- 1 Die Materialauswahl für die bevorstehende Arbeit
- 2 Strukturelemente der Ausrüstung
- 3 Angemessene Wahl des Designs
- 4 Entwurfs- und Installationsregeln
- 5 Die Hauptnuancen von Arbeit und Gebrauch
Öfen sind traditionelle Konstruktionen für eine vollständige, gleichmäßige und qualitativ hochwertige Beheizung von Gebäuden. Sie werden jedoch häufig für solche Häuser installiert, die groß sind und mehrere Räume haben, die weit genug voneinander entfernt sind. In diesem Fall kann ein Ofen aufgrund unzureichender Leistung nicht für eine gleichmäßige Heizung jedes Raums sorgen. In dieser Situation ist die optimalste Lösung eine Spule, die auch als Wärmetauscher bezeichnet wird. Es wird an eine Heizvorrichtung angeschlossen und anschließend durch alle Räume des Gebäudes selbst geführt, wodurch eine optimale und gleichmäßige Heizung gewährleistet wird.
Die Materialauswahl für die bevorstehende Arbeit
Die Spule wird normalerweise mit einem geeigneten Rohr hergestellt Länge und Durchmesser... Bei der Auswahl sollte berücksichtigt werden, dass alle Parameter dieses Elements die Heizqualität im Haus sowie dessen Effizienz direkt beeinflussen. Daher muss das Material, aus dem der Wärmetauscher gebildet wird, eine gute haben ein Indikator für die Wärmeleitfähigkeit.
Die beliebtesten Arten von Rohren für diese Zwecke sind:
- Kupferprodukte, deren Wärmeleitfähigkeit ist 380;
- Rohre aus Stahl mit einer Wärmeleitfähigkeit von 50;
- Elemente aus Metall-Kunststoff, deren Wärmeleitfähigkeit gleich ist 0,3.
Am häufigsten verwendet Kupferrohre, aus dem eine hochwertige Spule mit allen notwendigen Elementen erhalten wird. Das Material ist Kunststoff, daher kann es bei Bedarf absolut jeder Form und Konfiguration zugeordnet werden, für die der Biegeprozess verwendet wird. Es wird als recht einfach angesehen, so dass es einfach ist, alle Phasen mit Ihren eigenen Händen zu implementieren. Kupferrohre unterscheiden sich auch darin, dass sie leicht zu handhaben sind verschiedene Armaturen sind angeschlossen.
Für eine vollständige Heizung in jedem Raum des Hauses bevorzugen die Eigentümer jedoch häufig die Verwendung improvisierter Elemente, die bereits für andere Zwecke verwendet wurden, um eine Verbindung zum Ofen herzustellen. Hierzu können alte Heizkörper oder Durchlauferhitzer verwendet werden, die jedoch mit diesen Objekten arbeiten hart genugDarüber hinaus werden sie nicht zur Verfügung stellen perfektes Heizergebnis.
Verfahren zur Herstellung von Spulen
Es gibt drei Hauptschemata zum Erhalten von Spulen von Kesselheizflächen (Fig. 7): Element für Element, Peitsche und nach der Methode des sequentiellen Aufbaus. Unabhängig von der Methode umfasst der technologische Prozess zur Herstellung von Spulen: eingehende Inspektion von Rohren; Sortieren der Originalrohre nach Länge; Entwicklung von Schemata zum Schneiden von Rohren in Elemente; Schneiden von Rohren, Trimmen und Abisolieren von Rohrenden. Wir wählen die elementweise Methode.
Abbildung 7. Element-für-Element-Diagramme zur Herstellung von Spulen
Bei der Element-für-Element-Herstellungsmethode werden vorbereitete gerade Rohre zuerst auf Werkzeugmaschinen gebogen, gefolgt von einer Beschichtung, und dann werden die gebogenen Elemente zu einer Spule zusammengeschweißt (Abb. 7).
Strukturelemente der Ausrüstung
In der Regel wird ein ganzheitliches System verwendet, um eine vollwertige Hausheizung zu schaffen. Es besteht hauptsächlich aus einem Metalltank, mit einer ziemlich beträchtlichen Kapazität. Spezielle Rohre sind daran angeschlossen. Dieses Element kommt in keiner Weise mit offenem Feuer in Kontakt. Ofenausrüstung wird zur Herstellung verwendet WassererwärmungDanach betritt es die separaten Räume des Gebäudes entlang der Spule. In diesem Fall kann eine gleichmäßige und qualitativ hochwertige Heizung des gesamten Hauses bereitgestellt werden. Hier ist es wichtig, das Gerät korrekt an den Ofen anzuschließen, und das Gerät selbst kann angeschlossen werden außen oder innen Öfen.
Ofenwärmetauscher
Spulenanordnungsdiagramm
Das Diagramm zeigt eine der Spulenoptionen. Es ist gut, diese Art von Wärmetauscher in Heiz- und Kochherde zu stellen, da Sie aufgrund ihrer Struktur leicht einen Herd darauf stellen können.
Um die Komplexität des Herstellungsprozesses zu verringern, können Sie einige Änderungen an diesem Design vornehmen und die oberen und unteren U-förmigen Rohre durch ein geformtes Rohr ersetzen. Darüber hinaus werden bei Bedarf auch vertikale Rohre durch rechteckige Profile ersetzt.
Wenn eine Spule dieser Bauart in Öfen installiert wird, in denen kein Kochfeld vorhanden ist, ist es zur Steigerung der Effizienz des Wärmetauschers ratsam, mehrere horizontale Rohre hinzuzufügen. Die Wasseraufbereitung und -entnahme kann von verschiedenen Seiten erfolgen, dies hängt von der Auslegung des Ofens und der Vorrichtung des Wasserkreislaufs ab.
Angemessene Wahl des Designs
Es ist nicht so einfach, in jeder Hinsicht einen hochwertigen und geeigneten Wärmetauscher zu wählen, da auf dem modernen Markt verschiedene Elemente in zahlreichen Varianten angeboten werden. Es ist wichtig, sich von der Tatsache leiten zu lassen, dass die gesamte Struktur eine gleichmäßige und konstante Erwärmung der Räumlichkeiten gewährleisten sollte. Gleichzeitig ist es wichtig, dass die Elemente aus hochwertigen Materialien hergestellt werden, die gegen verschiedene Einflüsse beständig sind, da in diesem Fall die Ausrüstung eine lange Lebensdauer hat, während der keine regelmäßigen und dauerhaften Anforderungen bestehen komplexe Reparaturarbeiten.
Es ist wichtig, die richtige Spule zu wählen. In letzter Zeit gelten Spulenregister als die beliebtesten. Sie werden aus Rohren mit einem Durchmesser von ungefähr hergestellt 45 mm.und sie haben auch glatte Wände. Im Aussehen sind sie ähnlich L-förmiges Gitter... Sie werden nicht nur aus glatten, sondern auch aus geformten Rohren hergestellt. Der Warmwasserauslass sowie der Rücklauf können von verschiedenen Seiten an solche Spulen angeschlossen werden. Hier ist es jedoch wichtig zu navigieren, welche Konstruktionsmerkmale der Ofen selbst aufweist und wie es am einfachsten ist, die Rohrleitungen im Heizsystem mit Ihren eigenen Händen zu verlegen.
Qualitätsindikatoren
Qualitätsindikatoren werden verwendet, um die betrieblichen Vorzüge des Geräts zu bewerten. Die wichtigsten sind: technisches Niveau, Zuverlässigkeit und Haltbarkeit, strukturelle, ästhetische und ergonomische Merkmale des Geräts.
A. Technisches Niveau.
Unterscheiden Sie zwischen absoluten, relativen und zukünftigen technischen Niveaus.
Das absolute technische Niveau des Produkts zeichnet sich durch seine Leistung aus. Ihre Anzahl sollte minimal sein. Um eine Vielzahl und Mehrdeutigkeit bei der Beurteilung des absoluten Niveaus zu vermeiden, müssen wir uns nur auf die wichtigsten beschränken - Produktivität, Effizienz, Prozesskontinuität und Automatisierungsgrad.
Das relative technische Niveau kennzeichnet den Grad der Perfektion des Produkts beim Vergleich (gemäß den relevanten Indikatoren) seines absoluten technischen Niveaus mit dem Niveau der besten modernen Welt - in- und ausländischen - Proben und Modelle eines ähnlichen Zwecks.
Das voraussichtliche technische Niveau bestimmt die geplanten und geplanten Trends in der Entwicklung dieser Branche in Form einer Reihe ihrer voraussichtlichen Indikatoren.
B. Haltbarkeit und Zuverlässigkeit.
Diese Indikatoren sind die wichtigsten Qualitätsindikatoren.
Haltbarkeit - die Eigenschaft des Geräts, mit möglichst kurzen Unterbrechungen für Wartungs- und Reparaturarbeiten bis zur Zerstörung oder in einem anderen Grenzzustand betriebsbereit zu bleiben.Die wichtigsten quantitativen Indikatoren für die Haltbarkeit sind die technischen Ressourcen und die Lebensdauer.
Technische Ressource - die Gesamtbetriebszeit des Geräts für die Betriebsdauer.
Lebensdauer - die Kalenderdauer des Betriebs des Geräts bis zur Zerstörung oder bis zu einem anderen Grenzzustand (z. B. vor der ersten größeren Überholung). Die Lebensdauer wird durch die physische und moralische Verschlechterung des Geräts begrenzt.
Die Zuverlässigkeit ist eine Eigenschaft des Geräts, die durch die Zuverlässigkeit, Haltbarkeit und Wartbarkeit des Geräts bestimmt wird. Quantitative Zuverlässigkeitsindikatoren: Betriebszeit, Wahrscheinlichkeit eines fehlerfreien Betriebs, Verfügbarkeitsfaktor.
Betriebszeit - die Dauer oder das Arbeitsvolumen der Einheit, gemessen an der Anzahl der Zyklen, der Anzahl der hergestellten Produkte oder anderer Einheiten.
Wahrscheinlichkeit eines fehlerfreien Betriebs - die Wahrscheinlichkeit, dass unter bestimmten Betriebsbedingungen und Betriebsbedingungen innerhalb der angegebenen Betriebsdauer kein Fehler auftritt. Der Verfügbarkeitsfaktor ist das Verhältnis der Betriebszeit des Geräts in Zeiteinheiten für einen bestimmten Betriebszeitraum zur Summe dieser Betriebszeit und der Zeit, die zum Auffinden und Beseitigen von Fehlern während des gleichen Betriebszeitraums aufgewendet wurde.
B. Ergonomie und technische Ästhetik.
Entwicklung moderner Wärmetauscher, die die besten Modelle und weltweiten Standards für Qualität, Wartungsfreundlichkeit und Erscheinungsbild erfüllen. Die Konstruktion eines industriellen Wärmetauschers sollte auf den technischen Bedingungen und gleichzeitig auf den Anforderungen basieren, die von neuen wissenschaftlichen Disziplinen gestellt werden - Ergonomie und technische Ästhetik.
Ergonomie ist eine wissenschaftliche Disziplin, die die Funktionsfähigkeit eines Menschen in Arbeitsprozessen untersucht, um perfekte Werkzeuge und optimale Arbeitsbedingungen für ihn zu schaffen. Technische Ästhetik ist eine wissenschaftliche Disziplin, deren Gegenstand das Tätigkeitsfeld eines Künstler-Designers ist. Das Ziel des künstlerischen Designs ist (in enger Verbindung mit dem technischen Design) die Schaffung von Industrieanlagen, die den Bedürfnissen des Servicepersonals so gut wie möglich den Betriebsbedingungen entsprechen, mit hohen ästhetischen Qualitäten, im Einklang mit der Umwelt und die Situation.
Das attraktive Erscheinungsbild entspricht einem allgemein rationalen und wirtschaftlichen Design. Das Aussehen eines Produkts hängt in hohem Maße von seiner Farbe ab. Farbe ist der wichtigste Faktor, der nicht nur das ästhetische Produktionsniveau bestimmt, sondern auch die Müdigkeit, Arbeitsproduktivität und Produktqualität des Arbeitnehmers beeinflusst.
Design- und Installationsregeln
Eine Spule zur Erzeugung einer qualitativ hochwertigen, gleichmäßigen und optimalen Heizung im Haus gilt als hervorragende Lösung. Wenn Sie möchten, können Sie es selbst erstellen. Hierbei ist es jedoch wichtig, die folgenden Regeln und Anforderungen zu berücksichtigen:
- Es können Hohlräume im Wärmetauscher vorhanden sein, deren Größe nicht überschritten werden darf 5 mm.Andernfalls kann das Wasser in der Ausrüstung aufgrund der heißen Gase aus der Ofenausrüstung kochen.
- Die Rohre, aus denen die Spulen hergestellt werden, müssen eine Wandstärke von mehr als aufweisen 3 mm., denn nur dann können Sie sicher sein, dass die Elemente in keiner Weise ausbrennen.
- Wenn zwischen der Wand des Ofens und der Ausrüstung selbst ein Ofen installiert wird, muss ein Spalt vorgesehen werden 12 mm.Dies kompensiert die Ausdehnung der Metallelemente des Geräts während der Warmwasserbereitung.
Ökonomische Indikatoren
A. Thermische hydrodynamische Perfektion.
Die zum Pumpen von Wärmeträgern in einem Wärmetauscher aufgewendete Leistung bestimmt weitgehend den Wärmeübertragungskoeffizienten, d. H. Die Gesamtwärmeabgabe der Vorrichtung.Ein wichtiger Indikator für die Perfektion des Wärmetauschers ist daher der Grad des Stromverbrauchs zum Pumpen des Kühlmittels, um den erforderlichen Wärmeaustausch sicherzustellen.
Die thermohydrodynamische Perfektion der Vorrichtung kann durch das Verhältnis zweier Energiearten charakterisiert werden: die durch die Wärmeaustauschfläche übertragene Wärme Q und die Arbeit N, die zur Überwindung des hydrodynamischen Widerstands aufgewendet und für alle Strömungen in denselben Einheiten ausgedrückt wird. Somit kann das Maß für die Verwendung der für die Wärmeübertragung aufgewendeten Arbeit durch das Verhältnis ausgedrückt werden
E = Q / N.
Je höher der Wert von E ist, desto mehr ist der Wärmetauscher oder seine Wärmeaustauschfläche unter thermohydrodynamischen (Energie-) Gesichtspunkten perfekter, wenn alle anderen Dinge gleich sind. Der Energiekoeffizient E ist eine dimensionslose Größe, daher können Zähler und Nenner des Ausdrucks E = Q / N einer beliebigen, aber gleichen Einheit, beispielsweise einer Einheit der Wärmeaustauschfläche (Wärmeindex), zugeordnet werden eine Einheitsmasse einer Wärmeaustauschfläche (Massenindex) oder eine Volumeneinheit (Volumenindikator). Beim Vergleich von Vorrichtungen kann der Wert von E auf die gesamte Wärme und die gesamte aufgewendete Arbeit oder auf eine Einheitsoberfläche, Masse oder Volumen der Vorrichtung bezogen werden.
Die Analyse zeigt, dass eine Änderung der Geschwindigkeit des Kühlmittels bei sonst gleichen Bedingungen unterschiedliche Auswirkungen auf verschiedene Größen hat, die den Betrieb des Wärmetauschers charakterisieren: Der Wärmeübergangskoeffizient ändert sich proportional zur Geschwindigkeit (oder Durchflussrate) in Die Leistung von 0,6 bis 0,8, der hydrodynamische Widerstand im Verhältnis zur Drehzahl von 1,7 bis 1,8 und die Leistung zum Pumpen des Kühlmittels liegen bei 2,75 Grad.
Mit zunehmender Geschwindigkeit des Kühlmittels wächst die Leistung zum Pumpen viel schneller als die Menge der übertragenen Wärme, dh für eine bestimmte Vorrichtung oder eine bestimmte Wärmeaustauschfläche nimmt der Wert des Energiekoeffizienten E mit zunehmender Geschwindigkeit ab die Geschwindigkeit des Kühlmittels. Daher kann der Absolutwert des Koeffizienten E nicht als Maß für die thermohydrodynamische Perfektion eines Wärmetauschers dienen, sondern ist nur beim Vergleich von zwei oder mehr Geräten nützlich.
B. Wirkungsgrad.
Der thermische Indikator für die Perfektion des Wärmetauschers ist sein Wirkungsgrad (Wirkungsgrad):
n = Q2 / Q1
wobei Q1 die maximal mögliche Wärmemenge ist, die unter diesen Bedingungen von einem heißen auf ein kaltes Kühlmittel übertragen werden kann; Q2 - die Wärmemenge, die vom heißen zum kalten Kühlmittel übertragen wird, oder die Wärme, die für den technologischen Prozess aufgewendet wird.
Die maximal mögliche Wärmemenge oder verfügbare Wärme hängt von den Anfangstemperaturen und den Wasseräquivalenten der Wärmeübertragungsflüssigkeiten ab.
Die Hauptnuancen von Arbeit und Gebrauch
Öfen in Gebäuden werden meist ausschließlich zur Beheizung des Hauses verwendet. Sie werden jedoch häufig zur Bildung der Warmwasserversorgung in einem Gebäude verwendet. In diesem Fall sollte der Wärmetauscher nicht mehr erhalten 10 Prozent aus der von der Ofenausrüstung erzeugten Wärme.
Die Spulen sollten aus hochwertigen Rohren mit einem geeigneten Durchmesser bestehen, damit sie eine optimale Erwärmung verschiedener Räume in der Struktur gewährleisten können. Daher ist es wichtig, dieses Problem verantwortungsbewusst anzugehen. Außerdem muss das Material, aus dem die Rohre hergestellt sind, hohen Temperaturen standhalten, da es zur Herstellung eines Heizsystems verwendet wird.
Daher wird die Verwendung einer Spule als die optimale und geeignete Lösung für ein Haus angesehen, in dem ein Ofen zum Heizen verwendet wird, der nicht in der Lage ist, unabhängig voneinander bereitzustellen einheitlich und effizient Heizung jedes Raumes im Gebäude.
