Izrada izmjenjivača topline vlastitim rukama

Izmjenjivač topline (TO) je uređaj koji prenosi toplinu između okruženja s različitim temperaturama. Takva se oprema koristi u industriji, sustavima grijanja, klimatizacije i ventilacije. Najjednostavniji primjer je sobni radijator, koji se zagrijava od tekućine za prijenos topline i osigurava grijanje prostorije u kojoj se nalazi.

Struktura izmjenjivača topline

Oprema se sastoji od fiksne i pomične ploče, svaka s rupama za kretanje medija. Mnogo drugih manjih manjih ugrađeno je između glavnih ploča, tako da je svaka sekunda okrenuta na susjedne za 180 stupnjeva. Sekundarne ploče su zapečaćene gumenim brtvama.

Drugi važan element održavanja je rashladna tekućina. Teče kroz valovite kanale od nehrđajućeg čelika. Hladni i vrući mediji kreću se istodobno na svim pločama, osim na prvom i zadnjem, ali s različitih strana, sprječavajući miješanje. Pri velikoj brzini protoka vode u valovitom sloju dolazi do turbulencije, što povećava proces izmjene topline.

Uređaj je povezan s cjevovodom pomoću rupa na prednjem i stražnjem zidu. Rashladna tekućina ulazi s jedne strane, prolazi kroz sve kanale i napušta opremu s druge strane. Ulazni i izlazni otvori zapečaćeni su posebnim brtvilom.

Ploče kanala vrlo su važan element održavanja. Pri odabiru izmjenjivača topline mora se uzeti u obzir njegova izvedba. Što su zahtjevi za opremom veći, to više ploča mora biti u njoj. Njihov je broj odgovoran za ukupnu učinkovitost uređaja i sposobnost zagrijavanja određene prostorije.

Vrste održavanja

Oprema se prema principu rada dijeli na rekuperativnu i regenerativnu. U prvom su pokretni nosači topline odvojeni zidom. Ovo je najčešći tip, može biti raznih oblika i dizajna. U drugom slučaju, vruće i hladno rashladne tekućine redom dolaze u kontakt s istom površinom. Visoka temperatura zagrijava stijenku opreme tijekom kontakta s vrućim medijem, a zatim se temperatura prenosi u hladnu tekućinu nakon dodira s njim.

Prema namjeni, održavanje je podijeljeno na dvije vrste: hlađenje - rade s hladnom tekućinom ili plinom, dok hlade vruću rashladnu tekućinu; i one za grijanje - komuniciraju s zagrijanim medijem, dajući energiju hladnim strujama.

Prema dizajnu, izmjenjivači topline su nekoliko vrsta.

Sklopivo

Sastoje se od okvira, dvije krajnje komore, odvojenih ploča odvojenih brtvama otpornim na toplinu i pričvrsnih vijaka. Oprema se lako čisti, a dodavanjem ploča može biti učinkovitija. No sklopivi TO osjetljivi su na kvalitetu vode. Da bi im se produžio vijek trajanja, potrebna je ugradnja dodatnih filtara, što povećava troškove projekta.

Lamelarni

Razlikuju se u načinu spajanja unutarnjih ploča:

• U lemljenom TO-u valovite ploče od nehrđajućeg čelika debljine 0,5 mm izrađuju se hladnim štancanjem. Između njih ugrađena je brtva izrađena od posebne gume otporne na toplinu.
• Zavarene ploče zavarene su zajedno kako bi oblikovale kasete, koje se zatim sastavljaju unutar čeličnih ploča.
• U poluzavarenim TO kasete se pričvršćuju pomoću paronitnih spojeva u strukturi malog broja zavarenih modula. Ti su moduli zabrtvljeni gumenim brtvama i međusobno zavareni laserom. Zatim se pomoću vijaka montiraju između dvije ploče.

Pločasti izmjenjivači topline koriste se u okruženjima s visokim tlakom i ekstremnim temperaturama. Ovi uređaji zahtijevaju minimalno održavanje, ekonomični su i vrlo učinkoviti. Osim toga, učinkovitost opreme može se povećati ili smanjiti po potrebi povećanjem ili smanjenjem broja čeličnih ploča.

Jedini nedostatak valovitog izmjenjivača topline od nehrđajućeg čelika je osjetljivost na kvalitetu rashladne tekućine; potrebno je ugraditi dodatne filtre.

Školjka i cijev

Sastoje se od cilindričnog tijela, gdje su smješteni snopovi cijevi, sastavljeni u rešetke. Krajevi cijevi pričvršćuju se spaljivanjem, zavarivanjem ili lemljenjem. Prednost takve opreme je jednostavnost kvalitete rashladne tekućine i mogućnost korištenja u tehničkim procesima gdje su prisutni agresivni mediji i visoki tlak (u naftnoj, plinskoj, kemijskoj industriji). Nedostaci održavanja cijevi su relativno nizak prijenos topline, velike dimenzije, visoki troškovi i poteškoće u popravku.

Spirala

Sastoje se od dva lima metala smotana u spiralu. Unutarnji rubovi povezani su pregradom i učvršćeni iglama. Ovi izmjenjivači topline kompaktni su i samočišćuju se. Oni mogu raditi s tekućim nehomogenim medijima bilo koje kvalitete. Povećanjem brzine kretanja tekućine povećava se intenzitet prijenosa topline. Mane: poteškoće u proizvodnji i popravku, ograničavanje tlaka radne tekućine na 10 kgf / cm².

Dvostruka cijev i cijev u cijevi

Prvi se sastoje od cijevi različitih promjera. Kao nosač topline koriste se tekućina i plin. Uređaji se koriste na mjestima s povećanim tlakom, imaju visoku razinu prijenosa topline. Karakterizira ih jednostavnost instalacije i održavanja. Jedini nedostatak je visoka cijena.

Izmjenjivač topline cijevi u cijevi sastoji se od dvije cijevi različitih promjera međusobno povezane. Koriste se pri malim brzinama protoka i za opremanje dimnjaka.

Vrsta operacije ovisi o vrsti uređaja. Iz dizajna opreme - učinkovitost tijekom rada u određenim uvjetima. Stoga bi trebalo posvetiti dovoljnu pozornost proučavanju značajki svake vrste opreme.

Izrada izmjenjivača topline vlastitim rukama

Da biste sami obavljali održavanje, morate imati određena znanja i vještine. Za početak vrijedi odrediti koje zahtjeve oprema mora ispunjavati, verzija uređaja ovisi o tome. Potrebno je izračunati materijale i izraditi crtež budućeg održavanja.

Kupatilo je mjesto na kojem je često potrebno napraviti domaći izmjenjivač topline. Budući da konvencionalna peć s ložištem zagrijava ograničenu količinu tekućine, možda će biti potrebna voda pod vodom uvijena TO. Dizajniran je za zagrijavanje više vode. Zavojnica se spušta u spremnik zagrijanom rashladnom tekućinom, voda prolazi kroz nju.

Kada je potrebno vodu u spremniku održavati vrućom, spremnik je povezan s kotlom za grijanje pomoću dvije dovodne i povratne cijevi.

Voda-voda

Za izradu izmjenjivača topline voda-voda vlastitim rukama trebat će vam:

• Spremnik od nehrđajućeg čelika visine 50-60 cm i promjera 30-40 cm. Može se koristiti i obični čelik, ali mora biti zaštićen trajnom polimernom prevlakom.
• Poklopac spremnika.
• Bakrena cijev oko 10m.Duljina je uzeta iz izračuna: za svaki zavoj spirale promjera 30 cm ide približno 1 m cijevi. Bolje uzeti s malom marginom.
• Aparat za zavarivanje za lemljenje od nehrđajućeg čelika i bakra.
• Zaštitna oprema: rukavice, maska ​​za zavarivanje.

Radovi se izvode slijedećim redoslijedom:

1. Izrađen je poklopac za spremnik i osigurano njegovo čvrsto zapečaćeno pričvršćivanje. Ne može se zavariti, jer mora se ukloniti kako bi se omogućilo čišćenje unutarnje strane posude. Najprikladnija opcija ugradnje u ovom slučaju je prirubnica. Može se naručiti odmah zajedno sa spremnikom ili ga možete sami izraditi. Broj rupa izračunava se uzimajući u obzir mjesto brtve, obično 4 ili 6 zatvarača.
2. Dalje se na dnu posude stvara ulaz za hladnu vodu, a u gornjem dijelu bočnog zida izlaz za zagrijanu vodu. Navojni adapteri zavareni su u rupe za spajanje cjevovoda. Trebalo bi biti moguće ukloniti strukturu za ispiranje ili popravak.
3. Sljedeći je korak izrada bakrene zavojnice. Ako je cijev mekana, može se lako namotati trnom. Ako je teško, morate koristiti plamenik. Armature su zavarene na slobodne krajeve. Prolaze se kroz rupe na poklopcu. Važno je pratiti nepropusnost lemljenja, jer cjevovodi tople vode bit će spojeni na adaptere.
4. Završna faza bit će montaža izmjenjivača topline. Za to poklopac sa bakrenom spiralom cijevi i gumenom brtvom pokriva spremnik. Nosači prirubnice zategnuti su vijcima. U tom je slučaju potrebno osigurati da se spirala nalazi strogo u sredini posude, bez dodirivanja zidova. Inače, učinkovitost održavanja uvelike će se smanjiti.

Razmatrana opcija također je prikladna za grijanje vode u privatnim kućama. Takvi uređaji djeluju na principu prirodne cirkulacije: kotao na drva ili plin zagrijava vodu, podiže se dovodnom cijevi, odaje toplinu i vraća se dolje. Tada se postupak ponavlja.

Nije uvijek moguće osigurati stalnu prirodnu cirkulaciju. Stoga je bolje koristiti cirkulacijsku pumpu.

Zrak

Uređaj se sastoji od kućišta i cijevi s ugrađenim zagrijanim medijem. Kroz njih ventilator pokreće struju zraka na koji se prenosi toplina. Odvija se proces izmjene topline. Ova se opcija naziva grijač.

Također, ploče ploče koriste se za sustave ventilacije i grijanja zraka. Tamo valoviti metal igra ulogu zida za prijenos topline. Gdje se dvije struje zraka, hladna i topla, pomiču okomito jedna na drugu. Oni su odvojeni pločama tako da se topli i hladni potoci naizmjence nalaze u prazninama. Učinkovitost ovih uređaja je velika, ali ih je teško samostalno izraditi.

Postupak ugradnje održavanja zraka:

1. Tijelo je izrađeno od lima. Površina njegovog dna trebala bi biti jednaka veličini ventilatora. Za centrifugalni dizajn uzima se kutija površine 70% veće od izlazne cijevi.
2. Na zidovima kutije na suprotnim stranama buše se rupe za bakrenu cijev.
3. Pripremljeni dijelovi cijevi ugrađuju se u napravljene rupe tako da im se rubovi s obje strane protežu izvan okvira za 2 cm.
4. Kutni okovi zavareni su na slobodne krajeve cijevi. Povezani su u obliku zmije. Možete napraviti dva paralelna. Tako će se rashladna tekućina manje hladiti prilikom puhanja.
5. Navojni adapteri zalemljeni su na izlazni i ulazni kraj i na njih je povezan vodovod. Opskrbljena je vodom, provjerite jesu li spojevi čvrsto začepljeni.
6. Kućište je postavljeno na postolje s ventilatorom. Konstrukcija je zatvorena kućištem tako da protok zraka ne ide u bočne strane.

Da biste vlastitim rukama napravili izmjenjivač topline za grijanje privatne kuće, potrebno je razumjeti načelo njegovog rada, napraviti točan izračun potrebne snage za dovoljno zagrijavanje prostorije, posebno zimi.Morate koristiti materijale koji provode najviše topline, bakar je najbolja opcija. Ima učinkovitost koja je daleko bolja od ostalih metala. Sve radnje tijekom proizvodnje TO treba izvoditi pažljivo, izbjegavajući ulazak stranih predmeta unutra. Ako postoji sumnja u sebe, bolje je obratiti se iskusnom majstoru. Izvršit će povezivanje svih elemenata učinkovito i čvrsto.