Koji je kotao bolji, lijevano željezo ili čelik (i plin i kruto gorivo).

Namjena, vrste metalnih izmjenjivača topline

Dizajn i izvedba uređaja za grijanje ovise o namjeni, principu rada i materijalu izmjenjivača topline. Na primjer, nemoguće je stvoriti kompaktni proizvod od lijevanog željeza za parapet ili zidni grijač. Budući da ugljični čelik ili lijevano željezo imaju značajnu gustoću, a time i masu. Stari kotlovi od lijevanog željeza stvar su prošlosti. Danas su popularne grijaće konstrukcije s laganim dijelovima i višim stupnjem prijenosa energije. Tu spadaju plinski zidni kotlovi s bakrenim izmjenjivačem topline.

U proizvodnji termodinamičke strukture koriste se materijali kao što su: • bakar; • čelik različitih razreda; • lijevano željezo; • aluminij; • silumin.

U modernim domaćim kotlovima za grijanje jedinica za izmjenu topline zauzima veći dio njegove površine. Ekonomski i okolišni parametri kotla ovise o dizajnu i vrsti materijala.

Izmjenjivači topline su klasificirani ovisno o namjeni za takve vrste kao što su grijanje, hlađenje, kondenzacija, isparavanje. Prema principu djelovanja, blokovi su regenerativni, rekuperativni i miješajući se. Prve dvije vrste imaju opći naziv "aparat za toplinsku površinu". Jedan od primjera takvih jedinica su radijatori u automobilima. Njihova je svrha sudjelovati u radu sustava hlađenja motora. Zagrijana voda dolazi u kontakt s zrakom kroz stijenke bakreno-aluminijskih izmjenjivača topline.

U strojevima za miješanje (kontakt) miješaju se dvije radne struje (topla i hladna). Sličan se postupak opaža u mlaznim kondenzatorima, gdje raspršena tekućina koristi energiju kondenzacije. Jednostavnije su za proizvodnju i imaju veći toplinski kapacitet. Ali opseg je ograničen.

Uradi sam izmjenjivač topline zračne ploče s ventilatorom

Napravimo kućanski grijač od pločastog izmjenjivača topline. Na primjer, može se spojiti na kotao s vodenom oblogom.

• gotovi pločasti izmjenjivač topline, male veličine;
• kanalski priključci;
• ventilator;
• šperploča za sastavljanje okvira (njegove dimenzije moraju odgovarati dimenzijama bočnih stijenki izmjenjivača topline) - 4 kom;
• šperploča za prednju stranu okvira - 1 kom;
• Metalni lim;
• šipka (dovoljno duga za okvir i 4 kratke šipke);
• samorezni vijci;
• rulet;
• ubodna pila;
• odvijač.

1. Kutija je izbačena iz komada šperploče. Unutarnji uglovi fiksirani su samoreznim šipkama. Izmjenjivač topline mora čvrsto stati u okvir.
2. Na jednu stranu okvira pričvrstimo lim od metala, u sredini izrežemo rupu u koju će se umetnuti ventilator.
3. Izrađujemo okvir od šipke. Popravljamo ga na suprotnoj strani okvira.
4. Cijevi za izlaz zraka pričvršćene su na okvir.

Uređaji za grijanje izrađeni od čelika i bakrenih legura

Budući da je masovna proizvodnja kućanskih aparata usmjerena na proizvodnju izmjenjivača topline od željeznog metala, plinski kotlovi s bakrenim izmjenjivačem topline smatraju se prestižnim proizvodom. Bakar ima visoke karakteristike prijenosa topline. Stoga se mali kotlovi s malom količinom nosača topline mogu koristiti za grijanje velike kuće. Kao rezultat toga, uređaji su vrlo kompaktni.

Važno! Često kupce zanima koji izmjenjivač topline odabrati - čelik ili bakar. Morate poći od fizikalnih i kemijskih svojstava željeznih i obojenih metala. Specifični toplinski kapacitet bakra niži je od čelika.

Odnosno, da bi zagrijao jednaku količinu tvari, bakar mora prenositi manje topline od čelika. Sukladno tome, inercija sustava grijanja, gdje postoji čelična jedinica za prijenos topline, veća je. Automatizacija kotla, radeći s bakrenim blokom za prijenos topline, brže reagira na porast temperature rashladne tekućine. Kao rezultat toga, to dovodi do uštede goriva. Još veća reakcija sustava grijanja na grijanje događa se kada pumpa radi. Uz to, osigurava poboljšanu cirkulaciju čak i uz poremećene nagibe cijevi i sprječava ključanje vode.

Uspoređujući bakrene izmjenjivače topline za kotlove sa čelikom, možemo reći da su potonji više plastični. Ovaj je čimbenik važan jer postoji stalan proces interakcije s otvorenom vatrom. Kao rezultat, razvijaju se toplinska naprezanja u metalu i pojavljuju se pukotine. Čelik je u tom pogledu izdržljiviji i može podnijeti velik broj ciklusa: grijanje - hlađenje.

Napomena! Mane čelika, pored inertnosti, povećanog specifičnog toplinskog kapaciteta, uključuju: • osjetljivost na koroziju; • povećani volumen površine grijača zraka; • velika količina rashladne tekućine; • značajna masa uređaja za grijanje.

Koji je plinski kotao bolji: čelik ili lijevano željezo?

Kada hitno trebate zagrijati seosku kuću, bolje je koristiti provjerene plinske kotlove koji čvrsto jamče visoku razinu toplinske snage uz malu potrošnju goriva. Ali plinski kotlovi, široko dostupni na tržištu, nalaze se ne samo od klasičnog sivog lijeva, već i od čelika. Ali koja se opcija apriori smatra poželjnijom?

Ako uzmemo u obzir resurs rada, bolje je kupiti plinske kotlove od lijevanog željeza, koji su u našoj stvarnosti postali praktički živa klasika. Doista, zbog prisutnosti prekomjernog postotka ugljika (2%) u lijevanom željezu, lijevano željezo nastoji izuzetno sporo korodirati.

Uzimajući u obzir činjenicu da se u privatnom sektoru visokokvalitetna rashladna tekućina uglavnom koristi u obliku obične meke vode bez dodatka soli ili fosfata, u stvarnoj praksi može se sigurno očekivati ​​da će plinski kotao od lijevanog željeza najboljih proizvođača stvarno može trajati do 50 godina bez korozije i popravka.

Lijevano željezo također se odlikuje popravljivošću. Ako se negdje pojavi fistula, tada se sve može zavariti običnim plinskim zavarivanjem. Inače, to čini većina prodavača opreme za grijanje na plin - većinu plinskih kotlova od lijevanog željeza montiraju acetilenskim zavarivanjem odmah na mjestu kupca, što vam omogućuje da unaprijed dovedete kompaktne monoblokove, a zatim zavarite jedno- komadni plinski kotao bilo kojeg kapaciteta! Kotlove srednje snage (do 20 kW), u pravilu, proizvođači proizvode u gotovom obliku, što omogućava kupcu da ih kupi, donese kući, brzo instalira i odmah počne koristiti.

Ali čelični kotlovi imaju i svoje prednosti - razlikuju se po višoj toplinskoj vodljivosti, maloj težini i demokratskoj cijeni zahvaljujući kojoj si ih većina vlasnika kuća može priuštiti. U čeličnim kotlovima nisu samo unutarnji zidovi izrađeni od nehrđajućeg čelika, već čak i izmjenjivač topline, zbog čega se rashladna tekućina nastoji zagrijavati puno brže, a sam kotao počet će trošiti minimum plina, što u stvarnosti omogućuje čelični kotao za isplatu u samo nekoliko sezona grijanja!

Čelični kotlovi su izuzetno lagani. Na primjer, ako uzmemo u obzir podni kotao od lijevanog željeza snage 17 kW, tada će njegova težina biti oko 180 kg, što će zahtijevati zasebni betonski podni estrih u pomoćnoj prostoriji. Ali ako kupite čelični kotao, tada će njegova težina s istom snagom biti 3-4 puta manja, što će vam omogućiti da koristite bilo koji slabiji pod i u stambenoj i u pomoćnoj sobi.Životni vijek čeličnih kotlova nešto je manji od lijevanog željeza (u prosjeku ne više od 15 godina), ali ako uzmemo u obzir njihovu visoku učinkovitost goriva i nisku cijenu, tada će kupnja ove opreme za grijanje za kućanstvo u početku biti isplativo financijsko i praktično rješenje.

Plinski bojler s bakrenim izmjenjivačem topline

Plinski stupac sadrži izmjenjivač topline, u kojem se voda zagrijava plamenikom. Bakar s visokim koeficijentom prijenosa topline brzo prenosi toplinu u vodu koja se koristi za kupanje. Što je manje nečistoća u leguri, to bolje rade bakreni proizvodi. Ako su prisutni, stijenke spremnika zagrijavaju se neravnomjerno, zbog čega brzo izgaraju. Ponekad se smanjuje debljina stijenke i promjer cijevi kako bi se smanjila cijena bakrenog izmjenjivača topline. Težina praznog aparata je do 3,5 kg.

Jedinica za izmjenu topline izrađena je u obliku cijevi. U donjem dijelu ima oblik zmije s rebrima. Oko njega je ugrađen lim, a na njemu je spiralna cijev. Pored bakra koristi se pocinčani i nehrđajući čelik. Koji je izmjenjivač topline bolji, bakar ili nehrđajući čelik, govori sama činjenica o cijeni uređaja. Bakar je 20 puta skuplji od legure čelika. Ali bolje prenosi toplinu i ekonomičniji je u radu. Nehrđajući čelik je trajniji.

Važno! Prije kupnje plinskog bojlera s bakrenim izmjenjivačem topline, trebali biste proučiti njegove tehničke parametre. Dobra stvar neće biti jeftina. Bakar snažno oksidira u dodiru s vodom. Taj se postupak posebno opaža na mjestu opskrbe hladnom vodom. Tamo se stvara kondenzacija. Visoka vlaga izjeda zid cijevi i pojavljuju se fistule. Brzo nastaju na tankim zidovima. Kvalitetna roba trajat će pravovremeno.

Dizajn sustava

Dakle, svrha uređaja je prijenos temperature iz jednog okruženja u drugo. Izvori topline i nosači topline mogu biti razne tekućine, plinovi i para. Nestabilni mediji odvojeni su materijalom koji za to ima odgovarajući indeks toplinske vodljivosti. Najjednostavniji primjer izmjenjivača topline je uobičajeni sobni radijator. Izvor topline je voda u grijanju. Zagrijani medij je zrak u sobi. A materijal za odvajanje je metal od kojeg je izrađen radijator.

Važnu ulogu u kojoj intermedijarni materijal igra stupanj toplinske vodljivosti. Lideri u ovom pokazatelju su srebro i bakar. Ali iz očitih razloga najčešće se koristi bakar.

Bakar prenosi toplotu 7,5 puta bolje od čelika, a plastika je 200 puta lošija od čelika. Ispada da će, pod jednakim uvjetima, 1,7 metara bakra, 12 metara čelika i 2000 metara plastičnih cijevi prenijeti istu količinu topline.

Prema oznaci, izmjenjivači topline dijele se na:

Prvi sadrže hladan plin ili tekućinu. U kontaktu s njim, zagrijana rashladna tekućina se hladi.

Grijači, naprotiv, sadrže zagrijani plin (tekućinu), koji dijeli toplinu s cirkulirajućom hladnom tekućinom (plinom).

Uređaj površinskog izmjenjivača topline

I "grijači" i "hladnjaci" mogu se razlikovati u dizajnu:

1. Površina (slučaj kada su mediji u kontaktu kroz međupovršinu).
2. Regenerativni (naizmjenični dovod hladnih i vrućih medija na posebnu mlaznicu koja zagrijavanjem i hlađenjem regulira temperaturu medija).
3. Miješanje (hranjenje jednog medija izravno u drugi i njihovo miješanje).

Moram reći da se najčešće koriste površinski izmjenjivači topline. Značajno se razlikuju u obliku. Ovdje se mogu razlikovati tri vrste:

1. Lamelarni (mnogo ploča, sakupljenih u kasete, kroz čije labirinte prolazi tekućina).
2. Zavojnice (tanka cijev uvijena u spiralu).
3. Lula u luli.

Dvostruko grijanje goriva može biti vrlo povoljno, pogotovo kad dođe do prekida rada jednog od izvora grijanja. Kombinirani kotlovi za grijanje imaju dvije komore za izgaranje i proizvode se u različitim izvedbama: plin - struja, plin - ugljen i tako dalje. U nastavku ćemo razmotriti dizajn sustava i metode instalacije.

Ovdje ćemo razmotriti značajke odabira termostata za radijator grijanja.

Uobičajeni načini grijanja u nekim situacijama mogu biti nezgodni. Grijanje bez plina ili drva može biti dobra alternativa. Ovdje https://microklimat.pro/sistemy-otopleniya/bez-gaza-i-drov.html, razmotrite kako organizirati grijanje sobe bez upotrebe drva za ogrjev i plina.

Popravak bakrenih izmjenjivača topline

Tijekom rada isparivača pojavljuju se različite vrste oštećenja: • puknuće cijevi na mjestu dovoda vode i na njegovom izlazu; • kršenje integriteta kao rezultat udara vodom; • udubljenja, fistule; • kršenje nepropusnosti navojnih spojeva.

Prije početka popravka vrši se pretraga mikropukotina koje nisu vizualno uočljive. Skrivene nedostatke moguće je otkriti samo prešanjem. Fistule se uklanjaju lemljenjem bakrenog izmjenjivača topline pomoću visokotemperaturnih lemova.

Za posao su vam potrebni lemilice, tok i lem. Prvo se nanosi tok koji čisti površinu od oksidiranih čestica. Također pomaže ravnomjerno rasporediti lem. Kao tok koristi se pasta koja sadrži bakar. Ako ga nema, tada možete uzeti kolofoniju, pa čak i tabletu aspirina.

Napomena! Pri zavarivanju bakrenog izmjenjivača topline potrebno je da se lem otopi iz cijevi, a ne u dodiru s lemilicom.

Sloj lema na mjestu oštećenja gradi se postupno dok njegova debljina ne dosegne 1-2 mm. Plamen plamenika mora biti srednji jer se u suprotnom isparivač može dodatno oštetiti. Nakon završetka lemljenja preostali tok mora se ukloniti. Budući da kiselina koju sadrži nagriza bakar.

Izrada izmjenjivača topline cijevi u cijevi vlastitim rukama

Način rada, prednosti i nedostaci

Kao što i samo ime govori, izmjenjivač topline velika je cijev s manjom cijevi unutra. Sredstvo za hlađenje ili grijanje kreće se unutarnjom cijevi, a tekućina koja se hladi dovodi se do vanjske.

Cijevni izmjenjivač topline može se sastojati od nekoliko serijski povezanih jedinica.

Ovaj jednostavan dizajn ima sljedeće prednosti:

• pogodan za bilo koji nosač topline;
• lako napraviti sami;
• lako se čisti;
• služi dugo;
• pogodan za rad pod pritiskom (za razliku od ploče);
• možete odabrati brzinu kretanja tekućina promjenom veličine cijevi.

Međutim, sve treba pažljivo izračunati, a cijevi mogu biti prilično skupe.

Proizvodnja

• Cijevi različitih promjera (po mogućnosti bakrene) - 2 kom.
• Tees u obliku slova T (promjer je jednak promjeru veće cijevi) - 2 kom.
• Kratke cijevi jednake duljine, promjera = izlaz cijevi. - 2 kom.
• Zavarivanje i elektrode, ili moćno lemilo i lem za bakar.
• Bugarski.
• Rulet.

Upotrijebit ćemo bakrene cijevi s tankim zidovima. Odabiremo segmente koji su prikladne duljine tako da je promjer jednog najmanje 4 mm veći od drugog (razmak će biti 2 mm sa svake strane).

1. Na obje strane vanjske cijevi (bočno) zavarite tee.
2. Unutra umetnemo cijev manjeg promjera i, kipući krajeve veće cijevi, učvrstimo unutarnju cijev.
3. Na izlaze čaura u obliku slova T zavarujemo kratke cijevi kroz koje će tekućina dolaziti.
4. Ako se koristi čelik, a ne bakar, njegova će učinkovitost biti znatno niža. Ima smisla povećati površinu radne površine izradom baterije od zasebnih izmjenjivača topline. Oni su serijski povezani malim komadićima cijevi zavarenim na jednu ili drugu čajku. Rezultat bi trebala biti zmija.

Što učiniti s regulatorom snage?

Mali, jeftini uređaj uštedjet će puno novca i pomoći vam u podešavanju potrebne temperature na izmjenjivaču topline.

Da biste ga instalirali na cijev izmjenjivača topline, morate spojiti termostat s priključcima, a zatim žice za napajanje.

Nepotrebni rad možete izbjeći kupnjom regulatora s ugrađenim uređajem za grijanje. Neće biti opipljive razlike u cijeni.

Izmjenjivač topline može biti izvrstan dodatak pećnici, povećat će njezinu učinkovitost. Može se instalirati na ventilacijske rupe i zagrijavati zrak koji prolazi u kuću, pružiti kući toplu vodu, učiniti da obična peć daje više topline i još mnogo toga.

Štednjak u zemlji nije suvišan dizajn, jer vrijeme izvan sezone može biti nepredvidljivo. Uradi sam peć od opeke za ljetnu rezidenciju: vrste pećnica, pravi izbor mjesta, preporuke za rad.

O tome kako ispravno izračunati snagu kotla za grijanje pročitajte u ovom članku.