Izdelava toplotnega izmenjevalnika z lastnimi rokami

Toplotni izmenjevalec (HE) je naprava, ki prenaša toploto med mediji z različnimi temperaturami. Takšna oprema se uporablja v industriji, ogrevalnih, klimatskih in prezračevalnih sistemih. Najenostavnejši primer je sobni radiator, ki se ogreva s hladilno tekočino in zagotavlja ogrevanje prostora, v katerem se nahaja.

Struktura izmenjevalnika toplote

Oprema je sestavljena iz fiksnih in premičnih plošč, vsaka z luknjami za premikanje medija. Veliko drugih manjših sekundarnih plošč je nameščenih med glavnimi ploščami, tako da je vsaka druga zasukana za 180 stopinj glede na sosednje. Sekundarne plošče so zatesnjene z gumijastimi tesnili.

Drugi pomemben element vzdrževanja je hladilna tekočina. Teče skozi valovite kanale iz nerjavečega jekla. Hladni in vroči mediji se premikajo po vseh ploščah, razen prve in zadnje, hkrati, vendar z različnih strani, kar preprečuje mešanje. Pri velikih pretokih vode pride do turbulence v valovitem sloju, kar poveča proces prenosa toplote.

Naprava je povezana s cevovodom z luknjami na sprednji in zadnji steni. Hladilna tekočina vstopi z ene strani, gre skozi vse kanale in zapusti opremo na drugi strani. Vhodne in izstopne luknje so zatesnjene s posebnim tesnilom.

Plošče, ki tvorijo kanale, so zelo pomemben element vzdrževanja. Pri izbiri izmenjevalnika toplote je treba upoštevati njegove značilnosti delovanja. Višje kot so zahteve za opremo, več plošč mora vsebovati. Njihovo število je odgovorno za splošno učinkovitost naprave in sposobnost ogrevanja določenega prostora.

Vrste vzdrževanja

Po načelu delovanja delimo opremo na rekuperativno in regenerativno. V prvem so gibljive hladilne tekočine ločene s steno. To je najpogostejša vrsta in je lahko različnih oblik in modelov. V drugem primeru se topla in hladna hladilna sredstva izmenično dotikajo iste površine. Visoka temperatura med stikom z vročim medijem segreje steno opreme, nato pa se temperatura ob stiku z njo prenese na hladno tekočino.

Glede na namen so izmenjevalniki toplote razdeljeni na dve vrsti: hladilni - delujejo s hladno tekočino ali plinom, medtem ko hladijo vročo hladilno tekočino; in ogrevalni - komunicirajo z ogrevanim okoljem in dajejo energijo hladnim tokovom.

Glede na zasnovo obstaja več vrst izmenjevalnikov toplote.

Zložljiva

Sestavljeni so iz okvirja, dveh končnih komor, ločenih plošč, ločenih s toplotno odpornimi tesnili in pritrdilnimi vijaki. Takšna oprema je enostavna za čiščenje in lahko poveča učinkovitost z dodajanjem plošč. Toda zložljive vzdrževalne enote so občutljive na kakovost vode.Za podaljšanje njihove življenjske dobe je treba vgraditi dodatne filtre, kar podraži projekt.

Lamelni

Razlikujejo se po načinu povezovanja notranjih plošč:

• V spajkanih TO so valovite plošče iz nerjavečega jekla debeline 0,5 mm izdelane s hladnim žigosanjem. Med njimi je nameščeno tesnilo iz posebne toplotno odporne gume.
• Pri varjenih ploščah so plošče zvarjene skupaj, da tvorijo kasete, ki so nato razporejene znotraj jeklenih plošč.
• Pri polvarjenem vzdrževanju so kasete med seboj pritrjene s pomočjo paronitnih spojev v strukturo, sestavljeno iz majhnega števila varjenih modulov. Ti moduli so zatesnjeni z gumijastimi tesnili in povezani z laserskim varjenjem. Nato se z vijaki sestavijo med dve plošči.

Ploščni izmenjevalniki toplote se uporabljajo v okoljih z visokim tlakom in ekstremnimi temperaturami. Takšne naprave zahtevajo minimalno vzdrževanje, so ekonomične in visoko učinkovite. Poleg tega se lahko učinkovitost opreme po potrebi poveča ali zmanjša s povečanjem ali zmanjšanjem števila jeklenih plošč.

Edina pomanjkljivost valovitega izmenjevalnika toplote iz nerjavečega jekla je njegova občutljivost na kakovost hladilne tekočine; zahteva namestitev dodatnih filtrov.

Školjka in cev

Sestavljeni so iz cilindričnega telesa, v katerem so nameščeni snopi cevi, razporejenih v mreže. Konci cevi so pritrjeni z raztegovanjem, varjenjem ali spajkanjem.Prednost takšne opreme je, da je nezahtevna glede kakovosti hladilne tekočine in se lahko uporablja v tehničnih procesih, kjer so prisotna agresivna okolja in visok tlak (v naftni, plinski, kemični industriji). Slabosti cevnega vzdrževanja so relativno nizek prenos toplote, velike dimenzije, visoki stroški in težave pri popravilu.

Spirala

Sestavljen je iz dveh kovinskih listov, zvitih v spirale. Notranji robovi so povezani s pregrado in pritrjeni z zatiči. Takšni toplotni izmenjevalci so kompaktni in imajo samočistilni učinek. Sposobni so delati s tekočimi nehomogenimi mediji katere koli kakovosti. S povečanjem hitrosti gibanja tekočine se poveča intenzivnost prenosa toplote. Slabosti: težave pri izdelavi in ​​popravilu, omejitev tlaka delovne tekočine na 10 kgf / cm².

Dvocevni in cev v cevi

Prvi so sestavljeni iz cevi različnih premerov. Kot hladilno sredstvo se uporabljata tekočina in plin. Naprave se uporabljajo na mestih z visokim pritiskom in imajo visoko stopnjo prenosa toplote. So enostavni za namestitev in vzdrževanje. Edina pomanjkljivost je visok strošek.

Toplotni izmenjevalnik cev v cevi je sestavljen iz dveh med seboj povezanih cevi različnih premerov. Uporabljajo se za nizek pretok hladilne tekočine in za opremljanje dimnika.

Vrsta naprave, ki jo upravlja, je odvisna od vrste naprave. Zasnova opreme določa učinkovitost delovanja v določenih pogojih. Zato je treba posvetiti dovolj pozornosti preučevanju značilnosti vsake vrste opreme.

Izdelava toplotnega izmenjevalnika z lastnimi rokami

Če želite vzdrževati sami, morate imeti določeno znanje in veščine. Najprej je vredno določiti, katere zahteve mora izpolnjevati oprema; Potrebno je izračunati materiale in narediti risbo prihodnjega vzdrževanja.

Kopalnica je kraj, kjer je pogosto treba narediti domači izmenjevalnik toplote. Ker običajna peč s kuriščem ogreva omejeno količino tekočine, bo morda potreben v vodi potopljen grelni element. Zasnovan je za ogrevanje več vode. V rezervoar s segreto hladilno tekočino se spusti tuljava, skozi katero teče voda.

Kadar je treba vodo v rezervoarju ohranjati toplo, je rezervoar povezan z ogrevalnim kotlom z dvema dovodnima in povratnima cevkama.

Voda-voda

Za izdelavo izmenjevalnika toplote voda-voda z lastnimi rokami boste potrebovali:

• Lahko se uporabi tudi posoda iz nerjavečega jekla višine 50-60 cm in premera 30-40 cm, vendar mora biti zaščitena z obstojnim polimernim premazom.
• Pokrov rezervoarja.
• Bakrena cev cca 10m. Dolžina je vzeta iz izračuna: za vsak obrat spirale s premerom 30 cm je potreben približno 1 m cevi. Bolje je vzeti z majhno rezervo.
• Varilni aparat za spajkanje nerjavnega jekla in bakra.
• Zaščitna oprema: rokavice, maska ​​za varjenje.

Delo se izvaja v naslednjem vrstnem redu:

1. Za rezervoar je izdelan pokrov in zagotovljena njegova močna, hermetično zaprta pritrditev. Ni ga mogoče variti, ker... biti mora odstranljiv, da omogoča čiščenje notranjosti posode. Najbolj priročna možnost namestitve v tem primeru je prirobnica. Lahko ga naročite takoj skupaj z rezervoarjem ali pa ga naredite sami.Število lukenj se izračuna ob upoštevanju lokacije tesnila, običajno 4 ali 6 pritrdilnih elementov.
2. Nato se na dnu posode ustvari dovod za hladno vodo, v njenem zgornjem delu v stranski steni pa odvod za ogrevano vodo. Za povezavo cevovoda so v luknje privarjeni adapterji z navojem. Konstrukcijo bi moralo biti mogoče odstraniti za pranje ali popravilo.
3. Naslednji korak je izdelava bakrene spirale. Če je cev mehka, jo je mogoče enostavno naviti s trnom. Če je težko, morate uporabiti svetilko. Na prostih koncih so privarjeni priključki. Prenesejo se skozi luknje na pokrovu. Pomembno je spremljati tesnost spajkanja, ker ... Cev za toplo vodo bo priključen na adapterje.
4. Končna faza bo sestavljanje toplotnega izmenjevalnika. Da bi to naredili, pokrov s spiralo bakrene cevi in ​​gumijastim tesnilom pokriva rezervoar. Pritrdila prirobnic so zategnjena z vijaki. V tem primeru je treba zagotoviti, da je spirala strogo na sredini posode, ne da bi se dotikala sten. V nasprotnem primeru se bo učinkovitost vzdrževanja močno zmanjšala.

Obravnavana možnost je primerna tudi za ogrevanje vode v zasebnih domovih. Takšne naprave delujejo po principu naravnega kroženja: lesni ali plinski kotel segreje vodo, se dvigne po dovodni cevi, odda toploto in se vrne navzdol. Nato se postopek ponovi.

Ni vedno mogoče zagotoviti stalne naravne cirkulacije. Zato je bolje uporabiti obtočno črpalko.

zrak

Naprava je sestavljena iz ohišja in cevi z vgrajenim ogrevanim medijem. Skozi njih ventilator poganja tok zraka, na katerega se prenaša toplota. Pojavi se proces izmenjave toplote.Ta možnost se imenuje grelec.

Plošče se uporabljajo tudi za sisteme prezračevanja in ogrevanja zraka. Tam vlogo stene za prenos toplote igra valovita kovina. Kjer se dva zračna toka, hladen in topel, gibljeta pravokotno drug na drugega. Ločeni so s ploščami, tako da se topli in hladni tokovi izmenično nahajajo v režah. Učinkovitost teh naprav je visoka, vendar jih je težko izdelati neodvisno.

Postopek namestitve vzdrževanja zraka:

1. Telo je izdelano iz kovinske pločevine. Površina njegovega spodnjega dela mora biti enaka velikosti ventilatorja. Za centrifugalno zasnovo se vzame škatla s površino, ki je 70% večja od izhodne cevi.
2. V stenah škatle na nasprotnih straneh izvrtamo luknje za bakreno cev.
3. Pripravljene odseke cevi namestimo v izvrtine, narejene tako, da njihovi robovi segajo 2 cm čez škatlo na obeh straneh.
4. Kotni priključki so privarjeni na proste konce cevi. Povezani so v obliki kače. Lahko naredite dve vzporedni. Tako se bo hladilna tekočina ob pihanju manj ohladila.
5. Na izhodni in vhodni konec so spajkani adapterji z navojem, nanje pa je priključen dovod vode. Voda je dovedena, preverite tesnost priključkov.
6. Ohišje je nameščeno na podstavek z ventilatorjem. Konstrukcija je prekrita z ohišjem, tako da zračni tok ne gre na straneh.

Za izdelavo izmenjevalnika toplote za ogrevanje zasebne hiše z lastnimi rokami morate razumeti načelo njegovega delovanja in narediti natančen izračun potrebne moči za zadostno ogrevanje prostora, zlasti pozimi. Uporabiti morate najbolj toplotno prevodne materiale; najboljša možnost je baker. Njegova učinkovitost je veliko boljša od drugih kovin.Vsa dejanja med izdelavo tehnične opreme je treba izvajati previdno in preprečiti vstop tujkov v notranjost. Če obstaja dvom vase, je bolje, da se obrnete na izkušenega mojstra. Vse elemente bo povezal učinkovito in hermetično.