- 1 De materiaalkeuze voor het komende werk
- 2 Structurele elementen van apparatuur
- 3 Redelijke ontwerpkeuze
- 4 Ontwerp- en installatieregels
- 5 De belangrijkste nuances van werk en gebruik
Ovens zijn traditionele ontwerpen voor complete, uniforme en hoogwaardige verwarming van gebouwen. Ze worden echter vaak geïnstalleerd voor dergelijke huizen, die groot zijn en meerdere kamers ver genoeg van elkaar verwijderd zijn. In dit geval zal één kachel niet in staat zijn om elke kamer gelijkmatig te verwarmen vanwege onvoldoende vermogen. In deze situatie is de meest optimale oplossing een spoel, ook wel warmtewisselaar genoemd. Het is aangesloten op een verwarmingsapparaat, waarna het door alle kamers van het gebouw zelf wordt uitgevoerd, waardoor het voor een optimale en gelijkmatige verwarming zorgt.
De materiaalkeuze voor het komende werk
De spoel wordt meestal gemaakt met behulp van een pijp die geschikt is lengte en diameterHoud er bij de selectie rekening mee dat alle parameters van dit element rechtstreeks van invloed zijn op de kwaliteit van de verwarming in het huis, evenals op de efficiëntie ervan. Daarom moet het materiaal waaruit de warmtewisselaar wordt gevormd een goede hebben een indicator van thermische geleidbaarheid.
De meest populaire soorten pijpen voor deze doeleinden zijn:
- koperproducten, waarvan de thermische geleidbaarheid is 380;
- buizen van staal met een thermische geleidbaarheid gelijk aan 50;
- elementen gemaakt van metaal-kunststof, waarvan de thermische geleidbaarheid gelijk is aan 0,3.
Meestal gebruikt koperen buizen, waaruit een hoogwaardige spoel met alle benodigde elementen wordt verkregen. Het materiaal is van kunststof, daarom kan het, indien nodig, absoluut elke vorm en configuratie krijgen, waarvoor het buigproces wordt gebruikt. Het wordt als vrij eenvoudig beschouwd, dus het is gemakkelijk om alle fasen met uw eigen handen te implementeren. Koperen leidingen verschillen ook doordat ze gemakkelijk te maken zijn verschillende fittingen zijn aangesloten.
Voor volledige verwarming in elke kamer van het huis geven de eigenaren er echter vaak de voorkeur aan geïmproviseerde elementen te gebruiken die al voor andere doeleinden hebben gediend om op de kachel aan te sluiten. Hiervoor kunnen oude verwarmingsradiatoren of doorstroomboilers worden gebruikt, maar werk met deze objecten hard genoegbovendien zullen ze niet voorzien perfect verwarmingsresultaat.
Methoden voor het maken van spoelen
Er zijn drie hoofdschema's voor het verkrijgen van spoelen van verwarmingsoppervlakken van de ketel (Fig. 7): element voor element, zweep en door de methode van opeenvolgende opbouw. Ongeacht de methode omvat het technologische proces voor het vervaardigen van spoelen: inkomende inspectie van leidingen; het sorteren van de originele pijpen op lengte; ontwikkeling van schema's voor het in elementen snijden van buizen; snijden van buizen, trimmen en strippen van buisuiteinden. We kiezen voor de elementaire methode.
Figuur 7. Element-voor-element diagrammen voor de fabricage van spoelen
Bij de element-voor-element-fabricagemethode worden geprepareerde rechte buizen eerst op werktuigmachines gebogen, gevolgd door plateren, en vervolgens worden de gebogen elementen aan elkaar gelast tot een spoel (Fig. 7).
Structurele elementen van apparatuur
In de regel wordt een holistisch systeem gebruikt om een volwaardige huisverwarming te creëren. Het bestaat voornamelijk uit een metalen tank, met een vrij aanzienlijke capaciteit. Er zijn speciale leidingen op aangesloten. Dit element komt op geen enkele manier in aanraking met open vuur. Ovenapparatuur wordt gebruikt om te produceren water opwarmen, waarna het langs de spoel de afzonderlijke kamers van het gebouw binnengaat. In dit geval kan voor een gelijkmatige en hoogwaardige verwarming van de gehele woning worden gezorgd. Hier is het belangrijk om de apparatuur correct op de oven aan te sluiten en het apparaat zelf kan worden aangesloten buiten of binnen ovens.
Oven warmtewisselaars
Spoel arrangement diagram
Het diagram toont een van de spoelopties. Het is goed om dit type warmtewisselaar in verwarmings- en kookfornuizen te plaatsen, omdat je door zijn structuur gemakkelijk een fornuis erop kunt plaatsen.
Om de complexiteit van het fabricageproces te verminderen, kunt u enkele wijzigingen aanbrengen in dit ontwerp en de bovenste en onderste U-vormige buizen vervangen door een profielbuis. Daarnaast worden indien nodig ook verticale buizen vervangen door rechthoekige profielen.
Als een spoel van dit ontwerp is geïnstalleerd in ovens zonder kookplaat, is het raadzaam om meerdere horizontale buizen toe te voegen om de efficiëntie van de wisselaar te vergroten. Waterbehandeling en onttrekking kunnen van verschillende kanten worden gedaan, het hangt af van het ontwerp van de oven en de inrichting van het watercircuit.
Redelijke ontwerpkeuze
Het is niet zo eenvoudig om in alle opzichten een hoogwaardige en geschikte warmtewisselaar te kiezen, omdat in de moderne markt verschillende elementen in tal van varianten worden gepresenteerd. Het is belangrijk om u te concentreren op het feit dat de hele structuur een uniforme en constante verwarming van het pand moet bieden. Tegelijkertijd is het belangrijk dat de elementen zijn gemaakt van hoogwaardige materialen die bestand zijn tegen verschillende invloeden, omdat in dit geval de apparatuur lang meegaat, waarbij regelmatig en niet nodig is complexe reparatiewerkzaamheden.
Het is belangrijk om de juiste spoel te kiezen. Sinds kort worden spoelregisters als de meest populaire beschouwd. Ze zijn gemaakt van buizen waarvan de diameter ongeveer is 45 mm.en ze hebben ook gladde wanden. Qua uiterlijk lijken ze op L-vormig roosterZe zijn niet alleen gemaakt van gladde buizen, maar ook van gevormde. Zowel de warmwateruitlaat als de retourleiding kunnen van verschillende kanten op dergelijke spoelen worden aangesloten. Hier is het echter belangrijk om te navigeren welke ontwerpkenmerken de kachel zelf heeft en hoe u de leidingen in het verwarmingssysteem het gemakkelijkst met uw eigen handen kunt maken.
Kwaliteitsindicatoren
Kwaliteitsindicatoren worden gebruikt om de operationele verdiensten van de unit te beoordelen, waarvan de belangrijkste zijn: technisch niveau, betrouwbaarheid en duurzaamheid, structurele, esthetische en ergonomische kenmerken van de unit.
A. Technisch niveau.
Maak onderscheid tussen absolute, relatieve en toekomstige technische niveaus.
Het absoluut technische niveau van het product wordt gekenmerkt door zijn prestaties. Hun aantal zou minimaal moeten zijn. Om veelheid en dubbelzinnigheid bij het beoordelen van het absolute niveau te voorkomen, is het noodzakelijk om ons te beperken tot de belangrijkste: productiviteit, efficiëntie, procescontinuïteit en de mate van automatisering.
Het relatieve technische niveau kenmerkt de mate van perfectie van het product wanneer het (volgens de relevante indicatoren) het absolute technische niveau vergelijkt met het niveau van de beste moderne wereld - binnenlandse en buitenlandse - monsters en modellen met een vergelijkbaar doel.
Het toekomstige technische niveau bepaalt de geplande en geplande trends in de ontwikkeling van deze industrie in de vorm van een reeks van toekomstige indicatoren.
B. Duurzaamheid en betrouwbaarheid.
Deze indicatoren zijn de belangrijkste kwaliteitsindicatoren.
Duurzaamheid - de eigenschap van de eenheid om operationeel te blijven met de kortst mogelijke onderbrekingen voor onderhoud en reparaties tot vernietiging of een andere beperkende toestand.De belangrijkste kwantitatieve indicatoren voor duurzaamheid zijn technische middelen en levensduur.
Technische hulpbron - de totale bedrijfstijd van het apparaat gedurende de gebruiksperiode.
Levensduur - de kalenderduur van de werking van de eenheid tot vernietiging of tot een andere beperkende toestand (bijvoorbeeld vóór de eerste grote revisie). De levensduur wordt beperkt door de fysieke en morele achteruitgang van het apparaat.
Betrouwbaarheid is een eigenschap van de unit, bepaald door de betrouwbaarheid, duurzaamheid en onderhoudbaarheid van de unit. Kwantitatieve indicatoren van betrouwbaarheid: bedrijfstijd, waarschijnlijkheid van niet-uitvalbedrijf, beschikbaarheidsfactor.
Bedrijfstijd - de duur of het volume van het werk van de eenheid, gemeten aan de hand van het aantal cycli, het aantal vervaardigde producten of andere eenheden.
Waarschijnlijkheid van een storingsvrije werking - de kans dat er geen storing optreedt onder bepaalde bedrijfsomstandigheden en bedrijfsomstandigheden binnen de gespecificeerde bedrijfsduur. De beschikbaarheidsfactor is de verhouding tussen de bedrijfstijd van de unit in tijdseenheden voor een bepaalde bedrijfsperiode en de som van deze bedrijfstijd en de tijd die wordt besteed aan het opsporen en verhelpen van storingen tijdens dezelfde bedrijfsperiode.
B. Ergonomie en technische esthetiek.
Creatie van moderne warmtewisselaars die voldoen aan de beste modellen en wereldnormen voor kwaliteit, onderhoudsgemak en uiterlijk. Het ontwerp van een industriële warmtewisselaar moet gebaseerd zijn op technische omstandigheden en tegelijkertijd op de eisen van nieuwe wetenschappelijke disciplines - ergonomie en technische esthetiek.
Ergonomie is een wetenschappelijke discipline die de functionele mogelijkheden van een persoon in arbeidsprocessen bestudeert om voor hem perfecte gereedschappen en optimale werkomstandigheden te creëren. Technische esthetiek is een wetenschappelijke discipline, waarvan het onderwerp het werkterrein is van een kunstenaar-ontwerper. Het doel van artistiek ontwerp is (in nauwe samenhang met technisch ontwerp) het creëren van industriële faciliteiten die het best voldoen aan de behoeften van het servicepersoneel, zo dicht mogelijk bij de bedrijfsomstandigheden, met hoge esthetische kwaliteiten, in harmonie met de omgeving en de situatie.
Het aantrekkelijke uiterlijk komt overeen met een over het algemeen rationeel en economisch ontwerp. Het uiterlijk van een product hangt in grote mate af van de kleur. Kleur is de belangrijkste factor die niet alleen het esthetische productieniveau bepaalt, maar ook de vermoeidheid, arbeidsproductiviteit en productkwaliteit van de werknemer beïnvloedt.
Ontwerp- en installatieregels
Een spoel voor het creëren van hoogwaardige, uniforme en optimale verwarming in huis wordt als een uitstekende oplossing beschouwd. Als je wilt, kun je het zelf gaan bouwen, maar hier is het belangrijk om de volgende regels en vereisten in overweging te nemen:
- Er kunnen holtes in de warmtewisselaar zijn, hun grootte mag niet groter zijn dan 5 mm.Anders kan het water in de apparatuur koken door de hete gassen van de ovenapparatuur.
- De buizen waaruit de spoelen zijn gemaakt, moeten een wanddikte hebben die groter is dan 3 mm., want alleen dan kun je er zeker van zijn dat de elementen op geen enkele manier zullen doorbranden.
- Tussen de wand van de oven en de apparatuur zelf, als deze in de oven is geïnstalleerd, is het noodzakelijk om een opening te voorzien in 12 mm., die de uitzetting van de metalen elementen van het apparaat tijdens het verwarmen van water zal compenseren.
Economische indicatoren
A. Thermische hydrodynamische perfectie.
Het vermogen dat wordt besteed aan het verpompen van warmtedragers in een warmtewisselaar bepaalt grotendeels de warmteoverdrachtscoëfficiënt, d.w.z. de totale warmteafgifte van het apparaat.Een belangrijke indicator voor de perfectie van de warmtewisselaar is daarom de mate waarin het vermogen wordt gebruikt voor het verpompen van de koelvloeistof om de vereiste warmtewisseling te waarborgen.
De thermohydrodynamische perfectie van het apparaat kan worden gekenmerkt door de verhouding van twee soorten energie: de warmte Q die door het warmtewisselingsoppervlak wordt overgedragen en de arbeid die N wordt besteed aan het overwinnen van de hydrodynamische weerstand en uitgedrukt in dezelfde eenheden voor alle stromen. De mate van gebruik van het werk dat aan warmteoverdracht is besteed, kan dus worden uitgedrukt door de verhouding
E = Q / N
Hoe hoger de waarde van E, des te meer, als alle andere dingen gelijk zijn, de warmtewisselaar of het warmtewisselingsoppervlak ervan uit thermohydrodynamisch (energie) oogpunt perfecter is. De energiecoëfficiënt E is een dimensieloze grootheid, daarom kunnen de teller en noemer van de uitdrukking E = Q / N worden toegeschreven aan een willekeurige, maar dezelfde eenheid, bijvoorbeeld aan een eenheid van warmtewisselingsoppervlak (warmte-index), aan een eenheidsmassa van een warmtewisselingsoppervlak (massa-index) of een eenheid van volume (volumetrische indicator). Bij het vergelijken van apparaten kan de waarde van E worden gerelateerd aan alle warmte en al het werk dat is besteed, of aan een eenheidsoppervlak, massa of volume van het apparaat.
Uit de analyse blijkt dat, als alle andere dingen gelijk zijn, een verandering in de snelheid van het koelmiddel een ander effect heeft op verschillende grootheden die de werking van de warmtewisselaar kenmerken: de warmteoverdrachtscoëfficiënt verandert evenredig met de snelheid (of het debiet) in de kracht van 0,6-0,8, de hydrodynamische weerstand in verhouding tot de snelheid in 1,7-1,8, en het vermogen voor het pompen van de koelvloeistof is in de 2,75 graden.
Met een toename van de snelheid van het koelmiddel, neemt het vermogen om het te pompen veel sneller toe dan de hoeveelheid overgedragen warmte, dwz voor een bepaald apparaat of een bepaald warmtewisselingsoppervlak neemt de waarde van de energiecoëfficiënt E af met een toename van de snelheid van de koelvloeistof. Daarom kan de absolute waarde van de coëfficiënt E niet dienen als maat voor de thermohydrodynamische perfectie van een warmtewisselaar, maar is deze alleen bruikbaar bij het vergelijken van twee of meer apparaten.
B. Efficiëntiecoëfficiënt.
De thermische indicator van de perfectie van de warmtewisselaar is zijn efficiëntie (efficiëntie):
n = Q2 / Q1
waarbij Q1 de maximaal mogelijke hoeveelheid warmte is die onder deze omstandigheden van een hete koelvloeistof naar een koude vloeistof kan worden overgedragen; Q2 - de hoeveelheid warmte die wordt overgedragen van de hete koelvloeistof naar de koude, of de warmte die aan het technologische proces wordt besteed.
De maximaal mogelijke hoeveelheid warmte, of beschikbare warmte, hangt af van de begintemperaturen en de waterequivalenten van de warmteoverdrachtsvloeistoffen.
De belangrijkste nuances van werk en gebruik
Meestal worden kachels in gebouwen uitsluitend gebruikt voor het verwarmen van het huis. Ze worden echter vaak gebruikt om warmwatervoorziening in een gebouw te vormen. In dit geval mag de warmtewisselaar niet meer ontvangen 10 procent van de gegenereerde warmte van de ovenapparatuur.
De spoelen moeten gemaakt zijn van hoogwaardige buizen met een geschikte diameter, dan kunnen ze zorgen voor een optimale verwarming van verschillende kamers in de structuur. Daarom is het belangrijk om deze kwestie op een verantwoorde manier te benaderen. Ook moet het materiaal waaruit de buizen zijn gemaakt bestand zijn tegen hoge temperaturen, omdat het wordt gebruikt om een verwarmingssysteem te creëren.
Het gebruik van een spoel wordt dus beschouwd als de optimale en geschikte oplossing voor een huis waarin een kachel wordt gebruikt voor verwarming, die niet zelfstandig kan zorgen uniform en efficiënt verwarming van elke kamer in het gebouw.
