Fabricació d’intercanviadors de calor DIY

Un intercanviador de calor (TO) és un dispositiu que transfereix calor entre medis amb diferents temperatures. Aquest equipament s'utilitza en sistemes industrials de calefacció, calefacció, climatització i ventilació. L’exemple més senzill és un radiador d’habitació, s’escalfa mitjançant un fluid de transferència de calor i proporciona calefacció per l’habitació on es troba.

Estructura d'intercanviador de calor

L'equip consta de plaques fixes i mòbils, cadascuna té obertures per al moviment del medi. Entre les plaques principals s’instal·len moltes altres secundàries més petites, de manera que cada segon d’elles es gira cap a les veïnes en 180 graus. Les plaques menors estan segellades amb juntes de goma.

El segon element important de manteniment és el refrigerant. Desemboca a través dels canals d’acer inoxidable ondulat. Els mitjans freds i calents es mouen per totes les plaques, excepte la primera i la darrera, simultàniament, però des de diferents costats, evitant que es barregin. A un cabal d’aigua elevat a la capa corrugada, es produeix una turbulència, fet que augmenta el procés de transferència de calor.

El dispositiu està connectat a la canonada mitjançant els forats de les parets frontals i posteriors. El refrigerant entra d’una banda, passa per tots els canals i deixa l’equip per l’altra. Les obertures d’entrada i sortida estan segellades amb una junta especial.

Els canals que formen plaques són un element molt important de manteniment. A l’hora d’escollir un intercanviador de calor, s’ha de tenir en compte el seu rendiment. Com més elevats siguin els requisits d’equip, més plaques hi haurien d’estar. El seu nombre és responsable de l'eficiència general del dispositiu i de la capacitat d'escalfar una habitació determinada.

Tipus de manteniment

Segons el principi de funcionament, l’equip es divideix en regenerador i regeneratiu. En el primer, els portadors de calor mòbils estan separats per una paret. Aquest és el tipus més comú, pot ser de diverses formes i dissenys. En el segon cas, els refrigerants calents i freds es posen a la seva vegada en contacte amb la mateixa superfície. La temperatura alta escalfa la paret de l'equip durant el contacte amb un medi calent, i la temperatura es transfereix al líquid fred en contacte amb ell.

Segons el seu propòsit previst, TO es divideixen en dos tipus: refrigeració: treballar amb un líquid o gas fred, alhora que es refreda el refrigerant calent; i la calefacció: interactuar amb un medi escalfat, donant energia als fluxos de fred.

Per disseny, els intercanviadors de calor tenen diverses formes.

Collapsible

Consisteixen en un bastidor, dues cambres extremes, plaques separades separades per juntes resistents a la calor i cargols de fixació. Aquest equipament es caracteritza per la facilitat de neteja i la possibilitat d’incrementar l’eficiència afegint plaques. Però els TOs plegables són sensibles a la qualitat de l’aigua. Per ampliar la seva vida útil, cal instal·lar filtres addicionals, cosa que augmenta el cost del projecte.

Lamellar

Difereix el mètode de connectar les plaques interiors:

• En els TOs braçats, es formen fredes plaques corrugades d’acer inoxidable de 0,5 mm de gruix. Entre ells s’instal·la una junta de cautxú especial resistent a la calor.
• Les plaques soldades estan soldades i formen cassets, que després es munten dins de les plaques d’acer.
• En cartutxos TO semi-soldats es fixen mitjançant juntes paronites en una estructura d'un petit nombre de mòduls soldats. Aquests mòduls estan segellats amb juntes de goma i soldades amb làser.Després es munten entre dues plaques mitjançant cargols.

Els intercanviadors de calor en placa s’utilitzen en temperatures altes i de pressió. Aquests dispositius requereixen un manteniment mínim, són econòmics i altament eficients. A més, si és necessari, podeu augmentar o disminuir l’eficiència de l’equip augmentant o disminuint el nombre de plaques d’acer.

L’únic inconvenient d’un intercanviador de calor d’acer inoxidable ondulat és la seva sensibilitat a la qualitat del refrigerant; calen filtres addicionals.

Petxina i tub

Consisteixen en un cos cilíndric on es col·loquen feixos de tubs muntats en gelosies. Els extrems de les canonades es fixen mitjançant llamarada, soldadura o soldadura. L’avantatge d’aquest equipament és la qualitat exigent del refrigerant i la possibilitat d’utilitzar en processos tècnics on hi hagi mitjans agressius i d’alta pressió (a les indústries del petroli, gas i productes químics). Els desavantatges del manteniment de closques i tubs són la transferència de calor relativament baixa, grans dimensions, elevat cost i dificultat en la reparació.

Espiral

Consta de dues fulles de metall, enrotllades en espiral. Les vores interiors estan connectades mitjançant una partició i fixades amb pins. Aquests bescanviadors són compactes i tenen com a efecte netejar-se. Poden treballar amb mitjans heterogenis líquids de qualsevol qualitat. A mesura que augmenta la velocitat del fluid, augmenta la velocitat de transferència de calor. Inconvenients: dificultat en la fabricació i reparació, limitant la pressió del fluid de treball a 10 kgf / cm².

Tub doble i canonada en canonada

El primer consisteix en canonades de diferents diàmetres. Com a refrigerant s’utilitza líquid i gas. Els aparells s’utilitzen en llocs amb alta pressió, tenen un alt nivell de transferència de calor. Difereixen en la simplicitat de la instal·lació i el servei. L’únic inconvenient és l’elevat cost.

L’intercanviador de calor de canonades en canonada consta de dues canonades de diàmetres diferents, interconnectades. S’utilitzen a cabals baixos i per equipar la xemeneia.

El tipus de funcionament depèn del tipus de dispositiu. Des del disseny d’equips: l’eficàcia a l’hora d’operar en determinades condicions. Per tant, s’ha de prestar una atenció suficient a l’estudi de les característiques de cada tipus d’equip.

Fabricació d’intercanviadors de calor DIY

Per fer-ho tu mateix, has de tenir certs coneixements i habilitats. Per començar, val la pena determinar quins requisits han de complir els equips, la variant del dispositiu depèn d'això. Cal calcular materials i realitzar un dibuix del manteniment futur.

Un bany és un lloc on sovint cal fer un intercanviador de calor casolà. Com que un forn convencional amb un forn escalfa un volum limitat de líquid, pot ser necessari un MOT torçat d’immersió en aigua. Està dissenyat per escalfar més aigua. Una bobina es baixa en un dipòsit amb un refrigerant escalfat, hi passa aigua.

Quan calgui mantenir l’aigua al dipòsit calenta, el dipòsit es connecta a la caldera de calefacció mitjançant dos tubs d’alimentació i retorn.

Aigua-aigua

Per fer un bescanviador de calor aigua-aigua amb les teves pròpies mans, necessitaràs:

• Un dipòsit d’acer inoxidable té 50-60 cm d’alt i 30-40 cm de diàmetre, també es pot utilitzar acer ordinari, però ha de protegir-se amb un recobriment polimèric durador.
• Tapa per al dipòsit.
• Tub de coure uns 10m. La longitud es treu del càlcul: per cada bobina d’una espiral amb un diàmetre de 30 cm, va aproximadament 1 m del tub. És millor prendre amb un marge petit.
• Soldadora per soldadura d’acer inoxidable i coure.
• Equip de protecció: guants, màscara per soldar.

El treball es realitza en el següent ordre:

1. Es fa una tapa per al dipòsit i es proporciona el seu segell hermètic durador. És impossible soldar-lo, perquè s’ha de treure per poder netejar l’interior del recipient. L’opció de muntatge més convenient en aquest cas és la brida. Es pot demanar immediatament amb el dipòsit, o fer-se de manera independent. El nombre de forats es calcula en funció de la ubicació del segell, normalment de 4 o 6 muntures.
2. A continuació, es crea una entrada per a aigua freda a la part inferior del dipòsit i una sortida per escalfar a la seva part superior a la paret lateral. Els adaptadors roscats estan soldats als forats per connectar la canonada. Hauria de ser possible extreure l'estructura per al seu rentat o reparació.
3. El següent pas serà la fabricació d’una espiral de coure. Si el tub és suau, es fica fàcilment amb un mandrí. Si és rígid, heu d'utilitzar un cremador. Els accessoris estan soldats als extrems lliures. Es mantenen a través dels forats de la tapa. És important controlar l'estanquitat de la soldadura, ja que les canonades d’aigua calenta es connectaran als adaptadors.
4. L’últim pas serà el muntatge de l’intercanviador de calor. Per fer-ho, una tapa amb una espiral de canonada de coure i un segell de goma cobreix el dipòsit. Els suports de brides estan ajustats amb cargols. En aquest cas, cal assegurar-se que l’espiral estigui estrictament al mig del dipòsit, sense tocar les parets. En cas contrari, l'eficàcia del manteniment disminuirà notablement.

L’opció considerada també és adequada per escalfar aigua en cases particulars. Aquests dispositius funcionen amb el principi de circulació natural: una caldera de llenya o gas escalfa aigua, puja a través del tub de subministrament cap amunt, desprèn calor i descendeix. El procés es repeteix llavors.

No sempre és possible proporcionar una circulació natural constant. Per tant, és millor utilitzar una bomba de circulació.

Aire

L’aparell consta d’una carcassa i uns tubs amb un medi escalfat instal·lat al mateix. A través d'ells, el ventilador condueix un corrent d'aire al qual es transfereix calor. Es produeix un procés d’intercanvi de calor. Aquesta opció s’anomena escalfador.

Així mateix, per a sistemes de ventilació i calefacció d’aire s’utilitzen estructures de plaques. Allà, el paper de transferència de calor el juga el metall corrugat. On dos corrents d'aire, freds i càlids, es mouen perpendiculars entre si. Estan separats per plaques de manera que en els buits es disposen alternativament els fluxos càlids i freds. L’eficiència d’aquests dispositius és alta, però són difícils de fabricar independentment.

Procediment d’instal·lació per al manteniment de l’aire:

1. Un cos està fet d’una xapa de metall. La zona de la seva part inferior ha de ser igual a la mida del ventilador. Per a una estructura centrífuga, es pren una caixa amb un 70% més que el tub de sortida.
2. A les parets de la caixa dels costats oposats es perfora forats per al tub de coure.
3. Als forats realitzats s’instal·len seccions de canonades preparades de manera que les seves vores s’estenguin més enllà de la caixa de 2 cm a banda i banda.
4. Els accessoris angulosos es solden als extrems lliures dels tubs. Estan connectats en forma de serp. Podeu fer dos paral·lels. Així el refrigerant es refredarà menys en bufar.
5. Els adaptadors roscats es solden als extrems de sortida i entrada i hi ha connectat un subministrament d'aigua. Es subministra aigua, comproveu que les connexions siguin estretes.
6. La carcassa està muntada sobre una base amb ventilador. El disseny es tanca mitjançant una carcassa de manera que el flux d’aire no vagi cap als costats.

Per fer un intercanviador de calor per escalfar una casa privada amb les vostres pròpies mans, cal presentar el principi del seu funcionament, fer un càlcul precís de la potència necessària per a la calefacció suficient de l’habitació, sobretot a l’hivern. Cal que utilitzeu els materials més tèrmicament conductors, el coure serà la millor opció. Té una eficiència superior als altres metalls.Totes les accions en la fabricació de TO s’han de fer amb cura, evitant l’entrada d’objectes estrangers. Si hi ha dubte sobre si mateix, és millor contactar amb un mestre amb experiència. Ell realitzarà la connexió de tots els elements d'una forma ajustada i de gran qualitat.