Realizarea unui schimbător de căldură cu propriile mâini

Schimbătorul de căldură (TO) este un dispozitiv care transferă căldura între medii cu temperaturi diferite. Astfel de echipamente sunt utilizate în industrie, sisteme de încălzire, aer condiționat și ventilație. Cel mai simplu exemplu este un radiator de cameră, se încălzește dintr-un fluid de transfer de căldură și asigură încălzirea camerei în care este situat.

Structura schimbătorului de căldură

Echipamentul este format dintr-o placă fixă ​​și una mobilă, fiecare cu găuri pentru mișcarea mediului. Multe alte minore mai mici sunt instalate între plăcile principale, astfel încât fiecare secundă dintre ele este rotită la cele vecine cu 180 de grade. Plăcile secundare sunt etanșate cu garnituri de cauciuc.

Al doilea element important de întreținere este lichidul de răcire. Curge prin canale din oțel inoxidabil ondulat. Mediile reci și fierbinți se mișcă pe toate plăcile, cu excepția primei și ultimei, simultan, dar din diferite părți, împiedicând amestecul. La un debit mare de apă în stratul ondulat, apare turbulență, ceea ce mărește procesul de schimb de căldură.

Dispozitivul este conectat la conductă folosind găuri pe pereții din față și din spate. Lichidul de răcire intră dintr-o parte, trece prin toate canalele și lasă echipamentul pe cealaltă. Deschiderile de intrare și ieșire sunt etanșate cu o garnitură specială.

Plăcile de canal sunt un element de întreținere foarte important. Atunci când alegeți un schimbător de căldură, trebuie luată în considerare performanța acestuia. Cu cât sunt mai mari cerințele pentru echipament, cu atât mai multe plăci trebuie să fie în el. Numărul lor este responsabil pentru eficiența generală a dispozitivului și capacitatea de a încălzi o anumită cameră.

Tipuri de întreținere

Conform principiului de funcționare, echipamentul este împărțit în recuperator și regenerativ. În primul, purtătorii de căldură în mișcare sunt separați de un perete. Acesta este cel mai comun tip, poate fi de diferite forme și modele. În al doilea caz, lichidele de răcire calde și reci vin la rândul lor cu aceeași suprafață. Temperatura ridicată încălzește peretele echipamentului în timpul contactului cu mediul fierbinte, apoi temperatura este transferată la lichidul rece la contactul cu acesta.

În funcție de scop, întreținerea este împărțită în două tipuri: răcire - acestea funcționează cu lichid rece sau gaz, în timp ce răcesc agentul de răcire fierbinte; și cele de încălzire - interacționează cu un mediu încălzit, oferind energie fluxurilor reci.

Prin proiectare, schimbătoarele de căldură sunt de mai multe tipuri.

Pliabil

Acestea constau dintr-un cadru, două camere de capăt, plăci separate separate prin garnituri rezistente la căldură și șuruburi de fixare. Acest echipament este ușor de curățat și poate fi mai eficient prin adăugarea de plăci. Dar TO-urile pliabile sunt sensibile la calitatea apei. Pentru a-și prelungi durata de viață, este necesară instalarea de filtre suplimentare, ceea ce crește costul proiectului.

Lamelar

Ele diferă prin metoda de conectare a plăcilor interioare:

• În TO brazat, plăcile ondulate din oțel inoxidabil cu grosimea de 0,5 mm sunt realizate prin formare la rece. O garnitură din cauciuc special rezistent la căldură este instalată între ele.
• Plăcile sudate sunt sudate împreună pentru a forma casete, care sunt apoi asamblate în interiorul plăcilor de oțel.
• În TO semi-sudat, casetele sunt fixate prin intermediul îmbinărilor paronite într-o structură cu un număr mic de module sudate. Aceste module sunt etanșate cu garnituri de cauciuc și sudate cu laser. Apoi sunt asamblate între două plăci folosind șuruburi.

Schimbătoarele de căldură cu plăci sunt utilizate în medii cu presiuni ridicate și temperaturi extreme. Aceste dispozitive necesită o întreținere minimă, sunt economice și extrem de eficiente. În plus, eficiența echipamentului poate fi mărită sau scăzută, după cum este necesar, prin creșterea sau scăderea numărului de plăci de oțel.

Singurul dezavantaj al unui schimbător de căldură din oțel inoxidabil ondulat este sensibilitatea sa la calitatea lichidului de răcire; este necesar să instalați filtre suplimentare.

Carcasă și tub

Acestea constau dintr-un corp cilindric, unde sunt așezate fascicule de tuburi, asamblate în rețele. Capetele țevilor sunt fixate prin evazare, sudare sau lipire. Avantajul unui astfel de echipament este simplitatea calității lichidului de răcire și posibilitatea utilizării acestuia în procese tehnice în care sunt prezente medii agresive și presiune ridicată (în industria petrolieră, gazoasă, chimică). Dezavantajele întreținerii carcasei și tuburilor sunt transferul de căldură relativ redus, dimensiuni mari, costuri ridicate și dificultăți de reparație.

Spirală

Acestea constau din două foi de metal laminate într-o spirală. Marginile interioare sunt conectate printr-o partiție și fixate cu știfturi. Aceste schimbătoare de căldură sunt compacte și se autocurățează. Sunt capabili să lucreze cu medii lichide neomogene de orice calitate. Odată cu creșterea vitezei de mișcare a fluidului, intensitatea transferului de căldură crește. Dezavantaje: dificultate în fabricare și reparare, limitând presiunea fluidului de lucru la 10 kgf / cm².

Țeavă dublă și țeavă în țeavă

Primele constau din țevi de diferite diametre. Lichidul și gazul sunt utilizate ca purtător de căldură. Dispozitivele sunt utilizate în locuri cu presiune crescută, au un nivel ridicat de transfer de căldură. Acestea se caracterizează prin simplitatea instalării și întreținerii. Singurul dezavantaj este costul ridicat.

Schimbătorul de căldură țeavă în țeavă este alcătuit din două țevi de diametre diferite conectate între ele. Acestea sunt utilizate la debituri mici și pentru echiparea unui coș de fum.

Tipul de operație depinde de tipul dispozitivului. De la proiectarea echipamentului - eficiența în timpul funcționării în anumite condiții. Prin urmare, trebuie acordată o atenție suficientă studierii caracteristicilor fiecărui tip de echipament.

Realizarea unui schimbător de căldură cu propriile mâini

Pentru a face singur întreținerea, trebuie să aveți anumite cunoștințe și abilități. Pentru început, merită să stabiliți ce cerințe trebuie să îndeplinească echipamentul, versiunea dispozitivului depinde de aceasta. Este necesar să calculați materialele și să faceți un desen al întreținerii viitoare

Baia este un loc în care este adesea necesar să faceți un schimbător de căldură de casă. Deoarece un cuptor convențional cu un focar încălzește un volum limitat de lichid, poate fi necesară o apă scufundată răsucită TO. Este proiectat pentru a încălzi mai multă apă. O bobină este coborâtă în rezervor cu un agent de răcire încălzit, apa trece prin ea.

Când este necesar să mențineți apa din rezervor fierbinte, rezervorul este conectat la cazanul de încălzire folosind două conducte de alimentare și retur.

Apă-apă

Pentru a face un schimbător de căldură apă-apă cu propriile mâini, veți avea nevoie de:

• Un recipient din oțel inoxidabil cu o înălțime de 50-60 cm și un diametru de 30-40 cm. Oțelul obișnuit poate fi, de asemenea, utilizat, dar trebuie protejat printr-un strat polimeric durabil.
• Capacul rezervorului.
• Tub de cupru aproximativ 10m.Lungimea este luată din calcul: pentru fiecare rotație a spiralei cu diametrul de 30 cm, se parcurge aproximativ 1 m din tub. Mai bine să luați cu o marjă mică.
• Mașină de sudat pentru lipirea oțelului inoxidabil și a cuprului.
• Echipament de protecție: mănuși, mască de sudură.

Lucrarea se desfășoară în următoarea ordine:

1. Se realizează un capac pentru rezervor și se asigură o închidere puternică etanșată. Nu poate fi sudat, deoarece trebuie îndepărtat pentru a permite curățarea interiorului containerului. Cea mai convenabilă opțiune de montare în acest caz este cu flanșă. Poate fi comandat imediat împreună cu rezervorul sau îl puteți face singur. Numărul de găuri este calculat ținând cont de locația sigiliului, de obicei 4 sau 6 elemente de fixare.
2. Apoi, se creează o intrare pentru apă rece în partea de jos a recipientului și o ieșire pentru apă încălzită în partea sa superioară în peretele lateral. Adaptoarele filetate sunt sudate în găuri pentru a conecta conducta. Ar trebui să fie posibilă îndepărtarea structurii pentru spălare sau reparare.
3. Următorul pas este realizarea unei bobine de cupru. Dacă tubul este moale, acesta poate fi înfășurat cu ușurință cu o mandrină. Dacă este greu, trebuie să folosiți un arzător. Fitingurile sunt sudate la capetele libere. Acestea sunt trecute prin găurile din capac. Este important să monitorizați etanșeitatea lipirii, deoarece conductele de apă caldă vor fi conectate la adaptoare.
4. Etapa finală va fi asamblarea schimbătorului de căldură. Pentru aceasta, un capac cu o spirală de țeavă de cupru și o garnitură de cauciuc acoperă rezervorul. Suporturile cu flanșă sunt strânse cu șuruburi. În acest caz, este necesar să vă asigurați că spirala este strict în mijlocul recipientului, fără a atinge pereții. În caz contrar, eficiența întreținerii va scădea foarte mult.

Opțiunea luată în considerare este potrivită și pentru încălzirea apei în case private. Astfel de dispozitive funcționează pe principiul circulației naturale: un cazan pe lemne sau pe gaz încălzește apa, ridică conducta de alimentare, degajă căldură și coboară înapoi. Apoi procesul se repetă.

Nu este întotdeauna posibil să se asigure o circulație naturală constantă. Prin urmare, este mai bine să utilizați o pompă de circulație.

Aer

Dispozitivul este format dintr-o carcasă și tuburi cu un mediu încălzit instalat în ea. Prin intermediul lor, ventilatorul conduce un flux de aer către care este transferată căldura. Are loc un proces de schimb de căldură. Această opțiune se numește încălzitor.

De asemenea, structurile de plăci sunt utilizate pentru sistemele de ventilație și încălzire a aerului. Acolo, metalul ondulat joacă rolul unui perete de transfer de căldură. În cazul în care două fluxuri de aer, rece și cald, se mișcă perpendicular între ele. Acestea sunt separate prin plăci, astfel încât fluxurile calde și reci să fie localizate alternativ în goluri. Eficiența acestor dispozitive este ridicată, dar sunt dificil de realizat pe cont propriu.

Procedura de instalare a întreținerii aerului:

1. Corpul este realizat dintr-o foaie de metal. Zona fundului său trebuie să fie egală cu dimensiunea ventilatorului. Pentru un design centrifugal, se ia o cutie cu o suprafață de 70% mai mare decât conducta de evacuare.
2. Găurile pentru un tub de cupru sunt găurite în pereții cutiei pe laturile opuse.
3. Secțiunile de țevi pregătite sunt instalate în găurile făcute astfel încât marginile lor să se extindă dincolo de cutie cu 2 cm pe ambele părți.
4. Fitingurile unghiulare sunt sudate la capetele libere ale tuburilor. Sunt conectate sub forma unui șarpe. Puteți face două paralele. Deci lichidul de răcire se va răci mai puțin la suflare.
5. Adaptoarele filetate sunt lipite la capetele de ieșire și intrare, iar sursa de apă este conectată la acestea. Se furnizează apă, verificați dacă conexiunile sunt strânse.
6. Carcasa este montată pe o bază cu ventilator. Structura este închisă cu o carcasă, astfel încât fluxul de aer să nu meargă în lateral.

Pentru a face un schimbător de căldură pentru încălzirea unei case private cu propriile mâini, este necesar să înțelegeți principiul funcționării acesteia, să faceți un calcul precis al puterii necesare pentru încălzirea suficientă a camerei, mai ales iarna.Trebuie să utilizați cele mai multe materiale termoconductoare, cuprul este cea mai bună opțiune. Are o eficiență mult superioară celorlalte metale. Toate acțiunile din timpul fabricării întreținerii trebuie efectuate cu atenție, evitând pătrunderea obiectelor străine în interior. Dacă există îndoială de sine, este mai bine să apelați la un maestru cu experiență. El va efectua conexiunea tuturor elementelor în mod eficient și strâns.