Направи си сам топлообменник

Топлообменникът (TO) е устройство, което предава топлина между среди с различни температури. Такова оборудване се използва в промишлеността, отоплението, климатизацията и вентилационните системи. Най-простият пример е стаен радиатор, той се нагрява от течност за пренос на топлина и осигурява отопление на помещението, в което се намира.

Структура на топлообменника

Оборудването се състои от неподвижни и подвижни плочи, всяка от които има отвори за движение на средата. Между основните плочи са монтирани много други по-малки вторични, така че всяка секунда от тях да бъде обърната към съседните на 180 градуса. Незначителните плочи са запечатани с гумени уплътнения.

Вторият важен елемент на поддръжката е охлаждащата течност. Тече през гофрираните канали от неръждаема стомана. Студената и гореща среда се движат по всички плочи, с изключение на първата и последната, едновременно, но от различни страни, предотвратявайки смесването. При висок дебит на водата в гофрирания слой възниква турбулентност, което увеличава процеса на пренос на топлина.

Устройството е свързано към тръбопровода с помощта на отворите на предната и задната стена. Топлоносителят влиза от една страна, преминава през всички канали и оставя оборудването от друга. Входните и изходните отвори са запечатани със специално уплътнение.

Каналите, образуващи плочи, са много важен елемент от поддръжката. При избора на топлообменник трябва да се вземе предвид неговата производителност. Колкото по-високи са изискванията за оборудване, толкова повече плочи трябва да има в него. Техният брой е отговорен за цялостната ефективност на устройството и възможността за отопление на определено помещение.

Видове поддръжка

Според принципа на работа оборудването се разделя на регенеративно и регенеративно. В първия момент подвижните топлоносители са разделени от стена. Това е най-често срещаният тип, той може да бъде с различни форми и дизайн. Във втория случай горещите и студените топлоносители на свой ред се свързват с една и съща повърхност. Високата температура загрява стената на оборудването по време на контакт с гореща среда, след което температурата се прехвърля в студената течност в контакт с нея.

Според предназначението си ТО са разделени на два вида: охлаждане - работа със студена течност или газ, докато охлаждане на горещата охлаждаща течност; и отопление - взаимодействат с нагрята среда, давайки енергия на студените потоци.

По дизайн топлообменниците се предлагат в няколко форми.

сгъваем

Те се състоят от рамка, две крайни камери, отделни плочи, разделени от термоустойчиви уплътнения и фиксиращи болтове. Такова оборудване се характеризира с лекота на почистване и възможност за повишаване на ефективността чрез добавяне на плочи. Но сгъваемите ТО са чувствителни към качеството на водата. За да се удължи техният експлоатационен живот, е необходимо инсталирането на допълнителни филтри, което увеличава цената на проекта.

Пластични

Разлика в метода за свързване на вътрешните плочи:

• В споените TOs гофрираните плочи от неръждаема стомана с дебелина 0,5 mm са студено оформени. Между тях е монтирано уплътнение, изработено от специална топлоустойчива гума.
• Заварените плочи са заварени и образуват касети, които след това се сглобяват вътре в стоманените плочи.
• В полузаварени TO патрони са закрепени с помощта на паронитни фуги в структура от малък брой заварени модули. Тези модули са запечатани с гумени уплътнения и лазерно заварени.След това те се сглобяват между две плочи с помощта на болтове.

Пластинните топлообменници се използват при високо налягане и екстремни температури. Такива устройства изискват минимална поддръжка, икономични са и са много ефективни. Освен това, ако е необходимо, можете да увеличите или намалите ефективността на оборудването, като увеличите или намалите броя на стоманените плочи.

Единственият недостатък на гофрирания топлообменник от неръждаема стомана е неговата чувствителност към качеството на охлаждащата течност, необходимо е инсталирането на допълнителни филтри.

Черупка и тръба

Те се състоят от цилиндрично тяло, където се поставят снопове от тръби, сглобени в решетки. Краищата на тръбите се закрепват чрез изгаряне, заваряване или запояване. Предимството на такова оборудване е непретенциозното качество на охлаждащата течност и възможността за използване в технически процеси, където има агресивни среди и високо налягане (в нефтената, газовата и химическата промишленост). Недостатъците на поддръжката на корпуса и тръбите са сравнително нисък топлопренос, големи размери, висока цена и трудност при ремонта.

спирала

Състои се от два метални листа, навити в спирала. Вътрешните ръбове са свързани с преграда и са закрепени с щифтове. Такива топлообменници са компактни и имат ефект на самопочистване. Те са в състояние да работят с течни хетерогенни среди с всякакво качество. С увеличаване на скоростта на течността скоростта на топлопреминаване се увеличава. Недостатъци: трудност при производството и ремонта, ограничаване на налягането на работния флуид до 10 kgf / cm².

Двойна тръба и тръба в тръба

Първият се състои от тръби с различен диаметър. Като охлаждаща течност се използват течност и газ. Устройствата се използват на места с високо налягане, имат високо ниво на пренос на топлина. Различава се в простотата на инсталиране и обслужване. Единственият недостатък е високата цена.

Топлообменникът "тръба в тръбата" се състои от две тръби с различен диаметър, свързани помежду си. Използват се при ниски дебити и за оборудване на комина.

Видът на работата му зависи от типа на устройството. От дизайна на оборудването - ефективността при работа в определени условия. Следователно трябва да се обърне достатъчно внимание на проучването на характеристиките на всеки тип оборудване.

Направи си сам топлообменник

За да го направите сами, трябва да имате определени знания и умения. За начало си струва да определите какви изисквания трябва да отговаря на оборудването, вариантът на устройството зависи от това. Необходимо е да се изчислят материали и да се извърши чертеж на бъдещата поддръжка.

Банята е място, където често е необходимо да се направи домашен топлообменник. Тъй като конвенционалната пещ с пещ загрява ограничен обем течност, може да се наложи водно потапяне, усукан MOT. Той е предназначен да загрява повече вода. Намотка се спуска в резервоар с нагрята охлаждаща течност, през нея преминава вода.

Когато е необходимо да се поддържа водата в резервоара гореща, резервоарът е свързан към отоплителния котел с помощта на две тръби за подаване и връщане.

Вода-вода

За да направите топлообменник вода-вода със собствените си ръце, ще ви трябва:

• Резервоарът от неръждаема стомана е висок 50-60 см и диаметър 30-40 см. Може да се използва и обикновена стомана, но тя трябва да бъде защитена от устойчиво полимерно покритие.
• Капачка за резервоара.
• Медна тръба около 10м. Дължината се взема от изчислението: за всяка намотка от спирала с диаметър 30 ​​см отива около 1 м от тръбата. По-добре е да вземете с малък марж.
• Заваръчна машина за спояване от неръждаема стомана и мед.
• Защитно оборудване: ръкавици, маска за заваряване.

Работата се извършва в следния ред:

1. Направен е капак за резервоара и е осигурено трайното му плътно уплътнение. Невъзможно е да го заварявате, защото той трябва да бъде отстранен, за да може да почисти вътрешността на контейнера. Най-удобният вариант за монтаж в този случай е с фланци. Може да се поръча веднага с резервоара или да се направи независимо. Броят на отворите се изчислява въз основа на местоположението на уплътнението, обикновено 4 или 6 монтажа.
2. След това в долната част на резервоара се създава вход за студена вода и изход за отопление в горната му част в страничната стена. Резбовите адаптери са заварени в отворите за свързване на тръбопровода. Трябва да има възможност за премахване на конструкцията за измиване или ремонт.
3. Следващата стъпка ще бъде производството на медна спирала. Ако тръбата е мека, лесно се навива с дорник. Ако е твърд, трябва да използвате горелка. Фитингите са заварени върху свободните краища. Те се държат през дупките на капака. Важно е да се следи стегнатостта на спойка, като тръбите за гореща вода ще бъдат свързани към адаптерите.
4. Последната стъпка ще бъде сглобяването на топлообменника. За да направите това, капакът със спирала от медна тръба и гумено уплътнение покрива резервоара. Фланцовите стойки се затягат с болтове. В този случай е необходимо да се гарантира, че спиралата е строго в средата на резервоара, без да докосва стените. В противен случай ефективността на поддръжката значително ще намалее.

Разгледаният вариант е подходящ и за отопление на вода в частни домове. Такива устройства работят на принципа на естествена циркулация: котел на дърва или газ загрява вода, той се издига през захранващата тръба нагоре, отделя топлина и се спуска обратно. След това процесът се повтаря.

Не винаги е възможно да се осигури постоянна естествена циркулация. Ето защо е по-добре да използвате циркулационна помпа.

Въздух

Устройството се състои от корпус и тръби с нагрята среда, инсталирана в него. Чрез тях вентилаторът задвижва поток въздух, към който се предава топлина. Настъпва процес на топлообмен. Тази опция се нарича нагревател.

Също така за вентилационни и въздушни отоплителни системи се използват плочи конструкции. Там ролята на топлопреносната стена се играе от гофриран метал. Когато два потока въздух, студен и топъл, се движат перпендикулярно една на друга. Те са разделени с плочи, така че в пролуките топлите и студените потоци са подредени последователно. Ефективността на тези устройства е висока, но те са трудни за независимо производство.

Процедура за инсталиране на поддръжка на въздуха:

1. Тяло е направено от лист метал. Площта на долната му част трябва да е равна на размера на вентилатора. За центробежна конструкция се взема кутия с площ 70% повече от изпускателната тръба.
2. В стените на кутията от противоположните страни се пробиват дупки за медната тръба.
3. В направените отвори се монтират подготвени тръбни секции, така че краищата им да се простират извън кутията с 2 см от двете страни.
4. Ъгловите фитинги са заварени към свободните краища на тръбите. Те са свързани под формата на змия. Можете да направите две успоредни. Така охлаждащата течност ще се охлажда по-малко при издухване.
5. Резбовите адаптери са споени към изходните и входните краища и към тях е свързано водоснабдяване. Вода се доставя, проверете дали връзките са здраво.
6. Корпусът е монтиран върху основа с вентилатор. Дизайнът е затворен от корпус, така че въздушният поток да не отива в страни.

За да направите топлообменник за отопление на частна къща със собствените си ръце, е необходимо да представите принципа на неговата работа, да направите точно изчисление на необходимата мощност за достатъчно отопление на помещението, особено през зимата. Трябва да използвате най-топлопроводимите материали, медта ще бъде най-добрият вариант. Той има ефективност, много по-голяма от други метали.Всички действия при производството на ТО трябва да се извършват внимателно, като се избягва попадането на чужди предмети. Ако има съмнение в себе си, по-добре е да се свържете с опитен майстор. Той ще извърши свързването на всички елементи качествено и плътно.