Αυτό το άρθρο απαντά στην ερώτηση - Είναι ο εναλλάκτης θερμότητας λέβητα; Η απάντηση είναι ναι. Οι εναλλάκτες θερμότητας όπως υποδηλώνει το όνομά τους είναι οι συσκευές που χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά θερμότητας μεταξύ των ρευστών.
Ο λέβητας θα προσθέσει θερμότητα στο ρευστό εργασίας και θα το μετατρέψει σε αέρια κατάσταση. Αυτό ακριβώς κάνει ένας εναλλάκτης θερμότητας - μεταφέρει θερμότητα. Σε αυτό το άρθρο θα μελετήσουμε λεπτομερώς τους λέβητες και θα βρούμε απαντήσεις σε διάφορες ερωτήσεις σχετικά με αυτό.
Τι είναι ο λέβητας;
Το ίδιο το όνομα υποδηλώνει ότι βράζει το υγρό και το μετατρέπει στην αέρια κατάστασή του. Ένα αξιοσημείωτο χαρακτηριστικό του λέβητα είναι ότι η θερμοκρασία του ρευστού παραμένει ίδια και μόνο η φάση αλλάζει.
Αυτό είναι ένα παράδειγμα προσθήκης λανθάνουσας θερμότητας στο σύστημα, στο οποίο η θερμοκρασία δεν αλλάζει ακόμη και όταν προστίθεται η θερμότητα. Οι λέβητες βρίσκουν τις εφαρμογές τους σε σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής. Ας μελετήσουμε περισσότερα για τους λέβητες λεπτομερώς.
Πιστώσεις εικόνας: I, Κύριε Ιβάν, Kociol parowy lokomobilowy typ Ln2 skansen kopalniatg 20070627, CC BY-SA 3.0
Ο λέβητας έχει εναλλάκτη θερμότητας;
Το κύριο συστατικό του λέβητα είναι ο εναλλάκτης θερμότητας. Χωρίς εναλλάκτη θερμότητας η μεταφορά θερμότητας δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί. Μπορούμε να πούμε ότι ο λέβητας είναι ο ίδιος ένας τύπος εναλλάκτη θερμότητας.
Το ρευστό εργασίας που είναι υγρό σε αυτή την περίπτωση διέρχεται από αυτόν τον εναλλάκτη θερμότητας, ένα άλλο ρευστό με υψηλότερη θερμοκρασία ρέει επίσης από την άλλη πλευρά του εναλλάκτη θερμότητας. Η θερμότητα μεταφέρεται από το θερμότερο υγρό στο υγρό εργασίας. Η φάση του υγρού μετατρέπεται σε αέρια μετά την απορρόφηση της θερμότητας. Η θερμοκρασία του θερμότερου υγρού πέφτει, ενώ η θερμοκρασία του ρευστού εργασίας παραμένει ίδια (Σημείωση: το ρευστό εργασίας εδώ αναφέρεται στο ρευστό που αλλάζει τη φάση του)
Όλοι οι λέβητες έχουν εναλλάκτες θερμότητας;
Ναί. Ο εναλλάκτης θερμότητας είναι απαραίτητο συστατικό σε κάθε λέβητα. Ο αριθμός των εναλλάκτη θερμότητας στο εσωτερικό του λέβητα μπορεί να ποικίλλει, αλλά ο λέβητας πρέπει να έχει τουλάχιστον έναν εναλλάκτη θερμότητας.
Η κύρια λειτουργία του λέβητα, δηλαδή η μεταφορά θερμότητας για την αλλαγή της φάσης του ρευστού, πραγματοποιείται από τον εναλλάκτη θερμότητας που υπάρχει στο εσωτερικό του λέβητα. Χωρίς εναλλάκτη θερμότητας η μεταφορά θερμότητας δεν θα πραγματοποιηθεί.
Λέβητας έναντι ανταλλαγής θερμότηταςer
Ο λέβητας και ο εναλλάκτης θερμότητας δεν είναι ακριβώς ίδιοι. Οι έννοιές τους είναι αλληλένδετες. Ας μάθουμε πώς διαφέρουν μεταξύ τους και πώς μοιάζουν μεταξύ τους.
Ο παρακάτω πίνακας δείχνει τη σύγκριση μεταξύ ενός λέβητα και ενός εναλλάκτη θερμότητας-
| Λέβητας | Εναλλάκτη θερμότητας |
| Προστίθεται θερμότητα στο σύστημα | Η θερμότητα μπορεί να προστεθεί ή να εξαχθεί |
| Γίνεται μόνο μετασχηματισμός φάσης | Ο μετασχηματισμός φάσης δεν είναι υποχρεωτικός |
| Η θερμοκρασία δεν αλλάζει | Μεταβολές θερμοκρασίας στις περισσότερες περιπτώσεις |
| Όλοι οι λέβητες είναι εναλλάκτες θερμότητας | Όλοι οι εναλλάκτες θερμότητας δεν είναι λέβητες |
Εφαρμογές λέβητα
Οι λέβητες χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία για διάφορες εφαρμογές. Μερικές από τις εφαρμογές των λεβήτων αναφέρονται στην ενότητα που δίνεται παρακάτω
- Αποστείρωση χειρουργείου – Από τους λέβητες παράγεται καθαρός ατμός. Αυτός ο τύπος ατμού μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη θανάτωση βακτηρίων και μικροβίων. Ως εκ τούτου, οι λέβητες βρίσκουν την εφαρμογή τους και στα νοσοκομεία.
- Αποστείρωση εξοπλισμού– Όπως αναφέρθηκε στην παραπάνω ενότητα, ο ατμός μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τον καθαρισμό του εξοπλισμού. Τα μικρόβια και τα βακτήρια στην επιφάνεια του εξοπλισμού σκοτώνονται, γεγονός που καθιστά τον εξοπλισμό αποστειρωμένο.
- Παραγωγή καθαρού ατμού– Καθαρός ατμός παράγεται από λέβητες. Δεν απαιτούνται πρόσθετα για την αλλαγή της φάσης του υγρού.
- Παροχή θερμότητας για το κτίριο- Οι λέβητες χρησιμοποιούνται στα κτίρια για τη θέρμανση των κτιρίων όταν είναι πολύ κρύο έξω. Αυτό συμβαίνει γενικά σε περιοχές όπου η χιονόπτωση είναι συνηθισμένη.
- Υγρασία για αίθουσες έκτακτης ανάγκης– Τα δωμάτια έκτακτης ανάγκης χρησιμοποιούν λέβητες για ύγρανση. Ο ατμός που παράγεται από το λέβητα αυξάνει την υγρασία μέσα στο δωμάτιο έκτακτης ανάγκης.
- Βιομηχανικό πλυντήριο– Το βιομηχανικό πλυντήριο χρησιμοποιεί λέβητα για τη θέρμανση του νερού και τη μετατροπή του σε ατμό.
- Προετοιμασία φαγητού - Όταν το φαγητό χρειάζεται να παρασκευαστεί χύμα, χρησιμοποιείται λέβητας για να ζεστάνει το περιεχόμενο του φαγητού. Αυτό κάνει τη διαδικασία παρασκευής φαγητού πιο γρήγορη. Η συμβατική φλόγα αερίου θα χρειαστεί πολύ χρόνο για να θερμανθεί το περιεχόμενο στην απαιτούμενη θερμοκρασία. Ο λέβητας μπορεί επίσης να θερμάνει ομοιόμορφα τα τρόφιμα, ενώ η φλόγα αερίου θα θερμάνει περισσότερο την επιφάνεια σε σύγκριση με το μεσαίο τμήμα.
Τύποι λεβήτων
Υπάρχουν πολλοί τύποι λεβήτων που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία. Η εφαρμογή τύπου καθορίζει τον τύπο του λέβητα που πρόκειται να χρησιμοποιηθεί. Ορισμένες εφαρμογές απαιτούν τεράστια ποσότητα θερμότητας και μεγάλου μεγέθους λέβητες, ενώ ορισμένες εφαρμογές απαιτούν μόνο μικρή ποσότητα θερμότητας και λέβητες μικρού μεγέθους.
Οι διάφοροι τύποι λεβήτων που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία δίνονται στην παρακάτω ενότητα-
- Λέβητες αερίου– Όπως υποδηλώνει το όνομα, ένας λέβητας αερίου καίει αέριο για να αυξήσει την κινητική του ενέργεια. Αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία υπερθερμασμένου ατμού ή για τη λειτουργία στροβίλων για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.
- Λέβητες πετρελαίου - Ομοίως, οι λέβητες λαδιού είναι τύποι λεβήτων που καίνε λάδια για τις εφαρμογές τους.
- Λέβητες με καύση με φλοιό- Στους λέβητες που καίγονται, τα θερμά αέρια περνούν από τη φωτιά μέσω σωλήνων μέσω ενός δοχείου με νερό που είναι σφραγισμένο.
- Λέβητες σωλήνων νερού– Όπως υποδηλώνει το όνομα, το νερό περνά μέσα από σωλήνες που θερμαίνονται με φωτιά. Πολλοί θερμοπίδακες μπάνιου χρησιμοποιούν αυτόν τον τύπο λεβήτων.
- Ηλεκτρικοί λέβητες– Οι ηλεκτρικοί λέβητες όπως υποδηλώνει το όνομά τους είναι εκείνοι οι τύποι λεβήτων στους οποίους η θέρμανση γίνεται με ηλεκτρική ενέργεια.
- Λέβητες υψηλής απόδοσης- Οι λέβητες υψηλής απόδοσης έχουν καλύτερη απόδοση καθώς εμποδίζουν τη διαφυγή θερμότητας και την επαναφέρουν στο χώρο θέρμανσης. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται συμπύκνωση.
- Λέβητες απόβλητης θερμότητας– Η απορριπτόμενη θερμότητα αναφέρεται στην απορριπτόμενη θερμότητα από οποιαδήποτε βιομηχανική διαδικασία. Συνήθως αυτή η θερμότητα απορρίπτεται και δεν χρησιμοποιείται. Οι λέβητες απορριπτόμενης θερμότητας χρησιμοποιούν αυτήν την απορριπτόμενη θερμότητα για απόδοση.
- Λέβητες βιομάζας- Όπως υποδηλώνει το όνομα, οι λέβητες βιομάζας χρησιμοποιούν φυσικά μη ορυκτά καύσιμα ως πηγή θερμότητας. Αυτές οι πηγές έχουν υψηλή θερμιδική αξία, επομένως εκπέμπουν τεράστια θερμότητα που μπορεί στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί σε λέβητες.
Αλλάζει η θερμοκρασία του ρευστού εργασίας στο Boiler;
Ένα από τα αξιοσημείωτα χαρακτηριστικά του λέβητα είναι ότι δεν αλλάζει τη θερμοκρασία του ρευστού εργασίας (Εδώ το ρευστό εργασίας αναφέρεται στο ρευστό του οποίου ο μετασχηματισμός φάσης λαμβάνει χώρα.
Αυτό συμβαίνει επειδή ο λέβητας παρέχει μόνο τη λανθάνουσα θερμότητα της εξάτμισης που είναι υπεύθυνη μόνο για τον μετασχηματισμό φάσης και όχι για την αύξηση της θερμοκρασίας. Ο μετασχηματισμός φάσης γίνεται στην ίδια θερμοκρασία, αλλάζει μόνο η φάση του ρευστού εργασίας καθώς προσθέτουμε θερμότητα στο σύστημα.
Συμπέρασμα
Σε αυτό το άρθρο συζητήσαμε για διαφορετικούς τύπους λεβήτων και χαράξαμε μια γραμμή μεταξύ των εναλλάκτη θερμότητας και των λεβήτων. Και οι δύο θεωρούνται συχνά ως ίδια πράγματα. Αλλά ο εναλλάκτης θερμότητας έχει ευρύτερη έννοια και ο λέβητας είναι μόνο μια μικρή εφαρμογή του εναλλάκτη θερμότητας. Ως εκ τούτου, αυτή η σύγχυση πρέπει να αποφευχθεί.
