Tarkoitus, metallilämmönvaihtimien tyypit
Lämmityslaitteiden suunnittelu ja suorituskyky riippuvat lämmönvaihtimen tarkoituksesta, toimintaperiaatteesta ja materiaalista. Esimerkiksi on mahdotonta luoda kompakti valurautatuote rintakehää tai seinälämmitintä varten. Koska hiiliteräksellä tai valuraudalla on merkittävä tiheys ja siten massa. Vanhat valurautakattilat ovat menneisyyttä. Pienikokoiset lämmitysrakenteet, joissa on kevyet osat ja korkeampi energiansiirto, ovat suosittuja tänään. Näihin kuuluvat kaasuseinäiset kattilat, joissa on kuparilämmönvaihdin.
Termodynaamisen rakenteen valmistuksessa käytetään seuraavia materiaaleja: • kupari; • erilaatuista terästä; • valurauta; • alumiini; • silumiini.
Nykyaikaisissa kotitalouksien lämmityskattiloissa lämmönvaihtoyksikkö vie suurimman osan pinnastaan. Kattilan taloudelliset ja ympäristölliset parametrit riippuvat materiaalin rakenteesta ja tyypistä.
Lämmönvaihtimet luokitellaan riippuen käyttötarkoituksesta sellaisille tyypeille kuin lämmitys, jäähdytys, lauhdutus, haihdutus. Toimintaperiaatteen mukaan lohkot ovat regeneratiivisia, toipuvia ja sekoittavia. Kahdella ensimmäisellä tyypillä on yleinen nimi "lämpöpintalaite". Yksi esimerkki tällaisista yksiköistä on autojen patterit. Niiden tarkoituksena on osallistua moottorin jäähdytysjärjestelmän toimintaan. Lämmitetty vesi joutuu kosketuksiin ilman kanssa kupari-alumiinilämmönvaihtimien seinien läpi.
Sekoitus (kontakti) koneissa kaksi työskentelyvirtaa (kuuma ja kylmä) sekoitetaan keskenään. Samanlainen prosessi havaitaan suihkukondensaattoreissa, joissa suihkutettu neste käyttää kondensaatioenergiaa. Niitä on helpompi valmistaa ja niillä on suurempi lämpökapasiteetti. Mutta soveltamisala on rajallinen.
DIY-ilmalevylämmönvaihdinkokoonpano tuulettimella
Tehdään kotitalouksien lämmitin levylämmönvaihtimesta. Se voidaan liittää esimerkiksi vesivaippaan.
- valmis levylämmönvaihdin, pieni koko;
- kanavaliitännät;
- tuuletin;
- vaneri rungon kokoamiseksi (sen mittojen on vastattava lämmönvaihtimen sivuseinien mittoja) - 4 kpl;
- vaneri rungon etuosaa varten - 1 kpl;
- Metallilevy;
- tanko (riittävän pitkä kehykselle ja 4 lyhyelle palkkille);
- itsekierteittävät ruuvit;
- ruletti;
- palapeli;
- ruuvimeisseli.
- Laatikko koputetaan vanerikappaleista. Sisäkulmat on kiinnitetty itsekiertyvillä tangoilla. Lämmönvaihtimen on oltava tiukasti rungossa.
- Kiinnitämme metallilevyn rungon toiselle puolelle, leikataan reikä keskelle, johon tuuletin asetetaan.
- Teemme rungon baarista. Kiinnitämme sen kehyksen vastakkaiselle puolelle.
- Ilman poistoputket on kiinnitetty runkoon.
Teräs- ja kupariseoksista valmistetut lämmityslaitteet
Koska kodinkoneiden massatuotanto on keskittynyt lämmönvaihtimien valmistukseen rautametalleista, kupari-lämmönvaihtimella varustettuja kaasukattiloita pidetään arvostettuna tuotteena. Kuparilla on korkeat lämmönsiirto-ominaisuudet. Siksi pieniä kattiloita, joissa on pieni määrä lämmönsiirtoainetta, voidaan käyttää suuren talon lämmittämiseen. Tämän seurauksena laitteet ovat erittäin pienikokoisia.
Tärkeä! Ostajat ovat usein kiinnostuneita siitä, mikä lämmönvaihdin on valittava - teräs tai kupari. Sinun on lähdettävä rautametallien ja ei-rautametallien fysikaalisista ja kemiallisista ominaisuuksista. Kuparin ominaislämpökapasiteetti on pienempi kuin teräksen.
Toisin sanoen saman määrän aineen lämmittämiseksi kuparin on siirrettävä vähemmän lämpöä kuin teräs. Vastaavasti lämmitysjärjestelmän hitaus, jos teräslämmönsiirtoyksikkö on olemassa, on suurempi. Kuparin lämmönsiirtolohkon kanssa toimiva kattilan automaatio reagoi nopeammin jäähdytysnesteen lämpötilan nousuun. Tämän seurauksena tämä johtaa polttoainesäästöihin. Vielä suurempi lämmitysjärjestelmän reaktio lämmitykseen tapahtuu pumpun käydessä. Lisäksi se tarjoaa paremman kierron myös häiriintyneillä putken rinteillä ja estää veden kiehumisen.
Vertaamalla kuparilämmönvaihtimia teräskattiloihin voidaan sanoa, että jälkimmäiset ovat enemmän muovia. Tämä tekijä on tärkeä, koska vuorovaikutus avoimen tulen kanssa tapahtuu jatkuvasti. Tämän seurauksena metallin lämpöjännitykset kehittyvät ja halkeamia ilmenee. Teräs on tässä suhteessa kestävämpi ja kestää useita jaksoja: lämmitys - jäähdytys.
Muistilappu! Teräksen haittoja ovat inertian lisäksi lisääntynyt ominaislämpökapasiteetti: • korroosioherkkyys; • ilmalämmittimen pinnan lisääntynyt tilavuus; • suuri määrä jäähdytysnestettä; • huomattava massa lämmityslaitteita.
Mikä kaasukattila on parempi: teräs vai valurauta?
Kun sinun on kiireesti lämmitettävä maaseututalo, on parempi käyttää todistettuja kaasukattiloita, jotka takaavat tiukasti korkean lämmöntuotannon alhaisella polttoaineenkulutuksella. Mutta markkinoilla kattavasti saatavilla olevia kaasukattiloita löytyy paitsi klassisesta harmaasta valuraudasta myös teräksestä. Mutta mitä vaihtoehtoa pidetään a priori edullisena?
Jos otetaan huomioon toimintalähde, on parempi ostaa valurautaisia kaasukattiloita, joista todellisuudessa on tullut käytännössä eläviä klassikoita. Koska valuraudassa on ylimääräistä hiiltä (2%), valuraudalla on taipumus syöpyä erittäin hitaasti.
Ottaen huomioon tosiasian, että yksityisellä sektorilla korkealaatuista jäähdytysnestettä käytetään pääasiassa tavallisen pehmeän veden muodossa ilman suolojen tai fosfaattien lisäämistä, todellisessa käytännössä voidaan turvallisesti odottaa, että parhaiden valmistajien valurautakaasukattila voi todella kestää jopa 50 vuotta ilman korroosiota ja korjauksia.
Valurauta erottuu myös sen korjattavuudesta. Jos fisteli ilmestyy jonnekin, kaikki voidaan hitsata tavallisella kaasuhitsauksella. Muuten, useimmat kaasulämmityslaitteiden myyjät tekevät niin - he kokoavat suurimman osan valurautaisista kattiloista käyttämällä asetyleenihitsausta asiakkaan toimipisteessä, minkä ansiosta voit tuoda kompaktit yksilohkot etukäteen ja hitsata sitten yhden pala kaasukattila minkä tahansa kapasiteetin! Keskisuuret kattilat (enintään 20 kW) ovat yleensä valmistajien valmistamia valmiina, mikä antaa ostajalle mahdollisuuden ostaa ne, tuoda ne kotiinsa, asentaa nopeasti ja aloittaa niiden käytön heti.
Mutta teräskattiloilla on myös etunsa - ne erottuvat korkeammalla lämmönjohtavuudella, pienellä painolla ja demokraattisella hinnalla, minkä ansiosta useimmilla talon omistajilla on varaa niihin. Teräskattiloissa ei vain sisäseinät ole valmistettu ruostumattomasta teräksestä, vaan jopa lämmönvaihdin, minkä vuoksi jäähdytysneste pyrkii kuumenemaan paljon nopeammin, ja kattila itse alkaa kuluttaa vähän kaasua, mikä todellisuudessa sallii teräskattila maksaa vain muutaman lämmityskauden!
Teräskattilat ovat erittäin kevyitä. Esimerkiksi, jos otetaan huomioon lattialla seisova valurautakattila, jonka kapasiteetti on 17 kW, sen paino on noin 180 kg, mikä edellyttää erillistä betonilattiatasoa kodinhoitohuoneessa. Mutta jos ostat teräskattilan, sen paino samalla teholla on 3-4 kertaa pienempi, mikä antaa sinun käyttää mitä tahansa heikompaa lattiaa sekä asuin- että kodinhoitohuoneessa.Teräskattiloiden käyttöikä on hieman vähemmän kuin valurautaa (keskimäärin enintään 15 vuotta), mutta jos otetaan huomioon niiden korkea polttoainetehokkuus ja alhainen hinta, tämän lämmityslaitteen osto kotitaloudelle aluksi kannattava taloudellinen ja käytännön ratkaisu.
Kaasuvesisäiliö kuparilämmönvaihtimella
Kaasupylväs sisältää lämmönvaihtimen, jossa vesi lämmitetään polttimella. Kupari, jolla on korkea lämmönsiirtokerroin, siirtää nopeasti lämmön veteen, jota käytetään kylvyssä. Mitä vähemmän epäpuhtauksia seoksessa on, sitä paremmin kuparituotteet toimivat. Jos niitä on läsnä, astian seinät lämpenevät epätasaisesti, mikä saa ne palamaan nopeasti. Joskus kuparilämmönvaihtimen hinnan alentamiseksi seinämän paksuus ja putken halkaisija pienenevät. Tyhjän laitteen paino on enintään 3,5 kg.
Lämmönvaihtoyksikkö valmistetaan putken muodossa. Alaosassa se on käärme, jolla on kylkiluut. Sen ympärille on asennettu metallilevy ja sen päälle kierreputki. Kuparin lisäksi käytetään galvanoitua ja ruostumatonta terästä. Mikä lämmönvaihdin on parempi, kupari tai ruostumaton teräs, kertoo laitteen tosiasia. Kupari on 20 kertaa kalliimpaa kuin terässeos. Mutta se siirtää lämpöä paremmin ja on taloudellisempi toiminnassa. Ruostumaton teräs on kestävämpi.
Tärkeä! Ennen kuin ostat kaasuvedenlämmittimen kuparilämmönvaihtimella, sinun on tutkittava sen tekniset parametrit. Hyvä asia ei tule halvaksi. Kupari hapettuu voimakkaasti joutuessaan kosketuksiin veden kanssa. Tämä prosessi havaitaan erityisesti paikassa, johon syötetään kylmää vettä. Siellä muodostuu tiivistymistä. Korkea kosteus syö putken seinämän ja ilmestyy fistuleita. Ne muodostuvat nopeasti ohuille seinille. Laadukkaat tavarat kestävät määräaikaa.
Järjestelmäsuunnittelu
Joten laitteen tarkoituksena on siirtää lämpötilaa ympäristöstä toiseen. Erilaiset nesteet, kaasut ja höyry voivat olla lämmön ja lämmön kantajien lähteitä. Epävakaat väliaineet erotetaan materiaalilla, jolla on tähän sopiva lämmönjohtavuusindeksi. Yksinkertaisin esimerkki lämmönvaihtimesta on tavanomainen huonelämmitin. Lämmönlähde on vettä lämmityksessä. Lämmitetty väliaine on huoneen ilma. Ja erotusmateriaali on metalli, josta patteri on valmistettu.
Tärkeä rooli välimateriaalin käytössä on sen lämmönjohtavuusasteella. Tämän indikaattorin johtajat ovat hopea ja kupari. Mutta ilmeisistä syistä kuparia käytetään useimmiten.
Kupari siirtää lämpöä 7,5 kertaa paremmin kuin teräs, ja muovi on 200 kertaa huonompi kuin teräs. On käynyt ilmi, että kun kaikki muut asiat ovat yhtä suuret, 1,7 metriä kuparia, 12 metriä terästä ja 2000 metriä muoviputkia siirtää saman määrän lämpöä.
Lämmönvaihtimet jaetaan nimityksellä:
Ensimmäiset sisältävät kylmää kaasua tai nestettä. Lämmitetty jäähdytysneste jäähtyy kosketuksissa sen kanssa.
Lämmittimet, päinvastoin, sisältävät lämmitettyä kaasua (nestettä), joka jakaa lämpöä kiertävän kylmän nesteen (kaasun) kanssa.
Pintalämmönvaihdin
Sekä "lämmittimet" että "jäähdyttimet" voivat olla erilaisia:
- Pinta (tapaus, kun väliaine on kosketuksessa välipinnan läpi).
- Regeneratiivinen (kylmän ja kuuman väliaineen vaihtoehtoinen syöttö erityiseen suuttimeen, joka säätelee väliaineen lämpötilaa lämmittämällä ja jäähdyttämällä).
- Sekoittaminen (ruokitaan yksi väliaine suoraan toiseen ja sekoitetaan).
Minun on sanottava, että pintalämmönvaihtimia käytetään useimmiten. Ne eroavat muodoltaan merkittävästi. Tässä voidaan erottaa kolme tyyppiä:
- Lamellaarinen (monet levyt, kerätty kasetteihin, joiden labyrinttien läpi neste kulkee).
- Käämit (ohut putki kierretty kierteeksi).
- Putki putkessa.
Kaksoispolttoainelämmitys voi olla erittäin kätevää, varsinkin kun jokin lämmityslähde on keskeytynyt. Yhdistetyissä lämmityskattiloissa on kaksi palotilaa ja niitä valmistetaan eri versioina: kaasu - sähkö, kaasu - hiili ja niin edelleen. Harkitsemme järjestelmän suunnittelua ja asennustapoja jäljempänä.
Harkitsemme tässä termostaatin valinnan ominaisuuksia lämpöpatterille.
Tavalliset lämmitysmenetelmät voivat olla hankalia joissakin tilanteissa. Lämmitys ilman kaasua tai puuta voi olla hyvä vaihtoehto. Mieti täällä https://microklimat.pro/sistemy-otopleniya/bez-gaza-i-drov.html kuinka järjestää huoneen lämmitys käyttämättä polttopuuta ja kaasua.
Kuparilämmönvaihtimien korjaus
Höyrystimien käytön aikana ilmenee erityyppisiä vaurioita: • putkikatkokset vesihuollon kohdassa ja sen poistoaukossa; • vesivasaran aiheuttama eheyden rikkominen; • kolhut, fistelit; • kierreliitosten tiiviyden rikkominen.
Ennen korjauksen aloittamista etsitään mikrohalkeamia, jotka eivät ole visuaalisesti havaittavia. Piilotetut viat voidaan havaita vain puristamalla. Fistulat poistetaan juottamalla kuparilämmönvaihdinta käyttämällä korkean lämpötilan juoteseoksia.
Työtä varten tarvitset juottimen, juoksutimen ja juotteen. Ensinnäkin käytetään virtausta, joka puhdistaa hapettuneiden hiukkasten pinnan. Se auttaa myös jakamaan juotteen tasaisesti. Kuparia sisältävää tahnaa käytetään juoksutteena. Jos ei, niin voit ottaa hartsia ja jopa aspiriinitablettia.
Muistilappu! Kuparilämmönvaihtimen hitsauksessa on välttämätöntä, että juote sulaa putkesta eikä kosketuksesta juotimen kanssa.
Juotekerros vaurion kohdalla kerääntyy vähitellen, kunnes sen paksuus saavuttaa 1-2 mm. Polttimen liekin on oltava keskitasoa, muuten höyrystin voi vaurioitua edelleen. Juotoksen päättymisen jälkeen sinun on poistettava jäljellä oleva virtaus. Koska happo sen koostumuksessa syöpyy kuparia.
Putki putkessa -lämmönvaihtimen tekeminen omin käsin
Kuinka se toimii, hyvät ja huonot puolet
Kuten nimestä voi päätellä, lämmönvaihdin on suuri putki, jonka sisällä on pienempi putki. Jäähdytys- tai lämmitysväliaine liikkuu sisäputken läpi, ja jäähdytettävä neste syötetään ulompaan.
Putken lämmönvaihdin voi koostua useista sarjaan kytketyistä yksiköistä.
Tällä yksinkertaisella rakenteella on seuraavat edut:
- sopii mihin tahansa lämmönsiirtimeen;
- helppo tehdä itse;
- helppo puhdistaa;
- palvelee pitkään;
- soveltuu työskentelemään paineen alla (toisin kuin levy);
- voit valita nesteiden liikkumisnopeuden muuttamalla putkien kokoa.
Kaikki on kuitenkin laskettava huolellisesti, ja putket voivat olla melko kalliita.
Valmistus
- Erikokoiset putket (mieluiten kupari) - 2 kpl.
- T-paidat T-muotoiset (halkaisija on sama kuin suuremman putken halkaisija) - 2 kpl.
- Lyhyet, yhtä pitkät, halkaisijaltaan putket = tee-aukko. - 2 kpl.
- Hitsaus ja elektrodit tai tehokas juotin ja kupari.
- Bulgaria.
- Ruletti.
Käytämme ohutseinäisiä kupariputkia. Valitsemme sopivan pituiset segmentit siten, että toisen halkaisija on vähintään 4 mm suurempi kuin toinen (rako on 2 mm kummallakin puolella).
- Hitsaa tees ulkoputken molemmin puolin (sivu).
- Työnnämme halkaisijaltaan pienemmän putken sisälle ja kiinnitämme sisemmän putken suurempaan putkeen päihin.
- Hitsaamme lyhyitä putkia T-muotoisten t-paikkojen lähtöihin, joiden läpi neste tulee.
- Jos terästä käytettiin kuparin sijasta, sen tehokkuus on huomattavasti heikompi. On järkevää lisätä työpinta-alaa tekemällä akku erillisistä lämmönvaihtimista. Ne on kytketty sarjaan pienillä putkikappaleilla, jotka on hitsattu yhteen tai toiseen teeseen. Tuloksen pitäisi olla käärme.
Mitä tehdä tehonsäätimellä?
Pieni, halpa laite säästää huomattavasti rahaa ja auttaa sinua asettamaan lämmönvaihtimen lämpötilan haluamaasi lämpötilaan.
Asentaaksesi sen lämmönvaihtimen putkeen, sinun on liitettävä termostaatti liittimiin ja sitten virtajohtoihin.
Voit välttää tarpeetonta työtä ostamalla säätimen, jossa on sisäänrakennettu lämmityslaite. Hinnoissa ei ole konkreettista eroa.
Lämmönvaihdin voi olla erinomainen lisä uuniin, se lisää sen tehokkuutta. Se voidaan asentaa tuuletusaukkoihin ja lämmittää taloon kulkevaa ilmaa, antaa talolle lämmintä vettä, saada tavallinen liesi antaa enemmän lämpöä ja paljon muuta.
Maassa oleva liesi ei ole tarpeeton muotoilu, koska sää voi olla arvaamaton sesongin ulkopuolella. Tee-se-itse-tiiliuuni kesämökille: uunityypit, oikea paikan valinta, suositukset työhön.
Tässä artikkelissa on lisätietoja lämmityskattilan tehon laskemisesta oikein.
