Izrada izmjenjivača topline

Izmjenjivač topline (TO) je uređaj koji prenosi toplinu između medija s različitim temperaturama. Takva se oprema koristi u industriji, sustavu grijanja, klimatizacije i ventilacije. Najjednostavniji primjer je sobni radijator, zagrijava ga tekućinom za prijenos topline i osigurava grijanje prostorije u kojoj se nalazi.

Struktura izmjenjivača topline

Oprema se sastoji od fiksnih i pomičnih ploča, a svaka ima otvore za pomicanje medija. Između glavnih ploča ugrađeno je mnogo drugih manjih manjih, tako da se svaka sekunda okrene prema susjednim za 180 stupnjeva. Manje ploče su zapečaćene gumenim brtvama.

Drugi važan element održavanja je rashladno sredstvo. Teče kroz valovite kanale od nehrđajućeg čelika. Hladni i vrući mediji kreću se duž svih ploča, osim prvog i posljednjeg, istovremeno, ali s različitih strana, sprečavajući miješanje. Pri visokoj brzini protoka vode u valovitom sloju, dolazi do turbulencije, što povećava proces prijenosa topline.

Uređaj je spojen na cjevovod pomoću rupa na prednjem i stražnjem zidu. Rashladno sredstvo ulazi s jedne strane, prolazi kroz sve kanale, a s druge ostavlja opremu. Ulazni i izlazni otvori zapečaćeni su posebnim brtvom.

Kanali koji tvore ploče vrlo su važan element održavanja. Prilikom odabira izmjenjivača topline potrebno je uzeti u obzir njegove performanse. Što su viši zahtjevi za opremu, više ploča bi trebalo biti u njoj. Njihov broj odgovoran je za ukupnu učinkovitost uređaja i sposobnost zagrijavanja određene prostorije.

Vrste održavanja

Prema principu rada oprema se dijeli na regenerativnu i regenerativnu. U prvom, pokretni nosači topline odvojeni su zidom. Ovo je najčešća vrsta, može biti raznih oblika i dizajna. U drugom slučaju, vruća i hladna rashladna sredstva zauzvrat dodiruju istu površinu. Visoka temperatura zagrijava zid opreme tijekom kontakta s vrućim medijem, a zatim se temperatura prenosi u hladnu tekućinu u kontaktu s njim.

Prema svojoj namjeni, TO su podijeljeni u dvije vrste: hlađenje - djeluju s hladnom tekućinom ili plinom, a hlađenje vrućim rashladnim sredstvom; i grijanje - djeluju s grijanim medijem, dajući energiju hladnim protocima.

Po dizajnu, izmjenjivači topline dolaze u nekoliko oblika.

složiv

Sastoji se od okvira, dvije krajnje komore, zasebnih ploča razdvojenih brtvama otpornim na toplinu i pričvrsnim vijcima. Takvu opremu karakterizira lakoća čišćenja i mogućnost povećanja učinkovitosti dodavanjem ploča. Ali sklopivi TO-ovi osjetljivi su na kvalitetu vode. Za produljenje njihovog životnog vijeka potrebna je ugradnja dodatnih filtera, što povećava troškove projekta.

lamelama

Razlikuju se u načinu spajanja unutarnjih ploča:

• U lemljenim TO-ima hladno su oblikovane valovite ploče od nehrđajućeg čelika debljine 0,5 mm. Između njih je ugrađeno brtvilo od specijalne gume otporne na toplinu.
• Zavarene ploče su zavarene i tvore kasete, koje se zatim sastavljaju unutar čeličnih ploča.
• U polu-zavarene MOT kasete su pričvršćene pomoću paronitnih spojeva u strukturi malog broja zavarenih modula. Ovi moduli su zapečaćeni gumenim brtvama i laserski zavareni.Zatim se sastavljaju između dviju ploča pomoću vijaka.

Pločasti izmjenjivači topline koriste se kod visokog tlaka i ekstremnih temperatura. Takvi uređaji zahtijevaju minimalno održavanje, ekonomični su i visoko učinkoviti. Osim toga, ako je potrebno, možete povećati ili smanjiti učinkovitost opreme povećanjem ili smanjenjem broja čeličnih ploča.

Jedini nedostatak valovitog izmjenjivača topline od nehrđajućeg čelika je njegova osjetljivost na kvalitetu rashladne tekućine; potrebni su dodatni filtri.

Školjka i cijev

Sastoje se od cilindričnog tijela u koji se postavljaju snopi cijevi sastavljenih u rešetke. Krajevi cijevi pričvršćuju se žarenjem, zavarivanjem ili lemljenjem. Prednost takve opreme je nezahtjevna kvaliteta rashladnog sredstva i mogućnost primjene u tehničkim procesima gdje su prisutni agresivni mediji i visoki tlak (u naftnoj, plinskoj i kemijskoj industriji). Nedostaci održavanja ljuske i cijevi su relativno mali prijenos topline, velike dimenzije, visoki troškovi i poteškoće u popravljanju.

Spirala

Sastoji se od dva lima metala, valjanih u spiralu. Unutarnji rubovi povezani su pregradom i učvršćeni klinovima. Takvi izmjenjivači topline su kompaktni i imaju učinak samočišćenja. U stanju su raditi s tekućim heterogenim medijima bilo koje kvalitete. S povećanjem brzine tekućine, brzina prijenosa topline raste. Nedostaci: poteškoće u proizvodnji i popravku, ograničavanje tlaka radne tekućine na 10 kgf / cm².

Dvostruka cijev i cijev u cijevi

Prvi se sastoji od cijevi različitih promjera. Kao rashladna tekućina koriste se tekućina i plin. Uređaji se koriste na mjestima s visokim tlakom, imaju visoku razinu prijenosa topline. Razlikuje se u jednostavnosti instalacije i usluge. Jedini nedostatak su visoki troškovi.

Izmjenjivač topline cijev u cijevi sastoji se od dvije cijevi različitog promjera, međusobno povezane. Koriste se s malim protocima i za opremanje dimnjaka.

Vrsta njegovog rada ovisi o vrsti uređaja. Od dizajna opreme - učinkovitost pri radu u određenim uvjetima. Stoga je potrebno obratiti dovoljno pozornosti na proučavanje karakteristika svake vrste opreme.

Izrada izmjenjivača topline

Da biste to učinili sami, morate imati određena znanja i vještine. Za početak, vrijedno je odrediti koje zahtjeve oprema treba ispunjavati, o tome ovisi varijanta uređaja. Potrebno je izračunati materijale i izvršiti crtež budućeg održavanja.

Kupaonica je mjesto na kojem je često potrebno napraviti domaći izmjenjivač topline. Budući da konvencionalna peć s peći zagrijava ograničenu količinu tekućine, možda će biti potrebno uranjanje u vodu uvrnuto MOT. Dizajniran je za zagrijavanje više vode. Zavojnica se spušta u spremnik s grijanom rashladnom tekućinom, voda prolazi kroz njega.

Kad je potrebno da voda u spremniku bude vruća, spremnik se spaja na kotao za grijanje pomoću dvije dovodne i povratne cijevi.

Voda voda

Da biste vlastitim rukama napravili izmjenjivač topline voda-voda, trebat će vam:

• Spremnik od nehrđajućeg čelika je visok 50-60 cm i promjera 30-40 cm. Može se koristiti i obični čelik, ali mora biti zaštićen trajnim polimernim premazom.
• Kapa za spremnik.
• Bakrena cijev oko 10m. Duljina se uzima iz izračuna: za svaku zavojnicu spirale promjera 30 cm ide oko 1 m cijevi. Bolje je uzeti s malom maržom.
• Aparat za zavarivanje lemljenja od nehrđajućeg čelika i bakra.
• Zaštitna oprema: rukavice, maska ​​za zavarivanje.

Rad se izvodi sljedećim redoslijedom:

1. Izrađen je poklopac spremnika i osigurano je njegovo trajno čvrsto brtvilo. Nemoguće ga je zavariti, jer mora se ukloniti kako bi se mogla očistiti unutrašnjost spremnika. Najprikladnija opcija ugradnje u ovom slučaju je prirubnica. Može se odmah naručiti spremnikom ili napraviti samostalno. Broj rupa izračunava se na temelju mjesta brtve, obično 4 ili 6 nosača.
2. Dalje, stvara se ulaz za hladnu vodu na dnu spremnika, a odvod za grijanje u njegovom gornjem dijelu u bočnom zidu. Navojni adapteri zavareni su u rupe za spajanje cjevovoda. Trebao bi biti moguće ukloniti strukturu za pranje ili popravak.
3. Sljedeći korak bit će proizvodnja bakrene spirale. Ako je cijev meka, lako se namotava klatnom. Ako je ukočen, morate koristiti plamenik. Priključci su zavareni na slobodne krajeve. Oni se drže kroz rupe na poklopcu. Važno je pratiti nepropusnost lemljenja, kao cijevi tople vode bit će povezane s adapterima.
4. Posljednji korak bit će montaža izmjenjivača topline. Da biste to učinili, poklopac sa spiralom bakrene cijevi i gumenom brtvom pokriva spremnik. Prirubnice na prirubnici su pričvršćene vijcima. U tom je slučaju potrebno osigurati da se spirala nalazi strogo na sredini spremnika, bez dodirivanja zidova. Inače će se učinkovitost održavanja uvelike smanjiti.

Razmatrana opcija pogodna je i za zagrijavanje vode u privatnim kućama. Takvi uređaji djeluju na principu prirodne cirkulacije: bojler na drva ili plin zagrijava vodu, diže se dovodnom cijevi, odaje toplinu i spušta se natrag. Postupak se zatim ponavlja.

Nije uvijek moguće osigurati stalnu prirodnu cirkulaciju. Stoga je bolje koristiti cirkulacijsku pumpu.

Zrak

Uređaj se sastoji od kućišta i cijevi s grijanim medijem instaliranim u njemu. Kroz njih ventilator provodi struju zraka na koju se prenosi toplina. Dolazi do procesa izmjene topline. Ova se opcija naziva grijač.

Također, za ventilacijske i zračne sustave grijanja koriste se pločne konstrukcije. Tamo ulogu zida za prijenos topline igra valoviti metal. Tamo gdje se dvije struje zraka, hladno i toplo, kreću okomito jedna na drugu. Odvojeni su pločama tako da se u prazninama izmjenjuju topli i hladni tokovi naizmjenično. Učinkovitost ovih uređaja je velika, ali oni su teški za neovisnu proizvodnju.

Postupak ugradnje za održavanje zraka:

1. Tijelo je izrađeno od lima metala. Površina donjeg dijela treba biti jednaka veličini ventilatora. Za centrifugalnu strukturu uzima se kutija čija je površina 70% veća od izlazne cijevi.
2. U zidovima kutije na suprotnim stranama izbušene su rupe za bakrenu cijev.
3. U napravljenim rupama ugrađeni su pripremljeni dijelovi cijevi tako da se njihovi rubovi protežu izvan okvira za 2 cm s obje strane.
4. Kutni nastavci zavareni su na slobodne krajeve cijevi. Povezani su u obliku zmije. Možete napraviti dvije paralelne. Tako će se rashladno sredstvo manje puhati tijekom puhanja.
5. Na izlazne i ulazne krajeve nalijepljeni su navojni adapteri, a na njih je priključen vodovod. Voda se isporučuje, provjerite da li su spojevi čvrsto.
6. Kućište je postavljeno na podlogu s ventilatorom. Dizajn je zatvoren kućištem tako da protok zraka ne ide na strane.

Da biste napravili izmjenjivač topline za grijanje privatne kuće vlastitim rukama, potrebno je predstaviti načelo njegova rada, napraviti točan izračun potrebne snage za dovoljno zagrijavanje prostorije, posebno zimi. Morate koristiti toplinski provodljive materijale, bakar će biti najbolja opcija. Učinkovitost je mnogo veća od ostalih metala.Sve radnje u proizvodnji TO-a treba obaviti pažljivo, izbjegavajući prodiranje stranih predmeta. Ako postoji sumnja u sebe, bolje je kontaktirati iskusnog majstora. Izvršit će kvalitetno i usko spajanje svih elemenata.