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工業(yè)熱泵用其他設備
來源: | 作者:港菱機構 | 發(fā)布時間: 183天前 | 227 次瀏覽 | 分享到:
工業(yè)熱泵用其他設備包括:換熱器、水泵、閥件。
01
換熱器

   換熱器又稱熱交換器,是工業(yè)熱泵中必不可少的部分。熱泵設備的換熱器有蒸發(fā)器、冷凝器、蒸發(fā)-冷凝器、中間冷卻器、回熱器等,其中蒸發(fā)器和冷凝器的換熱效率對熱泵設備的性能有決定性的影響。

   換熱器使熱量由溫度較高的流體傳遞給溫度較低的流體,熱泵設備中蒸發(fā)器、冷凝器的熱量傳遞方向不同:工質在蒸發(fā)器中汽化,從熱源吸熱,進而在冷凝器中液化,向熱匯放熱。

   根據換熱介質不同,工業(yè)熱泵的換熱器的形式有所區(qū)別,主要可分為風冷式換熱器、水冷式換熱器和蒸發(fā)式換熱器。風冷式換熱器的主要代表是翅片管式換熱器。水冷式換熱器的主要代表是管殼式換熱器、板式換熱器、套管式換熱器。

   翅片管式換熱器的基本傳熱元件為翅片管,由基管和翅片組合而成。翅片主要作用為增加換熱面積,往往盤繞在盤管表面,通常呈U型以適配殼體。同時,為加快空氣流經蒸發(fā)器,提高換熱效率,換熱器往往配有外機風扇。翅片管式換熱器具有結構簡單、改造靈活、易于加工、適應能力強等優(yōu)點,是應用最廣泛的換熱器之一。為了降低能耗與提高換熱性能,目前翅片管式換熱器技術在朝著開發(fā)管翅材料、優(yōu)化加工工藝、設計新型流程結構等方面發(fā)展,旨在提高換熱效率,減少所需換熱面積。

   管殼式換熱器由殼體、傳熱管束、管板、折流板(擋板)和管箱等部件組成。殼體多為圓筒形,內部裝有管束,管束兩端固定在管板上。進行換熱的冷熱兩種流體,一種在管內流動,稱為管程流體;另一種在管外流動,稱為殼程流體。為提高管外流體的傳熱分系數,通常在殼體內安裝若干擋板。該換熱器結構簡單、造價低、流通截面較寬、易于清洗水垢;但傳熱系數低、占地面積大。

   板式換熱器由許多金屬板片貫疊連接而成,片與片之間采用焊接密封,形成傳熱板兩側的冷、熱流體通道,在流動過程中通過板壁進行熱交換。兩種流體在流道內呈逆流式換熱態(tài)勢,加之板片表面制成瘤形、波紋形、人字形等等各種形狀有利于破壞流體的層流膜層,在低速下產生旋渦,形成旺盛素流強化了傳熱作用。板片的各種形狀造就了板片間的許多支撐點,使得可以承受3MPa左右壓力的換熱器板片厚度可減少到0.5mm左右(其板距一般為2~5mm),使其在相同負荷的情況下,體積僅為殼管式的1/3~1/6,重量只有殼管式的1/2~1/5,所需的工質充注量僅為其1/7。就水的換熱而言,在相同負荷同樣水速的條件下,傳熱系數為殼管式傳熱系數的2~5倍。板式換熱器具有體積小、重量輕、傳熱效率高、可靠性好、工藝過程簡單、適合于批量生產的優(yōu)點,但也存在易堵塞、壓力損失較大等缺點。

   套管式換熱器的核心部分是由兩種不同直徑的直管套在一起組成的同心套管。換熱時一種流體走內管,另一種流體走環(huán)隙,內管的壁面為傳熱面。每一段套管稱為一程,程數可根據傳熱面積要求而增減。套管式換熱器的優(yōu)點是結構簡單、耐高壓、傳熱面積可根據需要增減。其缺點是單位傳熱面積的金屬耗量大;套管接頭多,檢修清洗不方便。此類換熱器適用于高溫、高壓及小流量流體間的換熱。


02
水泵

      水泵是整個工業(yè)熱泵循環(huán)系統(tǒng)的動力輸配裝置,無論在空氣源、地源、水源還是余熱源熱泵中,對系統(tǒng)的能耗、制熱效果和用戶舒適性都起到影響作用。在工業(yè)熱泵應用中,水泵主要分為屏蔽泵和離心泵。

   屏蔽泵是一種無密封泵,泵和驅動電機都被密封在一個被泵送介質充滿的壓力容器內,此壓力容器只有靜密封,并由一個電線組來提供旋轉磁場并驅動轉子。屏蔽泵具有結構緊湊,振動與噪聲較小,泵效率高,無泄漏的特點。屏蔽泵由于的定子與轉子間隙很小,所以要求輸送的水足夠干凈,否則可能會堵塞屏蔽間隙,影響泵的冷卻與潤滑,導致燒壞電機。另外,使用屏蔽泵的系統(tǒng)必須有防凍措施,以保證低溫環(huán)境下水泵里的水不會發(fā)生凍結現(xiàn)象從而影響水泵的啟動甚至導致?lián)p壞。

   離心泵的基本構造包括葉輪、泵體、泵軸、電機、軸承、密封環(huán)與填料函等。離心泵在泵殼和吸水管內充滿水后啟動,電機通過泵軸帶動葉輪和水做高速旋轉運動,水發(fā)生離心運動,被甩向葉輪外緣,經蝸形泵殼的流道流入水泵的壓水管路。離心泵的優(yōu)點包括結構簡單緊湊、可高速運行、經久耐用、排液均勻無脈沖等,但是易發(fā)生氣縛和氣蝕現(xiàn)象,應盡量避免。


03
閥件

      工業(yè)熱泵用閥件主要包括截止閥、電子膨脹閥等。截止閥,也叫截門,是使用最廣泛的一種閥門之一。截止閥閉合時依靠閥杠壓力,使閥瓣密封面與閥座密封面緊密貼合,阻止介質流通。它在開閉過程中密封面之間摩擦力小,比較耐用,開啟高度不大,制造容易,維修方便,不僅適用于中低壓,而且適用于高壓。但是其結構長度較大,流體阻力大,長期運行時密封可靠性不強。

   電子膨脹閥是一種可按預設程序調節(jié)進入裝置的工質流量的節(jié)流元件。它由步進電機、閥芯、閥體、進出液管等主要部件組成,通過電動機轉子的轉動,使閥芯下端的錐體部分在閥孔中上下移動,以此改變閥孔的流通面積,起到調節(jié)工質流量的作用。在一些負荷變化較劇烈或運行工況范圍較寬的場合,傳統(tǒng)的節(jié)流元件(如毛細管、熱力膨脹閥等)已不能滿足舒適性及節(jié)能方面的要求,電子膨脹閥結合壓縮機變容量技術已得到越來越廣泛的應用。


      
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