Produkcja wymienników ciepła DIY

Wymiennik ciepła (TO) to urządzenie, które przenosi ciepło między mediami o różnych temperaturach. Takie wyposażenie jest stosowane w systemach przemysłowych, grzewczych, klimatyzacyjnych i wentylacyjnych. Najprostszym przykładem jest grzejnik pokojowy, który jest ogrzewany przez płyn przenoszący ciepło i zapewnia ogrzewanie pomieszczenia, w którym się znajduje.

Struktura wymiennika ciepła

Sprzęt składa się z nieruchomych i ruchomych płyt; każda z nich ma otwory do poruszania się medium. Pomiędzy głównymi płytami instaluje się wiele innych mniejszych drugorzędnych, tak że co sekundę obraca się o sąsiednie o 180 stopni. Drobne płyty są uszczelnione gumowymi uszczelkami.

Drugim ważnym elementem konserwacji jest płyn chłodzący. Przepływa przez karbowane kanały ze stali nierdzewnej. Zimne i gorące media poruszają się wzdłuż wszystkich płyt, z wyjątkiem pierwszej i ostatniej jednocześnie, ale z różnych stron, zapobiegając mieszaniu. Przy wysokim natężeniu przepływu wody w warstwie falistej występuje turbulencja, która zwiększa proces wymiany ciepła.

Urządzenie jest podłączone do rurociągu za pomocą otworów w przedniej i tylnej ścianie. Chłodziwo dostaje się z jednej strony, przechodzi przez wszystkie kanały i pozostawia sprzęt z drugiej. Otwory wlotowe i wylotowe są uszczelnione specjalną uszczelką.

Płyty tworzące kanały są bardzo ważnym elementem konserwacji. Wybierając wymiennik ciepła, należy wziąć pod uwagę jego wydajność. Im wyższe wymagania dotyczące sprzętu, tym więcej płyt powinno w nim być. Ich liczba odpowiada za ogólną wydajność urządzenia i zdolność do ogrzewania określonego pomieszczenia.

Rodzaje konserwacji

Zgodnie z zasadą działania sprzęt dzieli się na regeneracyjny i regeneracyjny. W pierwszym, ruchome nośniki ciepła są oddzielone ścianą. Jest to najczęstszy typ, może mieć różne kształty i wzory. W drugim przypadku z kolei gorące i zimne chłodziwa kontaktują się z tą samą powierzchnią. Wysoka temperatura ogrzewa ścianę urządzenia podczas kontaktu z gorącym medium, następnie temperatura jest przenoszona na stykający się z nim zimny płyn.

Zgodnie z ich przeznaczeniem, TO są podzielone na dwa typy: chłodzenie - praca z zimną cieczą lub gazem, podczas chłodzenia gorącego chłodziwa; i ogrzewanie - wchodzą w interakcję z ogrzewanym medium, dostarczając energię zimnym przepływom.

Z założenia wymienniki ciepła występują w kilku formach.

Składany

Składają się z ramy, dwóch komór końcowych, oddzielnych płyt oddzielonych żaroodpornymi uszczelkami i śrub mocujących. Taki sprzęt charakteryzuje się łatwością czyszczenia i możliwością zwiększenia wydajności poprzez dodanie płyt. Ale składane TO są wrażliwe na jakość wody. Aby przedłużyć ich żywotność, wymagana jest instalacja dodatkowych filtrów, co zwiększa koszt projektu.

Lamellar

Różnić sposób łączenia wewnętrznych płyt:

• W lutowanych TO, blachy faliste ze stali nierdzewnej o grubości 0,5 mm są formowane na zimno. Uszczelka wykonana ze specjalnej żaroodpornej gumy jest zainstalowana między nimi.
• Spawane płyty są spawane i tworzą kasety, które są następnie montowane wewnątrz stalowych płyt.
• W częściowo zespawanych kasetach TO mocowane są za pomocą połączeń paronitowych w strukturze niewielkiej liczby spawanych modułów. Moduły te są uszczelnione gumowymi uszczelkami i spawane laserowo.Następnie montuje się je między dwiema płytami za pomocą śrub.

Płytowe wymienniki ciepła są stosowane w wysokich ciśnieniach i ekstremalnych temperaturach. Takie urządzenia wymagają minimalnej konserwacji, są ekonomiczne i wysoce wydajne. Ponadto, jeśli to konieczne, możesz zwiększyć lub zmniejszyć wydajność urządzenia poprzez zwiększenie lub zmniejszenie liczby blach stalowych.

Jedyną wadą falistego wymiennika ciepła ze stali nierdzewnej jest jego wrażliwość na jakość chłodziwa, konieczna jest instalacja dodatkowych filtrów.

Shell and tube

Składają się z cylindrycznego korpusu, w którym umieszczane są wiązki rur zmontowane w kraty. Końce rur są mocowane przez rozszerzanie, spawanie lub lutowanie. Zaletą takiego sprzętu jest niewymagająca jakość chłodziwa i możliwość zastosowania w procesach technicznych, w których występują agresywne media i wysokie ciśnienie (w przemyśle naftowym, gazowym i chemicznym). Wadami konserwacji płaszcza i rur są stosunkowo niskie przenoszenie ciepła, duże wymiary, wysokie koszty i trudności w naprawie.

Spirala

Składają się z dwóch arkuszy metalu zwiniętych w spiralę. Wewnętrzne krawędzie są połączone przegrodą i zabezpieczone kołkami. Takie wymienniki ciepła są kompaktowe i mają efekt samoczyszczenia. Są w stanie pracować z płynnymi heterogenicznymi mediami dowolnej jakości. Wraz ze wzrostem prędkości płynu wzrasta szybkość wymiany ciepła. Wady: trudność w produkcji i naprawie, ograniczenie ciśnienia płynu roboczego do 10 kgf / cm².

Podwójna rura i rura w rurze

Pierwszy składa się z rur o różnych średnicach. Jako chłodziwo stosuje się ciecz i gaz. Urządzenia są stosowane w miejscach o wysokim ciśnieniu, mają wysoki poziom wymiany ciepła. Różnią się prostotą instalacji i obsługi. Jedyną wadą jest wysoki koszt.

Wymiennik ciepła typu rura w rurze składa się z dwóch połączonych ze sobą rur o różnych średnicach. Stosuje się je przy niskich prędkościach przepływu i do wyposażenia komina.

Rodzaj jego działania zależy od rodzaju urządzenia. Od projektu sprzętu - skuteczność przy pracy w określonych warunkach. Dlatego należy poświęcić wystarczającą uwagę badaniu właściwości każdego rodzaju sprzętu.

Produkcja wymienników ciepła DIY

Aby zrobić to sam, musisz mieć pewną wiedzę i umiejętności. Na początek warto ustalić, jakie wymagania powinien spełniać sprzęt, od tego zależy wariant urządzenia. Konieczne jest obliczenie materiałów i wykonanie rysunku przyszłej konserwacji.

Łaźnia to miejsce, w którym często konieczne jest wykonanie domowego wymiennika ciepła. Ponieważ konwencjonalny piec z piecem ogrzewa ograniczoną objętość cieczy, może być konieczne zanurzenie w wodzie skręconego MOT. Jest przeznaczony do podgrzewania większej ilości wody. Cewka jest opuszczana do zbiornika z podgrzewanym chłodziwem, woda przepływa przez nią.

Gdy konieczne jest utrzymanie ciepłej wody w zbiorniku, zbiornik jest podłączony do kotła grzewczego za pomocą dwóch rur zasilających i powrotnych.

Woda woda

Aby wykonać wymiennik ciepła woda-woda własnymi rękami, potrzebujesz:

• Zbiornik ze stali nierdzewnej ma wysokość 50–60 cm i średnicę 30–40 cm Można również zastosować zwykłą stal, ale należy ją zabezpieczyć trwałą powłoką polimerową.
• Korek do zbiornika.
• Rura miedziana około 10m. Długość jest pobierana z obliczeń: na każdą cewkę spirali o średnicy 30 cm idzie około 1 m rury. Lepiej wziąć z niewielkim marginesem.
• Spawarka do lutowania stali nierdzewnej i miedzi.
• Sprzęt ochronny: rękawice, maska ​​do spawania.

Praca jest wykonywana w następującej kolejności:

1. Wykonano pokrywę zbiornika i zapewniono jej trwałe, szczelne uszczelnienie. Nie można go spawać, ponieważ należy go usunąć, aby móc wyczyścić wnętrze pojemnika. Najwygodniejszą opcją montażu w tym przypadku jest kołnierz. Można go zamówić natychmiast ze zbiornikiem lub wykonać samodzielnie. Liczba otworów jest obliczana na podstawie położenia uszczelki, zwykle 4 lub 6 mocowań.
2. Następnie na dnie zbiornika tworzy się wejście do zimnej wody, a wylot do podgrzewania w jego górnej części w bocznej ścianie. Gwintowane adaptery są przyspawane do otworów w celu połączenia rurociągu. Powinna istnieć możliwość usunięcia konstrukcji do mycia lub naprawy.
3. Następnym krokiem będzie produkcja spirali miedzianej. Jeśli rurka jest miękka, można ją łatwo zwinąć trzpieniem. Jeśli jest sztywny, musisz użyć palnika. Łączniki są przyspawane do wolnych końców. Są one trzymane przez otwory w pokrywie. Ważne jest monitorowanie szczelności lutu, jak rurociągi ciepłej wody zostaną podłączone do adapterów.
4. Ostatnim krokiem będzie montaż wymiennika ciepła. Aby to zrobić, pokrywa ze spiralą z miedzianej rury i gumowa uszczelka zakrywa zbiornik. Mocowania kołnierzowe są dokręcone śrubami. W takim przypadku należy upewnić się, że spirala znajduje się dokładnie na środku zbiornika, bez dotykania ścian. W przeciwnym razie skuteczność konserwacji znacznie spadnie.

Rozważana opcja nadaje się również do podgrzewania wody w domach prywatnych. Takie urządzenia działają na zasadzie naturalnego obiegu: kocioł na drewno lub gaz podgrzewa wodę, unosi się przez rurę zasilającą w górę, oddaje ciepło i schodzi z powrotem. Proces jest następnie powtarzany.

Nie zawsze jest możliwe zapewnienie stałego naturalnego krążenia. Dlatego lepiej jest użyć pompy obiegowej.

Powietrze

Urządzenie składa się z obudowy i rur z zainstalowanym w nim podgrzewanym medium. Za ich pośrednictwem wentylator napędza strumień powietrza, do którego przenoszone jest ciepło. Następuje proces wymiany ciepła. Ta opcja nazywa się grzejnikiem.

Również w systemach wentylacji i ogrzewania powietrznego stosuje się konstrukcje płytowe. Tam rolę ściany wymiany ciepła odgrywa metal falisty. Tam, gdzie dwa strumienie powietrza, zimny i ciepły, poruszają się prostopadle do siebie. Są one oddzielone płytkami, dzięki czemu w przerwach przepływ ciepłego i zimnego rozmieszcza się naprzemiennie. Wydajność tych urządzeń jest wysoka, ale są trudne do samodzielnej produkcji.

Procedura instalacji do konserwacji powietrza:

1. Korpus jest wykonany z blachy. Obszar jego dolnej części powinien być równy wielkości wentylatora. W przypadku struktury odśrodkowej pobierane jest pudełko o powierzchni 70% większej niż rura wylotowa.
2. W ścianach skrzynki po przeciwnych stronach wiercone są otwory na rurkę miedzianą.
3. W wykonanych otworach zainstalowane są przygotowane odcinki rur, tak aby ich krawędzie wystawały poza skrzynkę o 2 cm z obu stron.
4. Łączniki kątowe są przyspawane do wolnych końców rur. Są połączone w formie węża. Możesz zrobić dwa równolegle. Tak więc chłodziwo ostygnie podczas dmuchania.
5. Gwintowane adaptery są przylutowane do końcówek wyjściowych i wejściowych, a do nich podłączony jest dopływ wody. Dostarczana jest woda, sprawdź, czy połączenia są szczelne.
6. Obudowa jest zamontowana na podstawie z wentylatorem. Konstrukcja jest zamknięta obudową, dzięki czemu przepływ powietrza nie przechodzi na boki.

Aby wykonać wymiennik ciepła do ogrzewania prywatnego domu własnymi rękami, konieczne jest przedstawienie zasady jego działania, aby dokładnie obliczyć wymaganą moc do wystarczającego ogrzewania pomieszczenia, szczególnie w zimie. Musisz użyć materiałów najbardziej przewodzących ciepło, miedź będzie najlepszą opcją. Ma wydajność znacznie przewyższającą inne metale.Wszystkie czynności związane z wytwarzaniem TO należy wykonywać ostrożnie, unikając wnikania ciał obcych. Jeśli masz wątpliwości, lepiej skontaktować się z doświadczonym mistrzem. Wykona połączenie wszystkich elementów w wysokiej jakości i szczelny sposób.