Δημιουργία εναλλάκτη θερμότητας με τα χέρια σας

Ο εναλλάκτης θερμότητας (TO) είναι μια συσκευή που μεταφέρει θερμότητα μεταξύ περιβαλλόντων με διαφορετικές θερμοκρασίες. Αυτός ο εξοπλισμός χρησιμοποιείται στη βιομηχανία, τη θέρμανση, τον κλιματισμό και τα συστήματα εξαερισμού. Το απλούστερο παράδειγμα είναι ένα καλοριφέρ δωματίου, θερμαίνεται από ένα υγρό μεταφοράς θερμότητας και παρέχει θέρμανση του δωματίου στον οποίο βρίσκεται.

Δομή εναλλάκτη θερμότητας

Ο εξοπλισμός αποτελείται από σταθερή και κινητή πλάκα, καθεμία με τρύπες για την κίνηση του μέσου. Πολλά άλλα μικρότερα δευτερεύοντα τοποθετούνται μεταξύ των κύριων πλακών, έτσι ώστε κάθε δευτερόλεπτο να περιστρέφεται στα γειτονικά κατά 180 μοίρες. Οι δευτερεύουσες πλάκες σφραγίζονται με λαστιχένιες φλάντζες.

Το δεύτερο σημαντικό στοιχείο συντήρησης είναι το ψυκτικό. Ρέει μέσω κυματοειδών καναλιών ανοξείδωτου. Τα κρύα και ζεστά μέσα κινούνται σε όλες τις πλάκες, εκτός από την πρώτη και την τελευταία, ταυτόχρονα, αλλά από διαφορετικές πλευρές, αποτρέποντας την ανάμιξη. Σε υψηλό ρυθμό ροής νερού στο κυματοειδές στρώμα, προκύπτει αναταραχή, η οποία αυξάνει τη διαδικασία ανταλλαγής θερμότητας.

Η συσκευή συνδέεται στον αγωγό χρησιμοποιώντας οπές στο μπροστινό και πίσω τοίχωμα. Το ψυκτικό εισέρχεται από τη μία πλευρά, διέρχεται από όλα τα κανάλια και αφήνει τον εξοπλισμό από την άλλη. Τα ανοίγματα εισόδου και εξόδου σφραγίζονται με ειδικό παρέμβυσμα.

Οι πλάκες καναλιού είναι ένα πολύ σημαντικό στοιχείο συντήρησης. Κατά την επιλογή ενός εναλλάκτη θερμότητας, πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η απόδοσή του. Όσο υψηλότερες είναι οι απαιτήσεις για τον εξοπλισμό, τόσο περισσότερες πλάκες πρέπει να υπάρχουν σε αυτόν. Ο αριθμός τους είναι υπεύθυνος για τη συνολική απόδοση της συσκευής και την ικανότητα θέρμανσης ενός συγκεκριμένου χώρου.

Τύποι συντήρησης

Σύμφωνα με την αρχή της λειτουργίας, ο εξοπλισμός χωρίζεται σε ανάκτηση και αναγέννηση. Στην πρώτη, οι κινούμενοι φορείς θερμότητας διαχωρίζονται από έναν τοίχο. Αυτός είναι ο πιο κοινός τύπος, μπορεί να έχει διάφορα σχήματα και σχέδια. Στη δεύτερη περίπτωση, τα ζεστά και κρύα ψυκτικά έρχονται σε επαφή με την ίδια επιφάνεια με τη σειρά. Η υψηλή θερμοκρασία θερμαίνει το τοίχωμα του εξοπλισμού κατά την επαφή με το καυτό μέσο, ​​και στη συνέχεια η θερμοκρασία μεταφέρεται στο κρύο υγρό κατά την επαφή με αυτό.

Κατά σκοπό, η συντήρηση χωρίζεται σε δύο τύπους: ψύξη - λειτουργούν με κρύο υγρό ή αέριο, ενώ ψύχουν το ζεστό ψυκτικό. και θέρμανσης - αλληλεπιδράστε με ένα θερμαινόμενο μέσο, ​​δίνοντας ενέργεια σε κρύα ρεύματα.

Σχετικά με το σχεδιασμό, οι εναλλάκτες θερμότητας είναι διαφόρων τύπων.

Πτυσσόμενος

Αποτελούνται από ένα σκελετό, δύο τελικούς θαλάμους, ξεχωριστές πλάκες διαχωρισμένες με φλάντζες ανθεκτικές στη θερμότητα και μπουλόνια στερέωσης. Αυτός ο εξοπλισμός καθαρίζεται εύκολα και μπορεί να είναι πιο αποτελεσματικός προσθέτοντας πλάκες. Αλλά τα πτυσσόμενα TO είναι ευαίσθητα στην ποιότητα του νερού. Για να παραταθεί η διάρκεια ζωής τους, απαιτείται η εγκατάσταση πρόσθετων φίλτρων, γεγονός που αυξάνει το κόστος του έργου.

Λαμπερό

Διαφέρουν στη μέθοδο σύνδεσης των εσωτερικών πλακών:

• Σε συγκολλημένο TO, κυματοειδείς πλάκες από ανοξείδωτο χάλυβα πάχους 0,5 mm κατασκευάζονται με κρύα σφράγιση. Ένα παρέμβυσμα κατασκευασμένο από ειδικό ανθεκτικό στη θερμότητα καουτσούκ τοποθετείται μεταξύ τους.
• Οι συγκολλημένες πλάκες συγκολλούνται μαζί για να σχηματίσουν κασέτες, οι οποίες στη συνέχεια συναρμολογούνται μέσα στις χαλύβδινες πλάκες.
• Στο ημι-συγκολλημένο TO, οι κασέτες στερεώνονται μέσω αρθρώσεων paronite σε μια δομή μικρού αριθμού συγκολλημένων δομοστοιχείων. Αυτές οι μονάδες σφραγίζονται με λαστιχένιες φλάντζες και συγκολλούνται με λέιζερ. Στη συνέχεια συναρμολογούνται μεταξύ δύο πλακών χρησιμοποιώντας μπουλόνια.

Οι πλάκες εναλλάκτη θερμότητας χρησιμοποιούνται σε περιβάλλοντα με υψηλές πιέσεις και ακραίες θερμοκρασίες. Αυτές οι συσκευές απαιτούν ελάχιστη συντήρηση, είναι οικονομικές και πολύ αποδοτικές. Επιπλέον, η απόδοση του εξοπλισμού μπορεί να αυξηθεί ή να μειωθεί ανάλογα με τις ανάγκες, αυξάνοντας ή μειώνοντας τον αριθμό των χαλύβδινων πλακών.

Το μόνο μειονέκτημα ενός κυματοειδούς εναλλάκτη θερμότητας από ανοξείδωτο χάλυβα είναι η ευαισθησία του στην ποιότητα του ψυκτικού · είναι απαραίτητο να εγκαταστήσετε επιπλέον φίλτρα.

Κέλυφος και σωλήνας

Αποτελούνται από ένα κυλινδρικό σώμα, όπου τοποθετούνται δέσμες σωλήνων, συναρμολογημένοι σε πλέγματα. Τα άκρα των σωλήνων στερεώνονται με φούσκωμα, συγκόλληση ή συγκόλληση. Το πλεονέκτημα αυτού του εξοπλισμού είναι η απλότητα της ποιότητας του ψυκτικού και η δυνατότητα χρήσης του σε τεχνικές διαδικασίες όπου υπάρχουν επιθετικά μέσα και υψηλή πίεση (στη βιομηχανία πετρελαίου, φυσικού αερίου, χημικών). Τα μειονεκτήματα της συντήρησης κελύφους και σωλήνων είναι σχετικά χαμηλή μεταφορά θερμότητας, μεγάλες διαστάσεις, υψηλό κόστος και δυσκολία στην επισκευή.

Σπειροειδής

Αποτελούνται από δύο φύλλα μετάλλου τυλιγμένα σε σπείρα. Τα εσωτερικά άκρα συνδέονται με ένα διαμέρισμα και ασφαλίζονται με καρφίτσες. Αυτοί οι εναλλάκτες θερμότητας είναι συμπαγείς και αυτοκαθαριζόμενοι. Είναι σε θέση να συνεργάζονται με υγρά ανομοιογενή μέσα οποιασδήποτε ποιότητας. Με την αύξηση της ταχύτητας κίνησης ρευστού, αυξάνεται η ένταση της μεταφοράς θερμότητας. Μειονεκτήματα: δυσκολία στην κατασκευή και επισκευή, περιορισμός της πίεσης του υγρού εργασίας σε 10 kgf / cm².

Διπλός σωλήνας και σωλήνας σε σωλήνα

Τα πρώτα αποτελούνται από σωλήνες διαφορετικών διαμέτρων. Το υγρό και το αέριο χρησιμοποιούνται ως φορέας θερμότητας. Οι συσκευές χρησιμοποιούνται σε μέρη με αυξημένη πίεση, έχουν υψηλό επίπεδο μεταφοράς θερμότητας. Χαρακτηρίζονται από ευκολία εγκατάστασης και συντήρησης. Το μόνο μειονέκτημα είναι το υψηλό κόστος.

Ο εναλλάκτης θερμότητας σωλήνων σε σωλήνα αποτελείται από δύο σωλήνες διαφορετικών διαμέτρων που συνδέονται μεταξύ τους. Χρησιμοποιούνται σε χαμηλούς ρυθμούς ροής και για να εξοπλίσουν μια καμινάδα.

Ο τύπος λειτουργίας εξαρτάται από τον τύπο της συσκευής. Από το σχεδιασμό του εξοπλισμού - την αποδοτικότητα κατά τη λειτουργία σε ορισμένες συνθήκες. Επομένως, πρέπει να δοθεί επαρκής προσοχή στη μελέτη των χαρακτηριστικών κάθε τύπου εξοπλισμού.

Δημιουργία εναλλάκτη θερμότητας με τα χέρια σας

Για να κάνετε τη συντήρηση μόνοι σας, πρέπει να έχετε ορισμένες γνώσεις και δεξιότητες. Κατ 'αρχάς, αξίζει να προσδιορίσετε ποιες απαιτήσεις πρέπει να πληροί ο εξοπλισμός, εξαρτάται από την έκδοση της συσκευής. Είναι απαραίτητο να υπολογίσουμε τα υλικά και να κάνουμε ένα σχέδιο της μελλοντικής συντήρησης.

Το λουτρό είναι ένα μέρος όπου είναι συχνά απαραίτητο να κατασκευαστεί ένας σπιτικός εναλλάκτης θερμότητας. Δεδομένου ότι ένας συμβατικός φούρνος με ένα τζάκι θερμαίνει περιορισμένο όγκο υγρού, μπορεί να είναι απαραίτητο ένα νερό βυθισμένο στριμμένο TO. Έχει σχεδιαστεί για να θερμαίνει περισσότερο νερό. Ένα πηνίο κατεβαίνει στη δεξαμενή με ένα θερμαινόμενο ψυκτικό, το νερό περνά μέσα από αυτό.

Όταν είναι απαραίτητο να διατηρείται ζεστό το νερό στη δεξαμενή, η δεξαμενή συνδέεται με το λέβητα θέρμανσης χρησιμοποιώντας δύο σωλήνες τροφοδοσίας και επιστροφής.

Νερό-νερό

Για να φτιάξετε έναν εναλλάκτη θερμότητας νερού-νερού με τα χέρια σας, θα χρειαστείτε:

• Ένα δοχείο από ανοξείδωτο χάλυβα με ύψος 50-60 cm και διάμετρο 30-40 cm. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί κοινός χάλυβας, αλλά πρέπει να προστατεύεται από ανθεκτική επικάλυψη πολυμερούς.
• Καπάκι δεξαμενής.
• Σωλήνας χαλκού περίπου 10m.Το μήκος λαμβάνεται από τον υπολογισμό: για κάθε στροφή της σπείρας με διάμετρο 30 cm, περίπου 1 m του σωλήνα πηγαίνει. Καλύτερα να πάρετε με ένα μικρό περιθώριο.
• Μηχανή συγκόλλησης από ανοξείδωτο χάλυβα και χαλκό.
• Προστατευτικός εξοπλισμός: γάντια, μάσκα συγκόλλησης.

Η εργασία εκτελείται με την ακόλουθη σειρά:

1. Είναι κατασκευασμένο ένα καπάκι για τη δεξαμενή και εξασφαλίζεται η ισχυρή σφραγισμένη του στερέωση. Δεν μπορεί να συγκολληθεί, γιατί πρέπει να αφαιρεθεί για να επιτρέψει τον καθαρισμό του εσωτερικού του δοχείου. Η πιο βολική επιλογή τοποθέτησης σε αυτήν την περίπτωση είναι φλάντζα. Μπορεί να παραγγελθεί αμέσως μαζί με τη δεξαμενή, ή μπορείτε να το φτιάξετε μόνοι σας. Ο αριθμός των οπών υπολογίζεται λαμβάνοντας υπόψη τη θέση της στεγανοποίησης, συνήθως 4 ή 6 συνδετήρες.
2. Στη συνέχεια, δημιουργείται μια είσοδος για κρύο νερό στο κάτω μέρος του δοχείου και μια έξοδος για θερμαινόμενο νερό στο πάνω μέρος του στο πλευρικό τοίχωμα. Οι προσαρμοστές με σπείρωμα συγκολλούνται στις οπές για τη σύνδεση του αγωγού. Θα πρέπει να είναι δυνατή η αφαίρεση της δομής για έκπλυση ή επισκευή.
3. Το επόμενο βήμα είναι να φτιάξετε ένα πηνίο χαλκού. Εάν ο σωλήνας είναι μαλακός, μπορεί εύκολα να τυλιχτεί με άξονα. Εάν είναι δύσκολο, πρέπει να χρησιμοποιήσετε έναν καυστήρα. Τα εξαρτήματα συγκολλούνται στα ελεύθερα άκρα. Διέρχονται από τρύπες στο καπάκι. Είναι σημαντικό να παρακολουθείτε τη στεγανότητα της συγκόλλησης, διότι Οι σωληνώσεις ζεστού νερού θα συνδεθούν με τους προσαρμογείς.
4. Το τελικό στάδιο θα είναι η συναρμολόγηση του εναλλάκτη θερμότητας. Για αυτό, ένα καπάκι με σπιράλ χαλκού και σφραγίδα από καουτσούκ καλύπτει το δοχείο. Οι βάσεις φλάντζας σφίγγονται με μπουλόνια. Σε αυτήν την περίπτωση, είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί ότι η σπείρα είναι αυστηρά στη μέση του δοχείου, χωρίς να αγγίζει τους τοίχους. Διαφορετικά, η αποτελεσματικότητα της συντήρησης θα μειωθεί σημαντικά.

Η εξεταζόμενη επιλογή είναι επίσης κατάλληλη για θέρμανση νερού σε ιδιωτικές κατοικίες. Τέτοιες συσκευές λειτουργούν βάσει της αρχής της φυσικής κυκλοφορίας: ένας λέβητας ξύλου ή φυσικού αερίου θερμαίνει νερό, ανεβαίνει ο σωλήνας τροφοδοσίας, εκπέμπει θερμότητα και επιστρέφει κάτω. Στη συνέχεια, η διαδικασία επαναλαμβάνεται.

Δεν είναι πάντα δυνατό να διασφαλιστεί η συνεχής φυσική κυκλοφορία. Επομένως, είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε μια αντλία κυκλοφορίας.

Αέρας

Η συσκευή αποτελείται από ένα περίβλημα και σωλήνες με εγκατεστημένο ένα θερμαινόμενο μέσο. Μέσω αυτών, ο ανεμιστήρας οδηγεί μια ροή αέρα στην οποία μεταφέρεται θερμότητα. Πραγματοποιείται μια διαδικασία ανταλλαγής θερμότητας. Αυτή η επιλογή ονομάζεται θερμαντήρας.

Επίσης, κατασκευές πλακών χρησιμοποιούνται για συστήματα αερισμού και θέρμανσης αέρα. Εκεί, το κυματοειδές μέταλλο παίζει το ρόλο ενός τοίχου μεταφοράς θερμότητας. Όταν δύο ρεύματα αέρα, κρύο και ζεστό, κινούνται κάθετα το ένα με το άλλο. Διαχωρίζονται με πλάκες έτσι ώστε τα ζεστά και κρύα ρεύματα να βρίσκονται εναλλάξ στα κενά. Η απόδοση αυτών των συσκευών είναι υψηλή, αλλά είναι δύσκολο να φτιάξετε μόνοι σας.

Διαδικασία εγκατάστασης συντήρησης αέρα:

1. Το σώμα είναι κατασκευασμένο από φύλλο μετάλλου. Το εμβαδόν του πυθμένα του πρέπει να είναι ίσο με το μέγεθος του ανεμιστήρα. Για φυγόκεντρο σχεδιασμό, λαμβάνεται ένα κουτί με έκταση 70% μεγαλύτερη από τον σωλήνα εξόδου.
2. Τρύπες για χαλκό σωλήνα τρυπιούνται στα τοιχώματα του κουτιού σε αντίθετες πλευρές.
3. Τα έτοιμα τμήματα σωλήνων εγκαθίστανται στις οπές που γίνονται έτσι ώστε οι άκρες τους να εκτείνονται πέρα ​​από το κουτί κατά 2 cm και στις δύο πλευρές.
4. Τα γωνιακά εξαρτήματα συγκολλούνται στα ελεύθερα άκρα των σωλήνων. Συνδέονται με τη μορφή ενός φιδιού. Μπορείτε να φτιάξετε δύο παράλληλα. Έτσι το ψυκτικό θα κρυώσει λιγότερο όταν φυσά.
5. Οι προσαρμογείς με σπείρωμα συγκολλούνται στα άκρα εξόδου και εισόδου και η παροχή νερού είναι συνδεδεμένη σε αυτά. Παρέχεται νερό, βεβαιωθείτε ότι οι συνδέσεις είναι σφιχτές.
6. Η θήκη είναι τοποθετημένη σε βάση με ανεμιστήρα. Η κατασκευή είναι κλειστή με ένα περίβλημα έτσι ώστε η ροή του αέρα να μην πηγαίνει προς τα πλάγια.

Για να δημιουργήσετε έναν εναλλάκτη θερμότητας για τη θέρμανση μιας ιδιωτικής κατοικίας με τα χέρια σας, είναι απαραίτητο να κατανοήσετε την αρχή της λειτουργίας του, να κάνετε έναν ακριβή υπολογισμό της απαιτούμενης ισχύος για επαρκή θέρμανση του δωματίου, ειδικά το χειμώνα.Πρέπει να χρησιμοποιήσετε τα περισσότερα θερμικά αγώγιμα υλικά, ο χαλκός είναι η καλύτερη επιλογή. Έχει απόδοση πολύ ανώτερη από άλλα μέταλλα. Όλες οι ενέργειες κατά την κατασκευή του TO πρέπει να εκτελούνται προσεκτικά, αποφεύγοντας την είσοδο ξένων αντικειμένων μέσα. Εάν υπάρχει αυτο-αμφιβολία, είναι καλύτερα να στραφείτε σε έναν έμπειρο δάσκαλο. Θα εκτελεί τη σύνδεση όλων των στοιχείων αποτελεσματικά και σφιχτά.