Azərbaycan respublikasi təHSİl naziRLİYİ аzərbaycan texniKİ universiteti “Hİdravlika və İSTİLİk texnikasi” kafedrası

Boru gövdəli, lövhəli və spiral şəkilli səthli istilikdəyişdirici

aparatların sxem və konstruksiyaları.
Müasir fasiləsiz işləyən səthli rekuperativ istilikdəyişdirici aparatların konstruksiyaları müxtəlifdir. Onlardan ən çox yayılan boru gövdəli istilikdəyişdiriciləridir (şəkil 1.2.) bu aparat boru gövdəsindən, boru lövhəsindən və boru dəstələrindən ibarətdir. Boru gövdəsi yuxarı və aşağı tərəfdən ştuserli başlıqlar vasitə­silə məhdudlaşdırılmışdır. Boru içərisi və boru arası boşluqlar bir-birindən ayrılmışlar. Boru və boru arası boşluqlarda hərəkət edən maye arakəsmələr vasitəsilə bir neçə yollara ayrıla bilər. Bu arakəsmələrin məqsədi hərəkət hərəkət sürətini və eləcə də, istilikdaşıyıcılarının istilik mübadilə intensivliyini artırmaqdan ibarət­dir. Bu növ istilikdəyişdiricilərdə müxtəlif mayelərlə, müxtəlif istilik daşıyıcıları (buxar, maye, qaz) arasın­da istilik mübadiləsi yaratmaq mümkündür. Əksər hallarda istilikdəyişdiricilərinin boruları düz boru dəstələrin­dən hazırlanır ki, onu da təmizləmək asanlaşır. Bu istilik dəyişdiricilərdə əksərən buxar boru arxası fəzaya, isidilən maddə isə boru içərisinə verilir.

Boru gövdəli istilikdəyişdiricilərdə boru arxası fəzanın en kəsik sahəsi, boru daxilindən iki-üç dəfə çox olur. Odur ki, istilik daşıyıcılarının eyni sərfində, boru arxası fəzada sürət xeyli alçaq olur ki, bu da istilik mübadiləsi pisləşdirir. Aparatda istilik ötürən səth bir neçə yüz sm²-dan, bir neçə min m²-ə kimi ola bilər. Məsələn: gücü 300MVt olan müasir buxar turbininin kondensatorunun borularının sayı 20 mindən çoxdur. İstilik mübadilə prosesində iştirak edən səthin sahəsi 15 min m²-dir.

Boru gövdəli istilikdəyişdiricinin gövdəsi silindrik şəkildə bir neçə polad vərəqənin qaynaq edilməsi ilə düzəldirlir. Onun qalınlığı gövdənin diametindən asılı olaraq maksimum işçi təzyiqə hesablanır və 4mm-dən az götürülür. Gövdənin iki son nəhayətinə flyans qaynaq edilir ki, həmin flyanslara da aparatın başlığı və dibi bərkidilir. Gövdənin xarici səthinə borucuqlar və dayaqlar qaynaq edilir. Boru gövdəli istilik dəyişdiricinin borularının diametri 12 mm-dən57 mm-ə kimi lur və işlədilmə şəraitindən asılı olaraq müxtəlif materiallar götürülür.

Boru lövhəsi boruları yerləşdirməkdən ötəridir. Borular boru lövhəsində genəlmə, qaynaq, lehimləmə və kipkəclərlə bərkidilə bilər. Boru lövhəsi başlığın və gövdənin flyansları arasında ya bolt vasitəsilə sıxılır və yaxud da boru gövdəsinə qaynaq edilir. Boru lövhəsinin materialı adi polad St-4-dən ibarət olub, müxtəlif qalınlıqlarda olmaqla 20mm-dən az olmamalıdır.

Boru gövdəli aparatın başlığı və dibi müstəvi və kürə şəklində, ən çox çökük və qabarıq elleps şəklində olurlar.

Boru gövəli istilik dəyişdiricisi sərt konstruksiyası, kompensatorlu, bir və bir neçə yollu düz, əks və qarışıq axınlı olmaqla şaquli və üfüqi (horizontal) ola bilərlər. Ən çox yayılan şaquli istilik dəyişdirici apa­rat­dır. Borunun uzunluğu 5 m artıq olmur. Temperatur genişlənmələrinin qarşısı müxtəlif yollarla alınır: hərəkət edən boru lövhəsi və gövdədə linzavari kompensator qoymaqla.

Lövhə şəkilli istilikdəyişdirici aparatlar müxtəlif konstruksiyalıolurlar. Onun o vaxt işlədirlər ki, istilik­­daşıyıcıların hər ikisinin istilikvermə əmsalı eyni olsun. Bu istilikdəyişdiricinin son vaxtlara qədər əsas mənfi cəhəti az hermetik olmasında və istilikdaşıyıcıları arasında az təzyiqlər fərqinin olmasında idi.

Hal-hazırda səthi bükümlü lövhələrdən hazırlamış və lövhələr arasındakı məsafə azaldılmış (15-40 mm-dən 6-8 mm-ə kimi) istilikdəyişdiricilərindən istifadə olunur. Bu cür istilikdəyişdiriciləri çox yığcam və texniki-iqtisadi cəhətdən əlverişlidir. Lakin hələ bunlar yüksək təzyiq və temperaturda istifadə olunmur. Belə ki, sökülüb-yığılan konstruksiyalı istilikdəyişdirici 16·10⁵ Pa və 150 ⁰S təzyiq və temeratur şəratində, sökülüb-yığılmayan isə 400 ⁰S-yə qədər temperatur şəratində işlədilir və burada kiplik qaynaq vasitəsilə əldə edilir (şəkil 1.3)

Spiral şəkilli istilikdəyişdirici (şəkil 1.4) qalığlı 3-7 mm olan metal vərəqdən xüsusi dəzgaha hazır­la­nır. Belə ki, iki metal vərəqə aralarındakı məsafə 5-15 mm-ə kimi olmaqla spiral şəklində xüsusi dəz­gah­da sarıdılır.

Spiral şəkilli istilikdəyişdiricilər üfüqi və şaquli ola bilərlər. Üfüqi spiral şəkilli istilikdəyişdirici iki maye arasında istilik mübadiləsi aparıldıqda işlədilir. Kondensatlaşan buxarla maye arasında istilik mübadi­lə­si aparıldıqda şaquli spiral şəkilli istilikdəyişdiricidən istifadə olunur. Bu cür istlikdəyişdiricilərdən bir kondensator kimi və ya maye üçün buxar qızdırıcısı kimi istifadə olunur. Onun üstün cəhəti yığcam olma­sın­da, hidravliki müqavimətin az olmasındadır. Çatışmayan cəhəti isə çətin hazırlanması, təmir olunması yüksək təzyiqdə işlənməsindədir.

Burada təzyiq 1,0MPa-dan artıq olmamalıdır. Normal sayılan spiral şəkilli istilikdəyişdiricinin səthi 15 m² (eni 375mm olduqda) və 30 m² (spiralın eni 750mm) olmaqla kanalının eni 7 mm olmalıdır.

Bu aparat kondensator olduğu halda daxili borudan dəniz suyu borular arası həlqəvi en kəsikdən isə soyudulan maye axıdılır.

Məsələn, gəmi soyuducu qurğularında soyuducu agent buxarının dəniz suyu ilə soyudulub kondensatlaşması üçün istifadə olunan kondensatoru ; soyudulan kame­radakı ərsağın və mühitin istiliyi hesabına soyuducu agentin buxarlanması üçün istifadə olunan buxarlandırıcı; mühərrikin yağlama sistemindəki yağın qız­dırılması üçün istifadə olunan aparat; mühərriki soyudan şirin suyu mühərriki tərk etdikdən sonra soyudulması üçün və s. istifadə olunan aparatları qeyd etmək olar. Rege­ne­ra­tiv istilikmübadilə aparatında eyni qızma səthindən istifadə olunur.

Həmin səth istidən (buxar, qaz) maye ilə yuyulduqda istiliyi akkumulə edir, sonra isə soyuq mühitləyuyulduqda, istiliyi ona verir.

Qarışdırıcı tipli aparatda istilik mübadiləsi birbaşa mayelərin qarışması nəticəsində baş verir.

İstilik mübadilə aparatlarının istilik hesabı iki növ olur: konstruktiv (layihələndirmə) və yoxlama. Konstruktiv istilik hesabı yeni yaradılan aparat üçün aparılır. Burada məqsəd aparatın qızma səthinin sahəsinin təyin edilməsidir. Yoxlama istilik hesabı isə istismarda olan aparat üçün aparılır. Burada məqsəd aparatın qızma səthinin buraxıla bilən istilik yükünün təyin edilməsindən ibarətdir.

Hər iki növ istilik hesabında istilik balansı tənliyindən və istilikötürmə tənli­yin­dən istifadə olunur.