Основните видове топлообменници в пещта и нейните методи за монтаж

Въпреки широкото използване на съвременните отоплителни котли, традиционните печки не губят своята актуалност. Ефективността им обаче понякога оставя много да се желае. Инсталирането на топлообменник за фурната ще я направи наистина многофункционална. Не само околният въздух ще се затопли, но и охлаждащата течност, циркулираща през системата. Закупуването на нов пълноправен котел не винаги е препоръчително. Особено ако ревностният собственик има желание, възможност и насоки за действие.

Принципът на действие и функция на топлообменника

Течният топлообменник е контейнер, част от конструкцията на пещта, оборудван за свързване към тръбопровод. Резервоарът се загрява в контакт с продуктите от горенето и предава тази енергия във водата. Водата, движейки се през системата, отделя топлина на отоплителни устройства - радиатори, от които въздухът се загрява конвективно. Нагряването на контейнера може да бъде пряко или непряко, а циркулацията на охлаждащата течност може да бъде естествена или принудителна.

Топлоносител

Вместо вода често се използват антифризи на основата на етилен гликол, пропилен гликол, алкохол или масло. Основното им предимство е ниската им точка на замръзване, варираща от -30 до -70 ° C. Точните числа зависят от химичния състав и концентрацията на течността. Използването на такава химия има редица предимства:

• защита на елементите на системата от повреди поради размразяване;
• антикорозионна защита поради подходящи добавки;
• липса на абразиви, соли и други примеси, които разрушават (запушват) тръбопровода или фитингите.

Някои топлообменници, например за баня, обслужват не само отоплителни уреди, но и душ или отделен резервоар. Затова тук се използва вода. За да се избегне размразяване, устройството е проектирано така, че пълненето на вода да не отнема много време. Ако банята или сауната се отопляват често и заграждащите конструкции са изолирани с високо качество, проблемът се отстранява.

Пропилен гликолът е скъп, алкохолът и маслото са опасни от пожар, а етилен гликолът е силно токсичен топлоносител.

Функции на топлообменника

Функцията на топлообменния резервоар, като част от конструкцията на пещта, е да приема и предава топлина към охлаждащата течност от продуктите на горенето. Но като елемент на по-широка система (отопление, водоснабдяване) той решава няколко проблема.

• Разпределете топлината равномерно и икономично в отопляваните помещения.
• Осигурете къщата (вила, вила, баня, апартамент и т.н.) с топла вода.
• Натрупвайте топлинна енергия за използване, когато печката не работи.

Топлоакумулатор, свързан към топлообменник за печка на дърва, съхранява енергия поради топлинния капацитет на съхраняващия агент. Поради това може да се направи чрез изолиране на всеки контейнер. Цев, облита с полиуретанова пяна и частично запълнена с развалини или пясък, вече е акумулатор на топлина. Ако е оборудван с четири връзки и е правилно свързан, устройството ще се превърне във функционален елемент на системата.

Охлаждайки се с 1 ° C, водата загрява 1 m3 неподвижен въздух с 4 ° C. Това е причината за успешното използване на водни акумулатори на топлина.

Видове топлообменници

Едно просто устройство може да бъде ефективно по различни начини - в зависимост от типа. Класификацията се извършва по няколко критерия.Различните модели на фабрични или занаятчийски топлообменници, например в баня, се различават:

• дизайн,
• място за инсталиране,
• материал.

Тези фактори влияят един на друг и върху характеристиките на топлообменния блок като цяло: неговата цена, ефективност, производителност, обем на системата, сложност на инсталацията и т.н.

Дизайн

Разликите в дизайна до голяма степен зависят от целта на продукта. Например, нагряването на вода за пране включва значителен обем и интензивен топлообмен. И използването само за отопление изисква постепенно предаване на топлина към охлаждащата течност.

• Намотката е тръба, огъната под различни ъгли. Загрява бързо, но често няма достатъчно сила на звука. Подходящ за монтаж в горивна камина на дърва, зад горивна камера, в нагревател, на комин (ако спиралата е спирална).
• Регистърът е аналог на тръбен радиатор, може би най-популярният, универсален, енергийно ефективен. Обикновено това са няколко тръби с голям диаметър, свързани с тънки тръби. Изборът на конкретна форма и място на инсталация е ограничен от въображението на автора, както и от общата схема.
• Дипломат - един или повече взаимосвързани контейнери с дюзи. Това е често срещан модел, лесен за сглобяване и инсталиране. Печка за баня с топлообменник от този тип ще осигури топлина, топлина, топла вода. Недостатъци - значителен обем намалява скоростта на нагряване, ограничава избора на място за монтаж. Примитивната форма не допринася за пълноправен топлообмен, пречещ на нагряването на части от самата печка. Поради това е подходящ само за монтаж вътре в нагревателя (ако говорим за сауна), зад него или зад камината.
• Водната риза е корпус, монтиран върху частите на топлинния генератор, нагрявани отвътре. Често това е цилиндър с дюзи, поставен върху комина. Труден за занаятчийски монтаж, склонен към течове, но не изисква разглобяване на печката за монтаж и е доста ефективен.

Изборът на модела обикновено е свързан не толкова с ефективността и цената, колкото със сложността на инсталацията. Например, някои модификации на водни "якета", "намотки" и "дипломати" са монтирани без разглобяване на печката. Максимумът е модернизация на част от тръбата или подмяна на чугунната плоча (за готвене) с "дипломат"

Регистрите за пренос на топлина обикновено се предпочитат пред други устройства. Те обаче се инсталират само по време на изграждането на нова печка или сериозна промяна на старата.

Материал

Когато проектира печка или камина с някакъв вид топлообменник, инженерът (или производителят на печки) взема предвид параметрите на материалите. Необходимите свойства са пожароустойчивост, еластичност, устойчивост на корозия, топлинен капацитет, топлопроводимост. Само металите имат тези характеристики.

• Стоманата е отлична във всички отношения, с изключение на устойчивостта на корозия. Ако обаче охлаждащата течност е винаги пълнена, тя няма да ръждясва.
• Неръждаемата стомана няма недостатъци, освен високата цена и трудността на заваряването. Поцинкованата стомана почти никога не се използва поради токсични емисии, свързани с високи температури.
• Чугун, недостатъците на който са сложността на заваряване и голяма вероятност от напукване (поради внезапни температурни промени при неравномерно нагряване).
• Мед, която е полезна за всички, с изключение на високата цена и запояването на части. Припоят "не задържа" силна топлина, ако водата се източва, поради което използването на мед е ограничено.

Изборът обикновено е свързан с наличността или наличността на материала. Често има печки за баня с чугунен топлообменник, който е модифицирана батерия. Ревизията се състои в заваряване на фугите на секциите и тапи в допълнителните отвори. По този начин се получава регистър за топлообмен, който притежава всички необходими свойства. Недостатъкът му е неговата тромавост, която ограничава избора на място.

Направи си сам

Вземането на решение за самостоятелно производство по правило показва наличието на някакъв инструмент и умения за работа с него.В идеалния случай е необходима пълноценна работилница с тиска, заваряване (от два вида), работна маса, наковалня и т. Н. Ако оборудването оставя много да се желае, възможно е да се събере най-простата модификация - медна спирала бобина.

Плюсове на тази опция:

• Медта е относително лесна за огъване и запояване.
• Намотката не съдържа съединения, подложени на силна топлина.
• Спиралната форма е проста, универсална и не изисква сложно оборудване.
• Инсталирането на такъв топлообменник не изисква сериозна модернизация на конструкцията на пещта.

Печката за сауна с такъв топлообменник ще се справи с всичко, което може да се очаква от нея: тя ще осигури работата на 2 - 3 отоплителни радиатора и ще загрее водата в малък резервоар. Нагревателят обаче е отговорен за микроклимата в парната баня.

Консумативи

От специалните инструменти за работа с мед е необходима само газова горелка. Професионалистът ще се нуждае от фреза за тръби, фаска и метална четка с подходящ размер. Всичко това обаче се заменя с мелница, пила (рашпил), мека абразивна гъба. Ще ви трябват и минимум консумативи:

• отгрята медна тръба в намотка d32, дължина 3,5 - 4,5 m (в зависимост от d на комина);
• преходни гнезда за вода (запояване с резба) d32 * 1,25 ”- 2 бр .;
• обща нискотемпературна и твърда медна спойка за спояване със средна температура (650 - 750 ° C);
• паста от флюс;
• мека абразивна гъба;
• газ пропан-бутан за запояване при средни температури - 1 цилиндър (0,5 л);
• измит пресят фин пясък - 5 - 6 кг;
• тръбопровод, кранове, клапани "Маевски", радиатори.

Изисква се „огъване на тръби“ - равномерен кръгъл труп. С негова помощ топлообменникът за печката за сауна ще бъде под формата на спирална спирала. Дължината на трупа е най-малко 1 м, а диаметърът е равен на размерите на комина на изхода от печката. Като правило параметърът зависи от размера на горивната камера и е не по-малък от 10 cm.

Дървеният материал трябва да бъде здраво закрепен, като се фиксира с мощни самонарезни винтове / дюбели между две дървета или стени.

Алгоритъм на сглобяване

Най-трудната част от сглобката е спиралата. За да направите това, тръбата ще трябва да бъде огъната, като се използва твърдо инсталиран дневник. Неотгрятата мед не може да се огъва, така че трябва да купите точно тази в заливите. Най-лесният начин за инсталиране на спирален топлообменник в тухлена фурна (за отопление) е да го монтирате на комин. Алгоритъм на действията:

1. Затворете надеждно единия край на тръбата, например с фабрично запечатан щепсел.
2. Напълнете тръбата с пясък чрез разливане на вода, потупване с чук, запечатване с шомпол. Това може да бъде подсилена пластмасова тръба или запушен гумен маркуч.
3. Когато тръбата е пълна, запечатайте пълнителя възможно най-много, след което запушете другия край. Опитайте се да не "разхлабвате" пясъка.
4. Завийте U-образна или кръгла скоба към трупа, която ще държи плътно тръбата. Основата "P" е перпендикулярна на огъването на тръбата по-близо до края и местоположението около обиколката няма значение.
5. Поставете края на намотката в скобата, започнете бавно да навивате тръбата около трупа.
6. Ако някъде се появи зала, това означава, че пясъкът не е достатъчно плътен на това място. Препоръчително е да започнете отначало, но теоретично можете да опитате да чукнете залата с чук.
7. Ако d на комина е 150, а дължината на залива е 4,5, трябва да получите 8 - 9 завъртания на спиралата (не повече от 35 - 40 см височина), както и два "опашки" по 30 - 40 см всеки .
8. Отрежете щепселите, изчистете пясъка, изплакнете намотката.
9. Припойте преходните гнезда за вода към краищата на спиралата.
10. Отстранете капака на печката или демонтирайте плъзгащата се врата (извадете част от комина).
11. Поставете "намотката" на тръбата възможно най-близо до печката.
12. Сглобете комина обратно, като вземете предвид необходимите уплътнители, намотки (ако има такива).

Сега можете да инсталирате и свържете други елементи на отоплителната система, включително отворен разширителен резервоар от тип самовар, тръбопровод, кранове, радиатори, въздушни клапани.За да се подобри естествената циркулация, диаметърът на тръбопровода не трябва да бъде много по-малък от размерите на намотката. В идеалния случай това ще бъде и мед, със същия диаметър.

Вероятна трудност е намаляване на тягата поради неволно отстраняване на топлината от комина. Решението е да се увеличи дължината на комина.

Възможности за монтаж на топлообменната структура

Инсталирането на топлообменник от всякакъв вид включва значително количество работа, особено ако неговата ефективност е от сериозно значение. Например, най-простата спирала на комина може леко да се загрее и изобщо няма да има циркулация без помпа. След това трябва да вземете мерки, включително до отхвърляне на такъв дизайн. На практика един топлообменник за пещ, инсталиран на различни места, дава различна ефективност. Обикновено можете да съставите такъв ТОП, като започнете с най-ефективното разнообразие:

• чугунен или стоманен U-образен регистър в горивната камера;
• водна риза около камината или на която и да е от нейните повърхности;
• U-образен дипломат в камината;
• дипломат директно над или зад камината, с максимален контакт;
• водна риза около нагревателя;
• регистрирайте се, дипломат или серпентина в нагревателя;
• дипломат или серпентина зад печката;
• комин водна риза.

Коминната намотка обикновено е най-малко ефективният вариант. Въпреки това, простотата на устройството често премахва недостатъците. Освен това ефективността се подобрява по различни начини. Сред тях е облицовката на намотката с топлоизолиран корпус с запълване на кухини с пясък или монтаж на конструкцията директно в нагревателя.

Всички имена са условни. Например, такъв фабричен дизайн не е необичаен, когато над печката е вграден кубичен контейнер. Може да се счита за риза или дипломат.

Правилна връзка

Печка на дърва или камина с който и да е топлообменник е само част от системата. За неговата енергийно ефективна работа циркулацията на охлаждащата течност остава ключов фактор. Дори когато очевидно е необходима помпа (например в голяма двуетажна или триетажна къща), естествената циркулация е важна. Благодарение на нея тръбите не се спукват твърде бързо поради размразяване и водата не кипи толкова лесно, ако токът изгасне. За да подобрите циркулацията, препоръчително е да се придържате към следните правила:

• колкото по-висок е изтичането на тръбите на топлообменника по височина, толкова по-добре;
• разширителният резервоар е поставен възможно най-високо, до печката;
• тръба отива към резервоара от горната разклонителна тръба;
• тръбата от разширителния резервоар отива към долния вход на радиатора;
• всички хоризонтални участъци са направени под ъгъл (не по-малко от 3 mm на 1 m);
• излезте от радиатора само от противоположната страна или по диагонал.

Друг важен момент е пропускателната способност на тръбопровода. Колкото по-високо е, толкова по-добре. Следователно не трябва да стеснявате диаметъра, да вграждате допълнителни колена, фитинги и също така да използвате ръждясали вътрешни или пластмасови тръби.

Топлообменникът е инсталиран на етапа на сглобката на пещта. Ако говорим за стар дизайн, не бъдете мързеливи да го разглобите. В този случай ще бъде възможно да се инсталира най-ефективното устройство, където е необходимо. По пътя ще бъде извършена подробна проверка на зидарията, както и други подробности. Дефектите и недостатъците ще бъдат отстранени.