равновесии, имеют одинаковую температуру. Кроме того, если каждая из двух систем находится в тепловом равновесии с третьей системой, то две первые системы должны быть в равновесии друг с другом; таким образом, все три системы имеют одинаковую температуру. Этот закон, предшествующий трем другим законам термодинамики по порядку, но не по развитию, не только выражает тепловое равновесие как переходное свойство, но также определяет понятие температуры и устанавливает ее как измеримое свойство термодинамических систем.
    • Первый закон термодинамики основывается на нулевом законе, устанавливая внутреннюю энергию ( U ) как еще одно свойство термодинамических систем и указывая на влияние тепла и работы на внутреннюю энергию системы и энергию окружающей среды. Кроме того, первый закон, также называемый законом преобразования энергии, по существу гласит, что энергия не может быть создана или уничтожена, а только передана в другую термодинамическую систему или преобразована в другую форму (например, в другую форму).г., тепло или работа).

      Например, если тепло поступает в систему из окружающей среды, происходит соответствующее увеличение внутренней энергии системы и уменьшение энергии окружающей среды. Этот принцип можно проиллюстрировать следующим уравнением, где ΔU система представляет собой внутреннюю энергию системы, а ΔU окружающая среда представляет внутреннюю энергию окружающей среды:

      7

      7
    • Второй закон термодинамики устанавливает энтропию ( S ) как дополнительное свойство термодинамических систем и описывает естественную и неизменную тенденцию Вселенной и любой другой замкнутой термодинамической системы к увеличению энтропии с течением времени.Этот принцип можно проиллюстрировать следующим уравнением, где ΔS представляет собой изменение энтропии, ΔQ представляет собой изменение тепла, подведенного к системе, а T представляет собой абсолютную температуру:

      Он также используется для объяснения тенденции двух изолированных систем, когда они взаимодействуют и свободны от всех других влияний, двигаться к термодинамическому равновесию. Как установлено вторым законом, энтропия может только увеличиваться, но никогда не уменьшаться; следовательно, каждая система по мере увеличения энтропии неизменно движется к наибольшему значению, достижимому для указанной системы.При этом значении система достигает состояния равновесия, при котором энтропия больше не может ни увеличиваться (поскольку она максимальна), ни уменьшаться, поскольку это действие нарушило бы второй закон. Следовательно, возможны только те системные изменения, при которых энтропия не изменяется (т. Е. Отношение количества тепла, присоединяемого или отводимого системе, к абсолютной температуре остается постоянным).

    В целом эти принципы определяют основные механизмы и операции теплообменников; нулевой закон устанавливает температуру как измеримое свойство термодинамических систем, первый закон описывает обратную зависимость между внутренней энергией системы (и ее преобразованными формами) и энергией окружающей ее среды, а второй закон выражает тенденцию двух взаимодействующих систем к взаимодействию. двигаться к тепловому равновесию.Таким образом, теплообменники функционируют, позволяя жидкости с более высокой температурой ( F 1 ) взаимодействовать прямо или косвенно с жидкостью с более низкой температурой ( F 2 ), что позволяет тепла для передачи от F 1 к F 2  для достижения равновесия. Этот перенос тепла приводит к понижению температуры для F 1 и повышению температуры для F 2 .В зависимости от того, направлено ли приложение на нагрев или охлаждение жидкости, этот процесс (и устройства, в которых он используется) можно использовать для направления тепла к системе или от нее соответственно.

    Характеристики конструкции теплообменника

    Как указано выше, все теплообменники работают по одним и тем же основным принципам. Однако эти устройства можно классифицировать и классифицировать несколькими различными способами в зависимости от их конструктивных характеристик. К основным характеристикам, по которым можно классифицировать теплообменники, относятся:

    • Конфигурация потока
    • Способ изготовления
    • Механизм теплопередачи

    Конфигурация потока

    Конфигурация потока, также называемая схемой потока теплообменника, относится к направлению движения жидкостей внутри теплообменника по отношению друг к другу.В теплообменниках используются четыре основные конфигурации потока:

    • Прямоток
    • Противоток
    • Поперечный поток
    • Гибридный поток
    Прямоток

    Прямоточные теплообменники , также называемые прямоточными теплообменниками, представляют собой теплообменные устройства, в которых жидкости движутся параллельно и в одном направлении друг с другом. Хотя эта конфигурация обычно приводит к более низкой эффективности, чем конфигурация с противотоком, она также обеспечивает наибольшую тепловую однородность по стенкам теплообменника.

    Противоточный поток

    Противоточные теплообменники , также известные как противоточные теплообменники, сконструированы таким образом, что жидкости движутся антипараллельно (т. е. параллельно, но в противоположных направлениях) друг другу внутри теплообменника. Противоточная конфигурация, наиболее часто используемая из конфигураций потока, обычно демонстрирует наивысшую эффективность, поскольку она обеспечивает наибольшую передачу тепла между жидкостями и, следовательно, наибольшее изменение температуры.

    Поперечный поток

    В теплообменниках с перекрестным потоком жидкости текут перпендикулярно друг другу. Эффективность теплообменников, в которых используется эта конфигурация потока, находится между эффективностью противоточных и прямоточных теплообменников.

    Гибридный поток

    Теплообменники с гибридным потоком демонстрируют некоторую комбинацию характеристик ранее упомянутых конфигураций потока. Например, в конструкциях теплообменников может использоваться несколько проходов и устройств (например,г., как противоточные, так и перекрестные схемы) в одном теплообменнике. Эти типы теплообменников обычно используются для учета ограничений приложения, таких как пространство, бюджетные затраты или требования к температуре и давлению.

    На рис. 1 ниже показаны различные доступные конфигурации потока, в том числе конфигурация с поперечным/встречным потоком, которая является примером конфигурации с гибридным потоком.

    Рис. 1. Конфигурации потока теплообменника

    Способ изготовления

    В то время как в предыдущем разделе теплообменники классифицировались на основе типа используемой конфигурации потока, в этом разделе они классифицируются на основе их конструкции.Конструктивные характеристики, по которым можно классифицировать эти устройства, включают:

    • Рекуперативный и регенеративный
    • Прямое и непрямое
    • Статическая и динамическая
    • Типы используемых компонентов и материалов
    Рекуперативный и регенеративный

    Теплообменники можно классифицировать как рекуперативные теплообменники и регенеративные теплообменники.

    Разница между рекуперативными и регенеративными теплообменными системами заключается в том, что в рекуперативных теплообменных аппаратах (обычно называемых рекуператорами) каждая жидкость одновременно протекает по собственному каналу внутри теплообменника.С другой стороны, регенеративные теплообменники , также называемые емкостными теплообменниками или регенераторами, позволяют попеременно протекать более теплым и более холодным текучим средам через один и тот же канал. И рекуператоры, и регенераторы могут быть дополнительно разделены на различные категории теплообменников, такие как прямые или непрямые, статические или динамические, соответственно. Из двух указанных типов рекуперативные теплообменники чаще используются в промышленности.

    Прямое и косвенное

    В рекуперативных теплообменниках используются процессы прямого или непрямого контакта для обмена теплом между жидкостями.

    В теплообменниках прямого контакта жидкости не разделяются внутри устройства и тепло передается от одной жидкости к другой посредством прямого контакта. С другой стороны, в непрямых теплообменниках жидкости остаются отделенными друг от друга теплопроводными компонентами, такими как трубы или пластины, на протяжении всего процесса теплопередачи. Компоненты сначала получают тепло от более теплой жидкости, когда она проходит через теплообменник, а затем передают тепло более холодной жидкости, когда она проходит через теплообменник.Некоторые из устройств, в которых используются процессы прямого контактного переноса, включают градирни и паровые инжекторы, а устройства, в которых используются процессы непрямого контактного переноса, включают трубчатые или пластинчатые теплообменники.

    Статическая и динамическая

    Существует два основных типа регенеративных теплообменников — статические теплообменники и динамические теплообменники. В статических регенераторах (также известных как регенераторы с неподвижным слоем) материал и компоненты теплообменника остаются неподвижными, когда жидкости проходят через устройство, в то время как в динамических регенераторах материал и компоненты перемещаются на протяжении всего процесса теплопередачи.Оба типа подвержены риску перекрестного загрязнения между потоками жидкости, что требует тщательного проектирования во время производства.

    В одном примере статического типа более теплая жидкость проходит через один канал, а более холодная жидкость проходит через другой в течение фиксированного периода времени, в конце которого с помощью быстродействующих клапанов поток меняет направление таким образом, что два жидкости переключают каналы. В примере динамического типа обычно используется вращающийся теплопроводный компонент (например,г., барабан), через который непрерывно протекают более теплые и более холодные жидкости, хотя и в отдельных, герметичных секциях. Когда компонент вращается, любая данная секция попеременно проходит через более теплый пар и более холодные потоки, позволяя компоненту поглощать тепло от более теплой жидкости и передавать тепло более холодной жидкости по мере ее прохождения. На рис. 2 ниже показан процесс теплопередачи в регенераторе роторного типа с противоточной конфигурацией.

    Рисунок 2 – Теплопередача в регенераторе роторного типа

    Компоненты и материалы теплообменника

    Существует несколько типов компонентов, которые можно использовать в теплообменниках, а также широкий спектр материалов, используемых для их изготовления.Используемые компоненты и материалы зависят от типа теплообменника и его предполагаемого применения.

    Некоторые из наиболее распространенных компонентов, используемых для изготовления теплообменников, включают кожухи, трубы, спиральные трубы (змеевики), пластины, ребра и адиабатические колеса. Более подробная информация о том, как эти компоненты функционируют в теплообменнике, будет представлена ​​в следующем разделе (см. Типы теплообменников).

    В то время как металлы очень подходят и широко используются для изготовления теплообменников из-за их высокой теплопроводности, как в случае теплообменников из меди, титана и нержавеющей стали, другие материалы, такие как графит, керамика, композиты или пластмассы , может предложить большие преимущества в зависимости от требований приложения теплопередачи.

    Рисунок 3 – Классификация теплообменников по конструкции Примечания: * Теплообменные устройства, перечисленные под классификациями конструкции, являются лишь небольшой выборкой из имеющихся.
    **Изображенная классификация соответствует информации, опубликованной на сайте Thermopedia.com.

    Механизм теплопередачи

    В теплообменниках используются два типа механизмов теплопередачи: однофазный и двухфазный теплообмен.

    В однофазных теплообменниках жидкости не претерпевают никаких фазовых переходов в процессе теплопередачи, а это означает, что как более теплые, так и более холодные жидкости остаются в том же состоянии вещества, в котором они поступили в теплообменник.Например, в системах теплопередачи вода-вода более теплая вода теряет тепло, которое затем передается более холодной воде и не переходит в газообразное или твердое состояние.

    С другой стороны, в двухфазных теплообменниках жидкости претерпевают фазовый переход в процессе теплопередачи. Фазовый переход может происходить в одной или обеих участвующих текучих средах, что приводит к переходу от жидкости к газу или от газа к жидкости. Как правило, устройства, использующие двухфазный механизм теплопередачи, требуют более сложных конструктивных решений, чем устройства, использующие однофазный механизм теплопередачи.Некоторые из типов доступных двухфазных теплообменников включают бойлеры, конденсаторы и испарители.

    Типы теплообменников

    В зависимости от конструктивных характеристик, указанных выше, имеется несколько различных вариантов теплообменников. Некоторые из наиболее распространенных вариантов, используемых в промышленности, включают:

    • Кожухотрубчатые теплообменники
    • Двухтрубные теплообменники
    • Пластинчатые теплообменники
    • Конденсаторы, испарители и бойлеры

    Кожухотрубные теплообменники

    Наиболее распространенный тип теплообменников, кожухотрубные теплообменники состоят из одной трубы или ряда параллельных труб (т.пучок труб), заключенный в герметичный цилиндрический сосуд высокого давления (т. е. кожух). Конструкция этих устройств такова, что одна жидкость течет через меньшую трубку (трубки), а другая жидкость течет вокруг ее / их внешней (их) и между ней / ними внутри герметичной оболочки. Другие конструктивные характеристики, доступные для этого типа теплообменника, включают оребренные трубы, одно- или двухфазный теплообмен, противоточные, прямоточные или перекрестные схемы, а также одно-, двух- или многоходовые конфигурации.

    Некоторые из доступных типов кожухотрубных теплообменников включают теплообменники со спиральными змеевиками и теплообменники с двойной трубой, а некоторые из применений включают предварительный нагрев, охлаждение масла и производство пара.

    Крупный план пучка труб трубчатого теплообменника.

    Изображение предоставлено: Антон Москвитин/Shutterstock.com

    Двухтрубные теплообменники

    Форма кожухотрубного теплообменника. В двухтрубных теплообменниках используется простейшая конструкция и конфигурация теплообменника, состоящая из двух или более концентрических цилиндрических труб или трубок (одна трубка большего размера и одна или несколько трубок меньшего размера).В соответствии с конструкцией кожухотрубного теплообменника одна жидкость течет через меньшую трубу (трубы), а другая жидкость течет вокруг меньшей трубы (трубок) внутри большей трубы.

    Требования к конструкции двухтрубных теплообменников включают характеристики рекуперативного и непрямого контактных типов, упомянутых ранее, поскольку жидкости остаются разделенными и текут по своим каналам на протяжении всего процесса теплопередачи. Тем не менее, существует некоторая гибкость в конструкции двухтрубных теплообменников, поскольку они могут быть спроектированы с прямотоком или противотоком и использоваться модульно в последовательных, параллельных или последовательно-параллельных конфигурациях в системе.Например, на Рисунке 4 ниже показана передача тепла в изолированном двухтрубном теплообменнике с прямоточной конфигурацией.

    Рис. 4. Теплопередача в двухтрубном теплообменнике

    Пластинчатые теплообменники

    Также называемые пластинчатыми теплообменниками, пластинчатые теплообменники состоят из нескольких тонких гофрированных пластин, соединенных вместе. Каждая пара пластин создает канал, по которому может течь одна жидкость, а пары укладываются друг на друга и соединяются болтами, пайкой или сваркой, так что между парами создается второй проход, по которому может течь другая жидкость.

    Стандартная пластинчатая конструкция также доступна с некоторыми вариациями, например, с пластинчато-ребристыми или подушечными пластинчатыми теплообменниками. Пластинчато-ребристые теплообменники используют ребра или прокладки между пластинами и допускают несколько конфигураций потока и более двух потоков жидкости, проходящих через устройство. Пластинчатые теплообменники с подушками оказывают давление на пластины, чтобы повысить эффективность теплопередачи по поверхности пластины. Некоторые из других доступных типов включают пластинчатые и рамные, пластинчатые и кожуховые и спиральные пластинчатые теплообменники.

    Крупный план пластинчатого теплообменника.

    Изображение предоставлено withGod/Shutterstock.com

    Конденсаторы, испарители и бойлеры

    Бойлеры, конденсаторы и испарители представляют собой теплообменники, в которых используется двухфазный механизм теплопередачи. Как упоминалось ранее, в двухфазных теплообменниках одна или несколько жидкостей претерпевают фазовый переход в процессе теплопередачи, либо из жидкости в газ, либо из газа в жидкость.

    Конденсаторы представляют собой теплообменные устройства, в которых нагретый газ или пар охлаждаются до точки конденсации, превращая газ или пар в жидкость.С другой стороны, в испарителях и котлах процесс теплопередачи изменяет текучую среду из жидкой формы в газообразную или парообразную.

    Другие варианты теплообменника

    Теплообменники

    используются в различных областях промышленности. Следовательно, имеется несколько вариантов теплообменников, каждый из которых подходит для требований и спецификаций конкретного применения. Помимо вариантов, упомянутых выше, другие доступные типы включают теплообменники с воздушным охлаждением, теплообменники с вентиляторным охлаждением и теплообменники с адиабатическим колесом.

    Рекомендации по выбору теплообменника

    Несмотря на то, что существует широкий выбор теплообменников, пригодность каждого типа (и его конструкции) для передачи тепла между жидкостями зависит от технических характеристик и требований области применения. Эти факторы в значительной степени определяют оптимальную конструкцию желаемого теплообменника и влияют на соответствующие расчеты параметров и размеров.

    Некоторые факторы, которые профессионалы отрасли должны учитывать при проектировании и выборе теплообменника, включают:

    • Тип жидкости, поток жидкости и их свойства
    • Желаемая тепловая мощность
    • Ограничения по размеру
    • Затраты

    Тип жидкости, поток и свойства

    Конкретный тип жидкостей — e.например, воздух, вода, масло и т. д., а также их физические, химические и термические свойства, например фаза, температура, кислотность или щелочность, давление и скорость потока и т. д., помогают определить наиболее подходящую конфигурацию потока и конструкцию. для этого конкретного применения теплопередачи.

    Например, если речь идет о коррозионных, высокотемпературных средах или жидкостях под высоким давлением, конструкция теплообменника должна выдерживать высокие нагрузки в течение всего процесса нагрева или охлаждения. Одним из способов выполнения этих требований является выбор конструкционных материалов, обладающих желаемыми свойствами: графитовые теплообменники обладают высокой теплопроводностью и коррозионной стойкостью, керамические теплообменники могут выдерживать температуры выше, чем температуры плавления многих широко используемых металлов, а пластиковые теплообменники обеспечивают недорогая альтернатива, сохраняющая умеренную степень коррозионной стойкости и теплопроводности.

    Керамический теплообменник

    Изображение предоставлено CG Thermal

    Другой метод заключается в выборе конструкции, подходящей для свойств жидкости: пластинчатые теплообменники способны работать с жидкостями от низкого до среднего давления, но с более высокими скоростями потока, чем другие типы теплообменников, а двухфазные теплообменники необходимы при работе с жидкостями, которые требуют фазового перехода на протяжении всего процесса теплопередачи. Другие свойства жидкости и потока жидкости, которые профессионалы отрасли могут учитывать при выборе теплообменника, включают вязкость жидкости, характеристики загрязнения, содержание твердых частиц и наличие водорастворимых соединений.

    Тепловые выходы

    Тепловая мощность теплообменника относится к количеству тепла, передаваемого между жидкостями, и соответствующему изменению температуры в конце процесса теплопередачи. Перенос тепла внутри теплообменника приводит к изменению температуры обеих жидкостей, понижая температуру одной жидкости по мере отвода тепла и повышая температуру другой жидкости по мере добавления тепла. Желаемая тепловая мощность и скорость теплопередачи помогают определить оптимальный тип и конструкцию теплообменника, поскольку некоторые конструкции теплообменников обеспечивают более высокую скорость теплопередачи и могут выдерживать более высокие температуры, чем другие конструкции, хотя и по более высокой цене.

    Ограничения по размеру

    После выбора оптимального типа и конструкции теплообменника распространенной ошибкой является покупка слишком большого для данного физического пространства. Часто более разумно приобрести теплообменное устройство такого размера, который оставляет место для дальнейшего расширения или добавления, а не выбирать устройство, которое полностью охватывает пространство. Для приложений с ограниченным пространством, например, в самолетах или автомобилях, компактные теплообменники обеспечивают высокую эффективность теплопередачи в более компактных и легких решениях.Имеются несколько вариантов этих теплообменных устройств, характеризующихся высоким отношением площади поверхности теплопередачи к объему, включая компактные пластинчатые теплообменники. Как правило, эти устройства имеют соотношение ≥700 м 2 / м 3 для систем газ-газ и ≥400 м 2 /

  4. 5-3 м 6 3 газовые приложения.

    Затраты

    В стоимость теплообменника входит не только начальная цена оборудования, но и затраты на установку, эксплуатацию и техническое обслуживание в течение всего срока службы устройства.Несмотря на то, что необходимо выбрать теплообменник, который эффективно соответствует требованиям приложений, также важно помнить об общих затратах на выбранный теплообменник, чтобы лучше определить, стоит ли устройство инвестиций. Например, изначально дорогой, но более прочный теплообменник может привести к снижению затрат на техническое обслуживание и, следовательно, к меньшим общим затратам в течение нескольких лет, в то время как более дешевый теплообменник может быть изначально менее дорогим, но требовать нескольких ремонтов и замен. в тот же период времени.

    Оптимизация дизайна

    Проектирование оптимального теплообменника для данного применения (с конкретными спецификациями и требованиями, как указано выше) включает определение изменения температуры жидкостей, коэффициента теплопередачи и конструкции теплообменника и соотнесение их со скоростью теплопередачи. . Две основные проблемы, возникающие при достижении этой цели, — расчет номинала и размера устройства.

    Рейтинг относится к расчету тепловой эффективности (т.е., КПД) теплообменника данной конструкции и размера, включая скорость теплопередачи, количество тепла, передаваемого между жидкостями, и соответствующее изменение их температуры, а также общее падение давления в устройстве. Под определением размеров понимается расчет необходимых общих размеров теплообменника (т. е. площади поверхности, доступной для использования в процессе теплопередачи), включая длину, ширину, высоту, толщину, количество компонентов, геометрию компонентов и их расположение, и т. д., для приложения с заданными спецификациями и требованиями процесса. Конструктивные характеристики теплообменника, например, конфигурация потока, материал, элементы конструкции и геометрия и т. д., влияют как на номинальные параметры, так и на расчеты размеров. В идеале, оптимальная конструкция теплообменника для применения находит баланс (с коэффициентами, оптимизированными в соответствии с указаниями проектировщика) между номиналом и размером, который удовлетворяет спецификациям и требованиям процесса при минимально необходимых затратах.

    Применение теплообменников

    Теплообменники — это устройства, используемые в промышленности как для нагрева, так и для охлаждения.Доступны несколько вариантов теплообменников, которые находят применение в различных отраслях промышленности, в том числе:

    В приведенной ниже Таблице 1 указаны некоторые распространенные отрасли и области применения ранее упомянутых типов теплообменников.

    Таблица 1 – Отрасли и области применения теплообменников по типу

    Тип теплообменника

    Общие отрасли промышленности и применения

    Кожух и трубка

    • Переработка нефти
    • Предварительный нагрев
    • Масляное охлаждение
    • Производство пара
    • Рекуперация тепла продувки котла
    • Системы улавливания паров
    • Промышленные системы окраски

    Двойная труба

    • Промышленные процессы охлаждения
    • Требования к малой площади теплопередачи

    Пластина

    • Криогенный
    • Пищевая промышленность
    • Химическая обработка
    • Печи
    • Водяное охлаждение с замкнутого контура на разомкнутый

    Конденсаторы

    • Процессы дистилляции и очистки
    • Электростанции
    • Охлаждение
    • ОВКВ
    • Химическая обработка

    Испарители/котлы

    • Процессы дистилляции и очистки
    • Паровозы
    • Охлаждение
    • ОВКВ

    С воздушным/вентиляторным охлаждением

    • Ограниченный доступ к охлаждающей воде
    • Химические и нефтеперерабатывающие заводы
    • Двигатели
    • Электростанции

    Адиабатическое колесо

    • Химическая и нефтехимическая переработка
    • Нефтеперерабатывающие заводы
    • Пищевая промышленность и пастеризация
    • Производство электроэнергии
    • Криогеника
    • ОВКВ
    • Аэрокосмическая промышленность

    Компактный

    • Ограниченное пространство (например,г., самолеты и автомобили)
    • Масляное охлаждение
    • Автомобилестроение
    • Криогеника
    • Охлаждение электроники

    Резюме

    В этом руководстве представлены основные сведения о теплообменниках, доступных конструкциях и типах, их применении и рекомендации по использованию. Дополнительную информацию о покупке теплообменников можно найти в Руководстве по покупке теплообменников Thomas.

    Для получения дополнительной информации о сопутствующих продуктах обратитесь к другим руководствам и официальным документам Thomas или посетите платформу поиска поставщиков Thomas, где вы найдете информацию о более чем 500 000 коммерческих и промышленных поставщиков.

    Источники
    1. https://www.engr.mun.ca/~yuri/Courses/MechanicalSystems/HeatExchangers.pdf
    2. http://sky.kiau.ac.ir
    3. http://web.mit.edu/16.unified/www/SPRING/propulsion/notes/node131.html
    4. http://web.mit.edu/16.unified/www/FALL/thermodynamics/notes/node30.html
    5. https://www.thomasnet.com/knowledge/white-paper/speciality-heat-exchangers-101
    6. https://www.livescience.com/50833-zeroth-law-thermodynamics.html
    7. https://курсы.lumenlearning.com/introchem/chapter/the-three-laws-of-thermodynamics/
    8. https://chem.libretexts.org
    9. http://physicalworld.org
    10. https://link.springer.com
    11. https://thefreeanswer.com/question/regenerative-heat-exchanger-static-type-regenerative-heat-exchanger-differ-dynamic-type/
    12. http://hedhme.com
    13. https://www.kau.edu.sa/Files/0052880/Subjects/GuideLinesAndPracticeForThermalDesignOfHeatExchangersN2.pdf
    14. https://www.scribd.com/doc/132

      /Котлы-Испарители-Конденсаторы-Kakac

    Прочие теплообменники Артикул

    Больше из технологического оборудования

    вех: 1961–1968 — Офис историка

    Левая революция на Кубе закончилась в 1959 году свержением президента Фульхенсио Батиста и создание нового правительства при премьер-министре Фиделе Кастро. Режим Кастро быстро разорвал ранее прочные связи страны с Соединенными Штатами путем экспроприации У.S. экономические активы на Кубе и налаживание тесных связей с Советским Союзом.

    самолетов «Скайхок» с авианосца «Эссекс» совершают вылеты над районами боевых действий в заливе. свиней. (Коллекция фотографий Роберта Л. Лоусона)

    Эти события стали источником серьезной обеспокоенности Соединенных Штатов, учитывая Географическая близость Кубы к Соединенным Штатам и вовлекла Кубу в игру как новый и важный фактор в холодной войне.В марте 1960 года президент Дуайт Д. Эйзенхауэр поручил Центральному разведывательному управлению (ЦРУ) разработать план вторжение на Кубу и свержение режима Кастро. ЦРУ организовало операции, в ходе которой она обучала и финансировала силы ссыльных контрреволюционеров. Кубинцы, входившие в состав вооруженного крыла Демократического революционного фронта, известного как Бригада 2506.

    После своего избрания в ноябре 1960 года президент Джон Ф.Кеннеди узнал о план вторжения, пришел к выводу, что Фидель Кастро был советским клиентом, представляющим угрозу всей Латинской Америке и, посоветовавшись со своими советниками, дал согласие на продолжение запланированного ЦРУ тайного вторжения на Кубу. Запущен из Гватемалы атака не удалась практически с самого начала. Компоненты Бригада 2506 высадилась в заливе Свиней 17 апреля 1961 г. и потерпела поражение. в течение 2 дней кубинскими вооруженными силами под непосредственным командованием Кастро.

    Неудавшееся вторжение укрепило позиции администрации Кастро, которая начал открыто заявлять о своем намерении принять социализм и стремиться к более тесному связи с Советским Союзом. Это также привело к переоценке политики Кубы со стороны администрации Кеннеди. Президент создал комитет при бывшей армии Начальник штаба генерал Максвелл Тейлор и генеральный прокурор Роберт Кеннеди изучить причины поражения, понесенного в заливе Свиней.

    Это исследование и оценка политики, начатые в мае 1961 г., проводились в ноябре в том же году к решению осуществить новую тайную программу на Кубе, с кодовое название операции «Мангуст». Надзор за операцией «Мангуст» осуществлялся Специальная группа 5412/2 под эгидой Совета национальной безопасности, расширен за счет включения генерала Тейлора и генерального прокурора Кеннеди.

    Операция «Мангуст» была разработана, чтобы сделать то, что не удалось сделать вторжению в залив Свиней: отстранить коммунистический режим Кастро от власти на Кубе.Организовано ЦРУ и Министерство обороны под руководством Эдварда Лэнсдейла, операция Мангуст представлял собой множество планов с широким диапазоном целей и объем. Лэнсдейл представил Генеральному прокурору график реализации проекта, состоящий из шести этапов. Кеннеди 20 февраля 1962 года, и президент Кеннеди получил брифинг по компонентов операции 16 марта 1962 года. Лэнсдейл изложил скоординированные программа политических, психологических, военных, диверсионных и разведывательных операции, а также предполагаемые покушения на ключевых политических лидеров, включая Кастро.Ежемесячные компоненты операции должны были быть установлены для дестабилизировать коммунистический режим, включая публикацию «Анти-Кастро». пропаганда, снабжение оружием воинствующих оппозиционных групп и создание партизанских баз по всей стране, что привело к Подготовка к военной интервенции на Кубе в октябре 1962 года. Некоторые (хотя и не все) запланированных действий операции «Мангуст» были развернуты в течение 1962 г., но военной интервенции не произошло, и режим Кастро остался в власть.

    Хотя это и не считается значительным провалом внешней политики США и смущение, поскольку вторжение в залив Свиней, операция «Мангуст» не удалось достичь ее важнейшие цели. Между тем всю весну и лето 1962 г. В отчетах американской разведки указывалось на увеличение поставок оружия из Советского Союза. Союз с Кубой. На фоне растущего беспокойства в Вашингтоне по поводу того, сможет ли Советский Союз оружие, поставляемое на Кубу, включало баллистические ракеты с ядерным боеголовок, в октябре 1962 года администрация Кеннеди приостановила Операцию Мангуст перед лицом гораздо более серьезной угрозы, которая привела к самое опасное противостояние США и СССР во время холодной войны.

    ТЕПЛООБМЕННИКИ

    Теплообменник – это устройство, используемое для передачи тепла между двумя или более жидкостями. Жидкости могут быть однофазными или двухфазными и, в зависимости от типа теплообменника, могут быть разделены или находиться в непосредственном контакте. Устройства, использующие источники энергии, такие как ядерные топливные стержни или пламенные нагреватели, обычно не рассматриваются как теплообменники, хотя многие из принципов их конструкции одинаковы.

    Чтобы обсудить теплообменники, необходимо предоставить некоторую форму категоризации.Есть два подхода, которые обычно используются. Первый рассматривает конфигурацию потока внутри теплообменника, а второй основан на классификации типов оборудования, прежде всего, по конструкции. Здесь рассматриваются оба.

    Классификация теплообменников по конфигурации потока

    Существует четыре основных конфигурации потока:

    На рис. 1 показан идеализированный противоточный теплообменник, в котором две жидкости текут параллельно друг другу, но в противоположных направлениях.Этот тип организации потока допускает наибольшее изменение температуры обеих жидкостей и, следовательно, является наиболее эффективным (где эффективность — это количество фактически переданного тепла по сравнению с теоретическим максимальным количеством тепла, которое может быть передано).

    Рис. 1. Противоточный поток.

    В теплообменниках с прямотоком потоки текут параллельно друг другу и в одном направлении, как показано на рисунке 2. Это менее эффективно, чем противоток, но обеспечивает более равномерную температуру стенок.

    Рис. 2. Прямоточный поток.

    Поперечноточные теплообменники занимают промежуточное положение по эффективности между противоточными и прямоточными теплообменниками. В этих блоках потоки текут под прямым углом друг к другу, как показано на рисунке 3.

    Рис. 3. Перекрестный поток.

    В промышленных теплообменниках часто встречаются гибриды вышеуказанных типов потока. Примерами этого являются комбинированные теплообменники с поперечным и противотоком и многоходовые теплообменники.(См., например, рисунок 4.)

    Рис. 4. Перекрестный/встречный поток.

    Классификация теплообменников по конструкции

    В этом разделе теплообменники классифицируются в основном по конструкции, Garland (1990) (см. рис. 5). Первый уровень классификации заключается в разделении типов теплообменников на рекуперативные и регенеративные. Рекуперативный теплообменник имеет отдельные пути потока для каждой жидкости, и жидкости одновременно протекают через теплообменник, обмениваясь теплом через стенку, разделяющую пути потока.Регенеративный теплообменник имеет один путь потока, через который попеременно проходят горячие и холодные жидкости.

    Рисунок 5. Классификация теплообменников.

    Регенеративные теплообменники

    В регенеративном теплообменнике проточная часть обычно состоит из матрицы, которая нагревается при прохождении через нее горячей жидкости (это известно как «горячий удар»). Затем это тепло передается холодной жидкости, когда она протекает через матрицу («холодный удар»).Регенеративные теплообменники иногда называют емкостными теплообменниками . Хороший обзор регенераторов дает Walker (1982).

    Регенераторы в основном используются для рекуперации тепла газ/газ на электростанциях и в других энергоемких отраслях. Двумя основными типами регенераторов являются статические и динамические. Оба типа регенераторов являются кратковременными в работе, и, если не соблюдать особую осторожность при их проектировании, обычно происходит перекрестное загрязнение горячего и холодного потоков.Тем не менее, использование регенераторов, вероятно, увеличится в будущем, поскольку предпринимаются попытки повысить энергоэффективность и рекуперировать больше низкопотенциального тепла. Однако, поскольку регенеративные теплообменники, как правило, используются для специальных применений, рекуперативные теплообменники более распространены.

    Рекуперативные теплообменники

    Существует множество типов рекуперативных теплообменников, которые можно разделить на непрямой контакт, прямой контакт и специальные. В теплообменниках с непрямым контактом жидкости, обменивающиеся теплом, разделены за счет использования труб или пластин и т. д.. Теплообменники с прямым контактом не разделяют жидкости, обменивающиеся теплом, и фактически полагаются на то, что жидкости находятся в тесном контакте.

    В этом разделе кратко описываются некоторые из наиболее распространенных типов теплообменников, и он расположен в соответствии с классификацией, приведенной на рисунке 5.

    В этом типе пары разделены стенкой, обычно металлической. Примерами таких устройств являются трубчатые теплообменники, см. рис. 6, и пластинчатые теплообменники, см. рис. 7.

    Трубчатые теплообменники очень популярны из-за гибкости, которую разработчик должен учитывать в широком диапазоне давлений и температур.Трубчатые теплообменники можно разделить на несколько категорий, из которых кожухотрубный теплообменник является наиболее распространенным.

    Кожухотрубный теплообменник состоит из нескольких трубок, установленных внутри цилиндрической оболочки. На рисунке 8 показана типичная установка, которая может быть установлена ​​на нефтехимическом заводе. Две жидкости могут обмениваться теплом, одна жидкость течет по внешней стороне труб, а вторая жидкость течет по трубам. Жидкости могут быть однофазными или двухфазными и могут течь параллельно или перекрестно/противоточно.Кожухотрубный теплообменник состоит из четырех основных частей:

    • Передний конец – место, где жидкость входит в трубную часть теплообменника.

    • Задний конец — это место, где трубная жидкость выходит из теплообменника или где она возвращается в передний коллектор в теплообменниках с несколькими трубными проходами.

    • Пучок труб – состоит из труб, трубных решеток, перегородок, стяжек и т. д., скрепляющих пучок вместе.

    • Оболочка — содержит трубный пучок.

    Популярность кожухотрубных теплообменников привела к разработке стандарта для их обозначения и использования. Это стандарт Ассоциации производителей трубчатых теплообменников (TEMA). Обычно кожухотрубчатые теплообменники изготавливаются из металла, но для специальных применений (например, с сильными кислотами в фармацевтических препаратах) могут использоваться другие материалы, такие как графит, пластик и стекло. Также нормальным является то, что трубы прямые, но в некоторых криогенных применениях используются спиральные катушки или катушки Хэмпсона .Простая форма кожухотрубного теплообменника — двухтрубный теплообменник. Этот теплообменник состоит из одной или нескольких трубок, содержащихся внутри более крупной трубы. В самой сложной форме нет большой разницы между многотрубной двойной трубой и кожухотрубным теплообменником. Тем не менее, двухтрубные теплообменники, как правило, имеют модульную конструкцию, поэтому несколько блоков могут быть соединены болтами для достижения требуемой производительности. Книга Э.А.Д. Сондерс [Saunders (1988)] дает хороший обзор трубчатых теплообменников.

    Другие типы трубчатых теплообменников включают:

    • Печи — технологическая жидкость проходит через печь по прямым или спиральным трубам, а нагрев осуществляется горелками или электрическими нагревателями.

    • Трубы в пластинах — в основном используются для рекуперации тепла и кондиционирования воздуха. Трубы обычно монтируются в канале той или иной формы, а пластины действуют как опоры и обеспечивают дополнительную площадь поверхности в виде ребер.

    • С электрическим нагревом – в этом случае жидкость обычно течет по внешней стороне труб с электрическим нагревом (см. Джоулев нагрев).

    • Теплообменники с воздушным охлаждением состоят из пучка труб, вентиляторной системы и несущей конструкции. Трубы могут иметь различные типы ребер, чтобы обеспечить дополнительную площадь поверхности со стороны воздуха. Воздух либо всасывается через трубы вентилятором, установленным над пучком (вытяжная тяга), либо продувается через трубы вентилятором, установленным под пучком (принудительная тяга). Они, как правило, используются в местах, где есть проблемы с получением достаточного количества охлаждающей воды.

    • Тепловые трубы, сосуды с перемешиванием и графитовые блочные теплообменники могут рассматриваться как трубчатые или могут быть отнесены к рекуперативным «специальным». Тепловая трубка состоит из трубы, материала фитиля и рабочего тела. Рабочее тело поглощает тепло, испаряется и проходит на другой конец тепловой трубы, где конденсируется и выделяет тепло. Затем жидкость под действием капиллярных сил возвращается к горячему концу тепловой трубы для повторного испарения. Сосуды с мешалкой в ​​основном используются для нагревания вязких жидкостей.Они состоят из сосуда с трубками внутри и мешалки, такой как пропеллер или винтовая ленточная крыльчатка. По трубкам проходит горячая жидкость, а мешалка вводится для обеспечения равномерного нагрева холодной жидкости. Теплообменники с угольными блоками обычно используются, когда необходимо нагреть или охладить коррозионно-активные жидкости. Они состоят из твердых блоков углерода, в которых просверлены отверстия для прохождения жидкостей. Затем блоки соединяются болтами вместе с коллекторами, образуя теплообменник.

    Пластинчатые теплообменники разделяют жидкости, обменивающиеся теплом с помощью пластин.Обычно они имеют улучшенные поверхности, такие как ребра или тиснение, и соединяются болтами, пайкой или сваркой. Пластинчатые теплообменники в основном используются в криогенной и пищевой промышленности. Однако из-за их высокого отношения площади поверхности к объему, небольшого запаса жидкостей и их способности обрабатывать более двух паров они также начинают использоваться в химической промышленности.

    Пластинчатые и рамные теплообменники состоят из двух прямоугольных концевых элементов, которые скрепляют вместе несколько рельефных прямоугольных пластин с отверстиями на углах для прохождения жидкости.Каждая из пластин отделена прокладкой, которая герметизирует пластины и обеспечивает поток жидкости между пластинами, см. Рисунок 9. Этот тип теплообменника широко используется в пищевой промышленности, поскольку его можно легко разобрать для очистки. Если утечка в окружающую среду вызывает беспокойство, можно сварить две пластины вместе, чтобы гарантировать, что жидкость, протекающая между сварными пластинами, не может просочиться. Однако, поскольку некоторые прокладки все еще присутствуют, утечка все же возможна. Паяные пластинчатые теплообменники предотвращают возможность утечек за счет пайки всех пластин вместе, а затем приваривания входных и выходных отверстий.

    Рисунок 6. Классификация трубчатых теплообменников.

    Рисунок 7. Классификация пластинчатых теплообменников.

    Рис. 8. Кожухотрубный теплообменник.

    Рис. 9. Пластинчатый и рамный теплообменник.

    Пластинчато-ребристые теплообменники состоят из ребер или прокладок, зажатых между параллельными пластинами. Ребра могут быть расположены таким образом, чтобы обеспечить любую комбинацию поперечного или параллельного потока между соседними пластинами. Также возможно пропускать до 12 потоков жидкости через один теплообменник за счет тщательного расположения коллекторов.Обычно они изготавливаются из алюминия или нержавеющей стали и спаиваются вместе. Их основное применение — сжижение газа из-за их способности работать с близкими температурными диапазонами.

    Пластинчатые теплообменники в некоторых отношениях аналогичны кожухотрубным. Прямоугольные трубы с закругленными углами укладываются близко друг к другу, образуя пучок, который помещают внутрь оболочки. Одна жидкость проходит по трубкам, а другая жидкость течет параллельно через зазоры между трубками.Они, как правило, используются в целлюлозно-бумажной промышленности, где требуются более крупные проходы.

    Спиральные пластинчатые теплообменники состоят из двух плоских параллельных пластин, свернутых вместе в спираль. Затем концы герметизируются прокладками или свариваются. Они в основном используются с вязкими, сильно загрязняющими жидкостями или жидкостями, содержащими частицы или волокна.

    В этой категории теплообменников не используется поверхность теплопередачи, поэтому они часто дешевле, чем непрямые теплообменники.Однако, чтобы использовать теплообменник с непосредственным контактом с двумя жидкостями, они должны быть несмешиваемыми, или, если должна использоваться одна жидкость, она должна подвергаться фазовому переходу. (См. «Прямой контактный теплообмен».)

    Наиболее легко узнаваемой формой теплообменника с прямым контактом является градирня с естественной тягой, которую можно найти на многих электростанциях. Эти агрегаты состоят из большой приблизительно цилиндрической оболочки (обычно высотой более 100 м) и уплотнения на дне для увеличения площади поверхности. Охлаждаемая вода распыляется на насадку сверху, в то время как воздух поступает через нижнюю часть насадки и поднимается вверх через колонну за счет естественной плавучести.Основная проблема с этой и другими типами градирен с прямым контактом заключается в постоянной необходимости пополнения охлаждающей воды за счет испарения.

    Конденсаторы прямого контакта иногда используются вместо трубчатых конденсаторов из-за их низких капитальных затрат и затрат на техническое обслуживание. Существует множество вариантов конденсатора прямого контакта. В простейшей форме хладагент распыляется сверху сосуда на пар, поступающий сбоку сосуда. Затем конденсат и охлаждающая жидкость собираются внизу.Большая площадь поверхности, достигаемая спреем, гарантирует, что они являются достаточно эффективными теплообменниками.

    Впрыск пара используется для нагрева жидкости в резервуарах или трубопроводах. Пар способствует теплопередаче за счет турбулентности, создаваемой впрыском, и передает тепло за счет конденсации. Обычно не предпринимается никаких попыток собрать конденсат.

    Прямой нагрев в основном используется в сушилках, где влажное твердое вещество сушат, пропуская его через поток горячего воздуха. Другой формой прямого нагрева является погружное горение.Он был разработан главным образом для концентрирования и кристаллизации агрессивных растворов. Жидкость испаряется пламенем, а выхлопные газы направляются вниз, в жидкость, которая находится в каком-либо резервуаре.

    Воздухоохладитель с мокрой поверхностью в некоторых отношениях подобен теплообменнику с воздушным охлаждением. Однако в этом типе установки вода распыляется на трубы, а вентилятор всасывает воздух и воду вниз по пучку труб. Вся система закрыта, и теплый влажный воздух обычно выбрасывается в атмосферу.

    Скребковые теплообменники состоят из сосуда с рубашкой, через который проходит жидкость, и вращающегося скребка, который непрерывно удаляет отложения с внутренних стенок сосуда. Эти агрегаты используются в пищевой и фармацевтической промышленности, где на нагретых стенках сосуда с рубашкой образуются отложения.

    Статические регенераторы или регенераторы с неподвижным слоем не имеют движущихся частей, кроме клапанов. В этом случае горячий газ проходит через матрицу в течение фиксированного промежутка времени, по истечении которого происходит реверсирование, горячий газ отключается, а холодный газ проходит через матрицу.Основная проблема с этим типом агрегата заключается в том, что как горячий, так и холодный поток являются прерывистыми. Чтобы преодолеть это и обеспечить непрерывную работу, требуются как минимум два статических регенератора или можно использовать роторный регенератор.

    В роторном регенераторе насадка цилиндрической формы вращается вокруг оси цилиндра между парой газовых уплотнений. Горячий и холодный газ проходят одновременно по каналам с обеих сторон газовых уплотнений и через вращающуюся набивку. (См. Регенеративные теплообменники.)

    Тепловой анализ любого теплообменника включает решение основного уравнения теплопередачи.

    (1)

    Это уравнение вычисляет количество тепла, переданного через площадь dA, где T h и T c — локальные температуры горячей и холодной жидкости, α — локальный коэффициент теплопередачи, а dA — локальная приращенная площадь, на которой α основан. Для ровной стены

    (2)

    где δ w — толщина стенки, а λ w — ее теплопроводность.

    Для однофазного обтекания стенки α для каждого из потоков является функцией Re и Pr. Когда имеет место конденсация или кипение, α также может зависеть от разницы температур. Как только коэффициент теплопередачи для каждого потока и стенки известен, общий коэффициент теплопередачи U определяется выражением

    (3)

    где сопротивление стенки r w определяется выражением 1/α w . Суммарная скорость теплопередачи между горячими и холодными жидкостями определяется выражением

    (4)

    Это уравнение для постоянных температур и коэффициентов теплопередачи.В большинстве теплообменников это не так, поэтому используется другая форма уравнения.

    (5)

    где – общая тепловая нагрузка, U – средний общий коэффициент теплопередачи и ΔT M – средняя разность температур. Расчет ΔT M и отмена предположения о постоянном коэффициенте теплопередачи описаны в разделе «Средняя разница температур».

    Расчет U и ΔT M требуется информация о типе теплообменника, геометрии (например,например, размер проходов в пластине или диаметр трубы), ориентация потока, чистое противоточное или поперечное течение и т. д. Затем можно рассчитать общий коэффициент заполнения, используя предполагаемое значение AT, и сравнить его с требуемым коэффициентом заполнения. Затем можно внести изменения в предполагаемую геометрию и U, ΔT M и пересчитать, чтобы в конечном итоге выполнить итерацию для решения, где равно требуемой нагрузке. Однако при проведении термического анализа также следует на каждой итерации проверять, не превышается ли допустимый перепад давления.Компьютерные программы, такие как TASC от HTFS (Heat Transfer and Fluid Flow Service), автоматически выполняют эти расчеты и оптимизируют конструкцию.

    Механические аспекты

    Все типы теплообменников должны подвергаться той или иной механической конструкции. Любой теплообменник, работающий при давлении выше атмосферного, должен быть спроектирован в соответствии с местным кодом конструкции сосуда под давлением , кодом , таким как ASME VIII (Американское общество инженеров-механиков) или BS 5500 (Британский стандарт).Эти коды определяют требования к сосуду под давлением, но не касаются каких-либо особенностей конкретного типа теплообменника. В некоторых случаях существуют специальные стандарты для определенных типов теплообменников. Два из них перечислены ниже, но, как правило, отдельные производители определяют свои собственные стандарты.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.