Κατασκευή εναλλακτών θερμότητας DIY

Ένας εναλλάκτης θερμότητας (TO) είναι μια συσκευή που μεταφέρει θερμότητα μεταξύ μέσων με διαφορετικές θερμοκρασίες. Αυτός ο εξοπλισμός χρησιμοποιείται στη βιομηχανία, τη θέρμανση, τον κλιματισμό και τα συστήματα εξαερισμού. Το απλούστερο παράδειγμα είναι ένα καλοριφέρ δωματίου, θερμαίνεται από ένα υγρό μεταφοράς θερμότητας και παρέχει θέρμανση για το δωμάτιο στο οποίο βρίσκεται.

Δομή εναλλάκτη θερμότητας

Ο εξοπλισμός αποτελείται από σταθερές και κινητές πλάκες · το καθένα έχει ανοίγματα για την κίνηση του μέσου. Μεταξύ των κύριων πλακών, εγκαθίστανται πολλές άλλες μικρότερες δευτερεύουσες, έτσι ώστε κάθε δευτερόλεπτο από αυτές να γυρίζει στις γειτονικές κατά 180 μοίρες. Οι μικρές πλάκες σφραγίζονται με λάστιχα.

Το δεύτερο σημαντικό στοιχείο συντήρησης είναι το ψυκτικό. Ρέει μέσω των κυματοειδών καναλιών από ανοξείδωτο χάλυβα. Τα κρύα και ζεστά μέσα κινούνται σε όλες τις πλάκες, εκτός από το πρώτο και το τελευταίο, ταυτόχρονα, αλλά από διαφορετικές πλευρές, αποτρέποντας την ανάμιξη. Σε υψηλό ρυθμό ροής νερού στο κυματοειδές στρώμα, εμφανίζεται στροβιλισμός, ο οποίος αυξάνει τη διαδικασία μεταφοράς θερμότητας.

Η συσκευή συνδέεται στον αγωγό χρησιμοποιώντας τις οπές στο μπροστινό και το πίσω τοίχωμα. Το ψυκτικό εισέρχεται από τη μία πλευρά, διέρχεται από όλα τα κανάλια και αφήνει τον εξοπλισμό από την άλλη. Τα ανοίγματα εισόδου και εξόδου σφραγίζονται με ειδικό παρέμβυσμα.

Οι πλάκες διαμόρφωσης καναλιών είναι ένα πολύ σημαντικό στοιχείο συντήρησης. Κατά την επιλογή ενός εναλλάκτη θερμότητας, πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η απόδοσή του. Όσο υψηλότερες είναι οι απαιτήσεις για εξοπλισμό, τόσο περισσότερες πλάκες θα πρέπει να υπάρχουν σε αυτό. Ο αριθμός τους είναι υπεύθυνος για τη συνολική απόδοση της συσκευής και την ικανότητα θέρμανσης ενός συγκεκριμένου χώρου.

Τύποι συντήρησης

Σύμφωνα με την αρχή της λειτουργίας, ο εξοπλισμός χωρίζεται σε αναγεννητική και αναγεννητική. Στην πρώτη, οι κινούμενοι φορείς θερμότητας διαχωρίζονται από έναν τοίχο. Αυτός είναι ο πιο κοινός τύπος, μπορεί να έχει διάφορα σχήματα και σχέδια. Στη δεύτερη περίπτωση, τα ζεστά και κρύα ψυκτικά έρχονται με τη σειρά τους με την ίδια επιφάνεια με τη σειρά. Η υψηλή θερμοκρασία θερμαίνει το τοίχωμα του εξοπλισμού κατά την επαφή με ένα ζεστό μέσο, ​​και στη συνέχεια η θερμοκρασία μεταφέρεται στο κρύο υγρό σε επαφή με αυτό.

Σύμφωνα με τον επιδιωκόμενο σκοπό τους, το TO χωρίζεται σε δύο τύπους: ψύξη - εργασία με κρύο υγρό ή αέριο, ενώ ψύξη του ζεστού ψυκτικού. και θέρμανση - αλληλεπιδράτε με ένα θερμαινόμενο μέσο, ​​δίνοντας ενέργεια σε κρύες ροές.

Από το σχεδιασμό, οι εναλλάκτες θερμότητας διατίθενται σε διάφορες μορφές.

Πτυσσόμενος

Αποτελούνται από ένα σκελετό, δύο τελικούς θαλάμους, ξεχωριστές πλάκες διαχωρισμένες με φλάντζες ανθεκτικές στη θερμότητα και μπουλόνια στερέωσης. Αυτός ο εξοπλισμός χαρακτηρίζεται από ευκολία καθαρισμού και δυνατότητα αύξησης της αποτελεσματικότητας με την προσθήκη πλακών. Αλλά τα πτυσσόμενα TO είναι ευαίσθητα στην ποιότητα του νερού. Για να παραταθεί η διάρκεια ζωής τους, απαιτείται η εγκατάσταση πρόσθετων φίλτρων, γεγονός που αυξάνει το κόστος του έργου.

Λαμπερό

Διαφέρει στη μέθοδο σύνδεσης των εσωτερικών πλακών:

• Σε συγκολλημένα TOs, κυματοειδείς πλάκες από ανοξείδωτο χάλυβα πάχους 0,5 mm σχηματίζονται κρύα. Ένα παρέμβυσμα κατασκευασμένο από ειδικό ανθεκτικό στη θερμότητα καουτσούκ τοποθετείται μεταξύ τους.
• Οι συγκολλημένες πλάκες συγκολλούνται και σχηματίζουν κασέτες, οι οποίες στη συνέχεια συναρμολογούνται μέσα στις χαλύβδινες πλάκες.
• Σε ημι-συγκολλημένα φυσίγγια TO στερεώνονται μέσω αρθρώσεων paronite σε δομή μικρού αριθμού συγκολλημένων δομοστοιχείων. Αυτές οι μονάδες σφραγίζονται με λάστιχα και συγκολλημένα με λέιζερ.Στη συνέχεια συναρμολογούνται μεταξύ δύο πλακών χρησιμοποιώντας μπουλόνια.

Οι πλάκες εναλλάκτη θερμότητας χρησιμοποιούνται σε υψηλή πίεση και ακραίες θερμοκρασίες. Τέτοιες συσκευές απαιτούν ελάχιστη συντήρηση, είναι οικονομικές και πολύ αποδοτικές. Επιπλέον, εάν είναι απαραίτητο, μπορείτε να αυξήσετε ή να μειώσετε την απόδοση του εξοπλισμού αυξάνοντας ή μειώνοντας τον αριθμό των χαλύβδινων πλακών.

Το μόνο μειονέκτημα ενός κυματοειδούς εναλλάκτη θερμότητας από ανοξείδωτο χάλυβα είναι η ευαισθησία του στην ποιότητα του ψυκτικού · απαιτούνται επιπλέον φίλτρα.

Κέλυφος και σωλήνας

Αποτελούνται από ένα κυλινδρικό σώμα όπου τοποθετούνται δέσμες σωλήνων που συναρμολογούνται σε πλέγματα. Τα άκρα των σωλήνων στερεώνονται με εκτόνωση, συγκόλληση ή συγκόλληση. Το πλεονέκτημα αυτού του εξοπλισμού είναι η απαιτούμενη ποιότητα του ψυκτικού και η δυνατότητα χρήσης σε τεχνικές διεργασίες όπου υπάρχουν επιθετικά μέσα και υψηλή πίεση (στη βιομηχανία πετρελαίου, φυσικού αερίου και χημικών). Τα μειονεκτήματα της συντήρησης κελύφους και σωλήνων είναι σχετικά χαμηλή μεταφορά θερμότητας, μεγάλες διαστάσεις, υψηλό κόστος και δυσκολία στην επισκευή.

Σπειροειδής

Αποτελείται από δύο φύλλα μετάλλου, τυλιγμένα σε σπείρα. Τα εσωτερικά άκρα συνδέονται με ένα διαμέρισμα και ασφαλίζονται με καρφίτσες. Αυτοί οι εναλλάκτες θερμότητας είναι συμπαγείς και έχουν το αποτέλεσμα αυτοκαθαρισμού. Είναι σε θέση να συνεργάζονται με υγρά ετερογενή μέσα οποιασδήποτε ποιότητας. Με την αύξηση της ταχύτητας ρευστού, ο ρυθμός μεταφοράς θερμότητας αυξάνεται. Μειονεκτήματα: δυσκολία στην κατασκευή και επισκευή, περιορισμός της πίεσης του υγρού εργασίας σε 10 kgf / cm².

Διπλός σωλήνας και σωλήνας σε σωλήνα

Το πρώτο αποτελείται από σωλήνες διαφορετικών διαμέτρων. Ως ψυκτικό, χρησιμοποιούνται υγρά και αέρια. Οι συσκευές χρησιμοποιούνται σε μέρη με υψηλή πίεση, έχουν υψηλό επίπεδο μεταφοράς θερμότητας. Διαφέρει στην απλότητα της εγκατάστασης και της υπηρεσίας. Το μόνο μειονέκτημα είναι το υψηλό κόστος.

Ο εναλλάκτης θερμότητας σωλήνων σε σωλήνα αποτελείται από δύο σωλήνες διαφορετικών διαμέτρων, που διασυνδέονται. Χρησιμοποιούνται σε χαμηλούς ρυθμούς ροής και για τον εξοπλισμό της καμινάδας.

Ο τύπος λειτουργίας εξαρτάται από τον τύπο της συσκευής. Από το σχεδιασμό του εξοπλισμού - η αποτελεσματικότητα κατά τη λειτουργία σε ορισμένες συνθήκες. Επομένως, πρέπει να δοθεί επαρκής προσοχή στη μελέτη των χαρακτηριστικών κάθε τύπου εξοπλισμού.

Κατασκευή εναλλακτών θερμότητας DIY

Για να το κάνετε μόνοι σας, πρέπει να έχετε ορισμένες γνώσεις και δεξιότητες. Κατ 'αρχάς, αξίζει να προσδιορίσετε ποιες απαιτήσεις πρέπει να πληροί ο εξοπλισμός, εξαρτάται από την παραλλαγή της συσκευής. Είναι απαραίτητο να υπολογίσετε τα υλικά και να πραγματοποιήσετε ένα σχέδιο της μελλοντικής συντήρησης.

Το λουτρό είναι ένα μέρος όπου είναι συχνά απαραίτητο να κατασκευαστεί ένας σπιτικός εναλλάκτης θερμότητας. Δεδομένου ότι ένας συμβατικός κλίβανος με έναν κλίβανο θερμαίνει έναν περιορισμένο όγκο υγρού, μπορεί να απαιτείται στριμμένη ΜΟΤ με εμβάπτιση με νερό. Έχει σχεδιαστεί για να θερμαίνει περισσότερο νερό. Ένα πηνίο κατεβαίνει σε μια δεξαμενή με ένα θερμαινόμενο ψυκτικό, το νερό περνά μέσα από αυτό.

Όταν είναι απαραίτητο να διατηρείται ζεστό το νερό στη δεξαμενή, η δεξαμενή συνδέεται με το λέβητα θέρμανσης χρησιμοποιώντας δύο σωλήνες τροφοδοσίας και επιστροφής.

Νερό-νερό

Για να φτιάξετε έναν εναλλάκτη θερμότητας νερού-νερού με τα χέρια σας, θα χρειαστείτε:

• Μια δεξαμενή από ανοξείδωτο χάλυβα έχει ύψος 50-60 cm και διάμετρο 30-40 cm. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί κοινός χάλυβας, αλλά πρέπει να προστατεύεται από ανθεκτική επικάλυψη πολυμερούς.
• Καπάκι για τη δεξαμενή.
• Σωλήνας χαλκού περίπου 10m. Το μήκος λαμβάνεται από τον υπολογισμό: για κάθε πηνίο μιας σπείρας με διάμετρο 30 cm, περίπου 1 m του σωλήνα πηγαίνει. Είναι καλύτερο να το πάρετε με ένα μικρό περιθώριο.
• Μηχανή συγκόλλησης από ανοξείδωτο χάλυβα και χαλκό.
• Προστατευτικός εξοπλισμός: γάντια, μάσκα συγκόλλησης.

Η εργασία εκτελείται με την ακόλουθη σειρά:

1. Είναι κατασκευασμένο ένα καπάκι για τη δεξαμενή και παρέχεται ανθεκτική στεγανή σφράγιση. Είναι αδύνατο να το συγκολλήσετε, γιατί πρέπει να αφαιρεθεί για να μπορεί να καθαρίσει το εσωτερικό του δοχείου. Η πιο βολική επιλογή τοποθέτησης σε αυτήν την περίπτωση είναι φλάντζα. Μπορεί να παραγγελθεί αμέσως με τη δεξαμενή ή να γίνει ανεξάρτητα. Ο αριθμός των οπών υπολογίζεται με βάση τη θέση της στεγανοποίησης, συνήθως 4 ή 6 βάσεις.
2. Στη συνέχεια, δημιουργείται μια είσοδος για κρύο νερό στο κάτω μέρος της δεξαμενής και μια έξοδος για θέρμανση στο πάνω μέρος της στο πλευρικό τοίχωμα. Οι προσαρμοστές με σπείρωμα συγκολλούνται στις οπές για τη σύνδεση του αγωγού. Θα πρέπει να είναι δυνατή η αφαίρεση της δομής για πλύσιμο ή επισκευή.
3. Το επόμενο βήμα θα είναι η κατασκευή σπειροειδούς χαλκού. Εάν ο σωλήνας είναι μαλακός, τυλίγεται εύκολα με άξονα. Εάν είναι άκαμπτο, πρέπει να χρησιμοποιήσετε καυστήρα. Τα εξαρτήματα συγκολλούνται στα ελεύθερα άκρα. Κρατούνται μέσα από τις τρύπες στο καπάκι. Είναι σημαντικό να παρακολουθείτε τη στεγανότητα του συγκολλητικού, όπως Οι σωληνώσεις ζεστού νερού θα συνδεθούν με τους προσαρμογείς.
4. Το τελευταίο βήμα θα είναι η συναρμολόγηση του εναλλάκτη θερμότητας. Για να γίνει αυτό, ένα καπάκι με μια σπείρα από χαλκό σωλήνα και μια λαστιχένια σφραγίδα καλύπτει τη δεξαμενή. Οι βάσεις φλάντζας σφίγγονται με μπουλόνια. Σε αυτήν την περίπτωση, είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί ότι η σπείρα είναι αυστηρά στο κέντρο της δεξαμενής, χωρίς να αγγίζει τους τοίχους. Διαφορετικά, η αποτελεσματικότητα της συντήρησης θα μειωθεί σημαντικά.

Η εξεταζόμενη επιλογή είναι επίσης κατάλληλη για θέρμανση νερού σε ιδιωτικές κατοικίες. Τέτοιες συσκευές λειτουργούν σύμφωνα με την αρχή της φυσικής κυκλοφορίας: ένας λέβητας ξύλου ή αερίου θερμαίνει το νερό, ανεβαίνει ο σωλήνας τροφοδοσίας, εκπέμπει θερμότητα και κατεβαίνει πίσω. Η διαδικασία επαναλαμβάνεται.

Δεν είναι πάντοτε εφικτή η παροχή μιας συνεχούς φυσικής κυκλοφορίας. Επομένως, είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε μια αντλία κυκλοφορίας.

Αέρας

Η συσκευή αποτελείται από ένα περίβλημα και σωλήνες με εγκατεστημένο ένα θερμαινόμενο μέσο. Μέσω αυτών, ο ανεμιστήρας οδηγεί μια ροή αέρα στην οποία μεταφέρεται θερμότητα. Πραγματοποιείται μια διαδικασία ανταλλαγής θερμότητας. Αυτή η επιλογή ονομάζεται θερμαντήρας.

Επίσης, για συστήματα αερισμού και θέρμανσης αέρα χρησιμοποιούνται δομές πλάκας. Εκεί, ο ρόλος του τοιχώματος μεταφοράς θερμότητας παίζεται από κυματοειδές μέταλλο. Όταν δύο ρεύματα αέρα, κρύο και ζεστό, κινούνται κάθετα το ένα με το άλλο. Διαχωρίζονται με πλάκες έτσι ώστε στα κενά οι ζεστές και κρύες ροές να διατάσσονται εναλλάξ. Η απόδοση αυτών των συσκευών είναι υψηλή, αλλά είναι δύσκολη για ανεξάρτητη κατασκευή.

Διαδικασία εγκατάστασης για συντήρηση αέρα:

1. Ένα σώμα είναι κατασκευασμένο από φύλλο μετάλλου. Το εμβαδόν του κάτω μέρους του πρέπει να είναι ίσο με το μέγεθος του ανεμιστήρα. Για μια φυγοκεντρική δομή, λαμβάνεται ένα κουτί με έκταση 70% περισσότερο από τον σωλήνα εξόδου.
2. Στα τοιχώματα του κουτιού στις αντίθετες πλευρές, τρύπες ανοίγονται για τον χαλκό σωλήνα.
3. Στις τρύπες που κατασκευάζονται, εγκαθίστανται έτοιμα τμήματα σωλήνων έτσι ώστε τα άκρα τους να εκτείνονται πέρα ​​από το κουτί κατά 2 cm και στις δύο πλευρές.
4. Τα γωνιακά εξαρτήματα συγκολλούνται στα ελεύθερα άκρα των σωλήνων. Συνδέονται με τη μορφή φιδιού. Μπορείτε να κάνετε δύο παράλληλες. Έτσι το ψυκτικό θα κρυώσει λιγότερο όταν φυσά.
5. Οι προσαρμογείς με σπείρωμα συγκολλούνται στα άκρα εξόδου και εισόδου και συνδέεται μια παροχή νερού σε αυτά. Παρέχεται νερό, βεβαιωθείτε ότι οι συνδέσεις είναι σφιχτές.
6. Το περίβλημα είναι τοποθετημένο σε βάση με ανεμιστήρα. Ο σχεδιασμός κλείνει με ένα περίβλημα έτσι ώστε η ροή του αέρα να μην πηγαίνει προς τα πλάγια.

Για να δημιουργήσετε έναν εναλλάκτη θερμότητας για τη θέρμανση μιας ιδιωτικής κατοικίας με τα χέρια σας, είναι απαραίτητο να παρουσιάσετε την αρχή της λειτουργίας του, να κάνετε έναν ακριβή υπολογισμό της απαιτούμενης ισχύος για επαρκή θέρμανση του δωματίου, ειδικά το χειμώνα. Πρέπει να χρησιμοποιήσετε τα πιο θερμικά αγώγιμα υλικά, ο χαλκός θα είναι η καλύτερη επιλογή. Έχει απόδοση πολύ μεγαλύτερη από άλλα μέταλλα.Όλες οι ενέργειες στην κατασκευή του TO πρέπει να γίνονται προσεκτικά, αποφεύγοντας την είσοδο ξένων αντικειμένων. Εάν υπάρχει αυτο-αμφιβολία, είναι καλύτερα να επικοινωνήσετε με έναν έμπειρο πλοίαρχο. Θα εκτελέσει τη σύνδεση όλων των στοιχείων με υψηλής ποιότητας και σφιχτό τρόπο.