المبادل الحراري (TO) هو جهاز ينقل الحرارة بين الوسائط بدرجات حرارة مختلفة. يتم استخدام هذه المعدات في أنظمة الصناعة والتدفئة وتكييف الهواء والتهوية. أبسط مثال على ذلك هو مشعاع الغرفة ، يتم تسخينه بواسطة مائع نقل الحرارة ويوفر تدفئة للغرفة التي يقع فيها.
هيكل مبادل حراري
تتكون المعدات من صفائح ثابتة ومتحركة ، لكل منها فتحات لحركة الوسط. بين اللوحات الرئيسية ، يتم تثبيت العديد من اللوحات الصغيرة الأصغر الأخرى ، بحيث يتم تحويل كل ثانية منها إلى الألواح المجاورة بمقدار 180 درجة. يتم ختم الألواح الثانوية بحشيات مطاطية.
العنصر الثاني المهم للصيانة هو المبرد. يتدفق من خلال قنوات الفولاذ المقاوم للصدأ المموج. تتحرك الوسائط الباردة والساخنة على طول جميع الألواح ، باستثناء الأولى والأخيرة ، في وقت واحد ، ولكن من جوانب مختلفة ، مما يمنع الاختلاط. عند معدل تدفق مرتفع للمياه في الطبقة المموجة ، يحدث اضطراب ، مما يزيد من عملية نقل الحرارة.
الجهاز متصل بخط الأنابيب باستخدام الثقوب الموجودة على الجدران الأمامية والخلفية. يدخل المبرد من ناحية ، ويمر عبر جميع القنوات ويترك المعدات من جهة أخرى. يتم إغلاق فتحات المدخل والمخرج بحشية خاصة.
تعتبر قنوات تشكيل القنوات عنصرًا مهمًا جدًا للصيانة. عند اختيار مبادل حراري ، يجب مراعاة أدائه. كلما زادت متطلبات المعدات ، يجب أن تكون فيها المزيد من الألواح. عددهم مسؤول عن الكفاءة الإجمالية للجهاز والقدرة على تسخين غرفة معينة.
أنواع الصيانة
وفقا لمبدأ التشغيل ، تنقسم المعدات إلى التجدد والتجدد. في الأولى ، يتم فصل ناقلات الحرارة المتحركة عن طريق الحائط. هذا هو النوع الأكثر شيوعًا ، ويمكن أن يكون من مختلف الأشكال والتصاميم. في الحالة الثانية ، يتم ملامسة المبردات الساخنة والباردة بدورها بنفس السطح. تعمل درجة الحرارة العالية على تسخين جدار الجهاز أثناء التلامس مع وسط ساخن ، ثم يتم نقل درجة الحرارة إلى السائل البارد الملامس لها.
وفقًا للغرض المقصود ، تنقسم TO إلى نوعين: التبريد - يعملان بسائل أو غاز بارد ، أثناء تبريد المبرد الساخن ؛ والتدفئة - تتفاعل مع وسط ساخن ، مما يمنح الطاقة للتدفقات الباردة.
حسب التصميم ، تأتي المبادلات الحرارية بعدة أشكال.
انهيار
يتكون من إطار وغرفتين طرفيتين ولوحين منفصلين مفصولين بحشيات مقاومة للحرارة ومسامير تثبيت. تتميز هذه المعدات بسهولة التنظيف وإمكانية زيادة الكفاءة بإضافة لوحات. لكن TOS القابلة للطي حساسة لجودة المياه. لإطالة عمر الخدمة ، يلزم تركيب فلاتر إضافية ، مما يزيد من تكلفة المشروع.
Lamellar
تختلف في طريقة توصيل الألواح الداخلية:
- في TOs الملحومة ، يتم تشكيل صفائح مموجة من الفولاذ المقاوم للصدأ بسمك 0.5 مم على البارد. يتم تثبيت حشية مصنوعة من المطاط الخاص المقاوم للحرارة بينهما.
- الألواح الملحومة ملحومة وتشكل أشرطة ، ثم يتم تجميعها داخل الألواح الفولاذية.
- في أشرطة MOT شبه الملحومة يتم تثبيتها عن طريق مفاصل برونيت في هيكل عدد صغير من الوحدات الملحومة. هذه الوحدات مختومة مع حشوات مطاطية وملحومة بالليزر.ثم يتم تجميعها بين لوحين باستخدام مسامير.
تستخدم المبادلات الحرارية للوحات في الضغط العالي ودرجات الحرارة القصوى. تتطلب هذه الأجهزة الحد الأدنى من الصيانة ، وهي اقتصادية وفعالة للغاية. بالإضافة إلى ذلك ، إذا لزم الأمر ، يمكنك زيادة أو تقليل كفاءة المعدات عن طريق زيادة أو تقليل عدد الصفائح الفولاذية.
العيب الوحيد للمبادل الحراري المموج من الفولاذ المقاوم للصدأ هو حساسيته لجودة المبرد ، ومن الضروري تركيب فلاتر إضافية.
شل وأنبوب
وهي تتكون من جسم أسطواني حيث يتم وضع حزم الأنابيب المجمعة في المشابك. يتم تثبيت أطراف الأنابيب عن طريق الحرق أو اللحام أو اللحام. وتتمثل ميزة هذه المعدات في الجودة الفائقة للمبرد وإمكانية استخدامه في العمليات التقنية حيث توجد وسائط عدوانية وضغط مرتفع (في صناعات النفط والغاز والصناعات الكيماوية). تتمثل عيوب صيانة القشرة والأنبوب في نقل الحرارة نسبيًا ، والأبعاد الكبيرة ، والتكلفة العالية وصعوبة الإصلاح.
حلزوني
تتكون من لوحين من المعدن ملفوفين في دوامة. يتم توصيل الحواف الداخلية عن طريق قسم ومحكم بدبابيس. هذه المبادلات الحرارية مدمجة ولها تأثير التنظيف الذاتي. إنهم قادرون على العمل مع وسائط غير متجانسة سائلة من أي نوع. مع زيادة سرعة السوائل ، يزداد معدل نقل الحرارة. العيوب: صعوبة في التصنيع والإصلاح ، والحد من ضغط مائع العمل إلى 10 كجم / سم².
-
- حلزوني
-
- شل وأنبوب
أنبوب مزدوج وأنبوب في أنبوب
يتكون الأول من أنابيب بأقطار مختلفة. كمبرد ، يتم استخدام السائل والغاز. يتم استخدام الأجهزة في الأماكن ذات الضغط العالي ، ولديها مستوى عال من نقل الحرارة. تختلف في بساطة التركيب والخدمة. العيب الوحيد هو التكلفة العالية.
يتكون المبادل الحراري للأنبوب في الأنبوب من أنبوبين بأقطار مختلفة مترابطة. يتم استخدامها بمعدلات تدفق منخفضة وتجهيز المدخنة.
يعتمد نوع عملها على نوع الجهاز. من تصميم المعدات - الفعالية عند التشغيل في ظروف معينة. لذلك ، ينبغي إيلاء اهتمام كاف لدراسة خصائص كل نوع من المعدات.
تصنيع مبادل حراري DIY
للقيام بذلك بنفسك ، تحتاج إلى معرفة ومهارات معينة. بادئ ذي بدء ، يجدر تحديد المتطلبات التي يجب أن تفي بها المعدات ، ويعتمد شكل الجهاز على هذا. من الضروري حساب المواد وإجراء رسم للصيانة المستقبلية.
الحمام هو مكان غالبًا ما يكون من الضروري فيه صنع مبادل حراري منزلي الصنع. نظرًا لأن الفرن التقليدي مع الفرن يسخن حجمًا محدودًا من السائل ، فقد يتطلب الأمر غمر MOT الملتوي بالماء. وهي مصممة لتسخين المزيد من الماء. يتم إنزال الملف إلى خزان مع مبرد ساخن ، ويمر الماء من خلاله.
عندما يكون من الضروري الحفاظ على الماء في الخزان ساخنًا ، يتم توصيل الخزان بغلاية التدفئة باستخدام أنبوبين للإمداد والعودة.
المياه المياه
لصنع مبادل حراري للمياه-الماء بيديك ، ستحتاج إلى:
- يبلغ حجم خزان الفولاذ المقاوم للصدأ 50-60 سم وقطره 30-40 سم ، ويمكن أيضًا استخدام الفولاذ العادي ، ولكن يجب حمايته بطبقة بوليمر متينة.
- غطاء للدبابات.
- أنابيب النحاس حوالي 10 م. يتم أخذ الطول من الحساب: لكل ملف لولبي بقطر 30 سم ، يذهب حوالي 1 متر من الأنبوب. من الأفضل أن تأخذ بهامش صغير.
- آلة لحام للفولاذ المقاوم للصدأ ونحاس مختلط.
- معدات الحماية: القفازات وقناع اللحام.
يتم تنفيذ العمل بالترتيب التالي:
- غطاء الخزان مصنوع وختمه المتين المحكم. من المستحيل اللحام لأنه يجب إزالته لتتمكن من تنظيف الحاوية من الداخل. إن خيار التركيب الأكثر ملاءمة في هذه الحالة ذو حواف. يمكن طلبه على الفور باستخدام الخزان ، أو صنعه بشكل مستقل. يتم حساب عدد الثقوب بناءً على موقع الختم ، عادة ما يكون 4 أو 6 حوامل.
- بعد ذلك ، يتم إنشاء مدخل للمياه الباردة في الجزء السفلي من الخزان ومخرج للتسخين في الجزء العلوي منه في الجدار الجانبي. يتم لحام المحولات الملولبة في الفتحات لتوصيل خط الأنابيب. يجب أن يكون من الممكن إزالة هيكل الغسيل أو الإصلاح.
- الخطوة التالية ستكون تصنيع لولب نحاسي. إذا كان الأنبوب طريًا ، فإنه يمكن جرحه بسهولة باستخدام مغزل. إذا كانت شديدة ، يجب عليك استخدام الموقد. يتم لحام التركيبات بالنهايات الحرة. يتم تثبيتها من خلال الفتحات الموجودة على الغطاء. من المهم مراقبة ضيق اللحام ، كما سيتم توصيل أنابيب الماء الساخن بالمحولات.
- ستكون الخطوة الأخيرة هي تجميع المبادل الحراري. للقيام بذلك ، غطاء مع دوامة من الأنابيب النحاسية وختم مطاطي يغطي الخزان. يتم شد حوامل الشفة باستخدام البراغي. في هذه الحالة ، من الضروري التأكد من أن اللولب في منتصف الخزان بدقة ، دون لمس الجدران. خلاف ذلك ، ستنخفض فعالية الصيانة بشكل كبير.
الخيار المدروس مناسب أيضًا لتسخين المياه في المنازل الخاصة. تعمل هذه الأجهزة على مبدأ الدوران الطبيعي: غلاية خشبية أو غازية تسخن الماء ، وترتفع لأعلى من خلال أنبوب الإمداد ، وتطلق الحرارة وتعود. ثم يتم تكرار العملية.
ليس من الممكن دائمًا توفير تداول طبيعي مستمر. لذلك ، من الأفضل استخدام مضخة دوران.
الهواء
يتكون الجهاز من غلاف وأنابيب مع وسيط ساخن مثبت فيه. من خلالهم ، تقود المروحة تيارًا من الهواء يتم نقل الحرارة إليه. تحدث عملية التبادل الحراري. يسمى هذا الخيار سخان.
أيضا ، لأنظمة التهوية وتسخين الهواء ، يتم استخدام هياكل الألواح. هناك ، يلعب دور جدار نقل الحرارة بواسطة المعدن المموج. حيث يتحرك تياران من الهواء البارد والدافئ بشكل متعامد على بعضهما البعض. يتم فصلها بلوحات بحيث يتم ترتيب التدفقات الدافئة والباردة بالتناوب في الفجوات. إن كفاءة هذه الأجهزة عالية ، لكنها صعبة التصنيع المستقل.
إجراءات التثبيت لصيانة الهواء:
- يتكون الجسم من صفائح معدنية. يجب أن تكون مساحة الجزء السفلي لها مساوية لحجم المروحة. بالنسبة لهيكل الطرد المركزي ، يتم أخذ صندوق بمساحة 70 ٪ أكثر من أنبوب المخرج.
- في جدران الصندوق على الجوانب المقابلة ، يتم حفر ثقوب للأنبوب النحاسي.
- في الفتحات المصنوعة ، يتم تثبيت أقسام الأنابيب المعدة بحيث تمتد حوافها خارج الصندوق بمقدار 2 سم على كلا الجانبين.
- يتم لحام التركيبات ذات الزوايا إلى الأطراف الحرة للأنابيب. ترتبط على شكل ثعبان. يمكنك جعل اثنين متوازيين. لذلك سوف يبرد المبرد أقل عند النفخ.
- يتم توصيل المحولات الملولبة بنهايات الإخراج والإدخال ، ويتم توصيل إمدادات المياه بها. يتم توفير المياه ، تأكد من أن التوصيلات محكمة.
- يتم تركيب السكن على قاعدة بمروحة. يتم إغلاق التصميم بواسطة غلاف بحيث لا يذهب تدفق الهواء إلى الجانبين.
لجعل مبادل حراري لتدفئة منزل خاص بيديك ، من الضروري تقديم مبدأ تشغيله ، لإجراء حساب دقيق للطاقة المطلوبة للتدفئة الكافية للغرفة ، خاصة في فصل الشتاء. تحتاج إلى استخدام المواد الأكثر توصيلًا حراريًا ، وسيكون النحاس هو الخيار الأفضل. لديها كفاءة تتجاوز بكثير المعادن الأخرى.يجب أن تتم جميع الإجراءات في تصنيع TO بعناية ، مع تجنب دخول الأجسام الغريبة. إذا كان هناك شك في النفس ، فمن الأفضل الاتصال بسيد متمرس. سيقوم بربط جميع العناصر بطريقة عالية الجودة وضيقة.
