Formål, typer varmevekslere av metall
Utformingen og ytelsen til varmeenheter avhenger av formålet, driftsprinsippet og materialet til varmeveksleren. For eksempel er det umulig å lage et kompakt støpejernsprodukt til en brystning eller veggvarmer. Siden karbonstål eller støpejern har en betydelig tetthet, og dermed masse. Gamle kjeler av støpejern hører fortiden til. Små varmestrukturer med lette deler og et høyere nivå av energioverføring er populære i dag. Disse inkluderer gasskokere med kobbervarmeveksler.
Ved produksjon av en termodynamisk struktur brukes materialer som: • kobber; • stål av forskjellige karakterer; • støpejern; • aluminium; • silumin.
I moderne varmekjeler opptar en varmevekslerenhet det meste av overflaten. Kjelens økonomiske og miljømessige parametere avhenger av design og materialtype.
Varmevekslere er klassifisert avhengig av formålet for slike typer som oppvarming, kjøling, kondensering, fordampning. I henhold til driftsprinsippet er blokkene regenerative, rekuperative og blandende. De to første typene har det generelle navnet "apparat for termisk overflate". Et eksempel på slike enheter er radiatorer i biler. Hensikten er å delta i driften av motorens kjølesystem. Det oppvarmede vannet kommer i kontakt med luft gjennom veggene til kobber-aluminium varmevekslere.
I blandemaskiner (kontakt) blandes to arbeidsstrømmer (varme og kalde) med hverandre. En lignende prosess observeres i strålekondensatorer, hvor den sprayede væsken bruker kondenseringsenergien. De er lettere å produsere og har høyere varmekapasitet. Men omfanget er begrenset.
DIY luftplate varmeveksler montering med vifte
La oss lage en husholdningsvarmer fra en platevarmeveksler. Den kan for eksempel kobles til en vanntett kjele.
- ferdig plate varmeveksler, liten størrelse;
- kanalforbindelser;
- fan;
- kryssfiner for montering av rammen (dimensjonene må samsvare med dimensjonene til sideveggene til varmeveksleren) - 4 stk;
- kryssfiner for fronten av rammen - 1 stk;
- Metallplate;
- en stang (lang nok til en ramme og 4 korte stenger);
- selvskruende skruer;
- rulett;
- stikksag;
- skrujern.
- En boks blir slått ut av kryssfinér. Innvendige hjørner er festet med selvuttakende stenger. Varmeveksleren må passe tett inn i rammen.
- Vi fester et metallplate til den ene siden av rammen, kutter et hull i midten der viften skal settes inn.
- Vi lager en ramme fra en bar. Vi fikser det på motsatt side av rammen.
- Luftutløpsrør er festet til rammen.
Varmeanordninger laget av stål og kobberlegeringer
Siden masseproduksjonen av husholdningsapparater er fokusert på produksjon av varmevekslere fra jernholdig metall, betraktes gasskjeler med kobbervarmeveksler som et prestisjetungt produkt. Kobber har høye varmeoverføringsegenskaper. Derfor kan små kjeler med en liten mengde varmebærer brukes til å varme opp et stort hus. Som et resultat er enhetene veldig kompakte.
Viktig! Ofte er kjøpere interessert i hvilken varmeveksler de skal velge - stål eller kobber. Du må gå ut fra de fysiske og kjemiske egenskapene til jernholdige og ikke-jernholdige metaller. Den spesifikke varmekapasiteten til kobber er lavere enn stål.
Det vil si at for å varme opp like mye stoff, trenger kobber å overføre mindre varme enn stål. Følgelig er tregheten til oppvarmingssystemet, der det er en varmeoverføringsenhet av stål, større. Kjeleautomatiseringen, som arbeider med en kobbervarmeoverføringsblokk, reagerer raskere på en økning i temperaturen på kjølevæsken. Som et resultat fører dette til drivstoffbesparelser. En enda større reaksjon av oppvarmingssystemet på oppvarming skjer når pumpen går. I tillegg gir den forbedret sirkulasjon selv med forstyrrede rørskråninger og hindrer vann i å koke.
Sammenligning av kobbervarmevekslere for kjeler med stål, kan vi si at sistnevnte er mer plastiske. Denne faktoren er viktig fordi det er en konstant prosess med interaksjon med åpen ild. Som et resultat utvikles termiske påkjenninger i metallet og sprekker oppstår. Stål er mer holdbart i denne forbindelse og tåler et stort antall sykluser: oppvarming - kjøling.
Notatet! Ulempene med stål, i tillegg til treghet, økt spesifikk varmekapasitet, inkluderer: • mottakelighet for korrosjon; • økt volum på overflaten til luftvarmeren; • en stor mengde kjølevæske; • en betydelig masse varmeenheter.
Hvilken gasskjele er bedre: stål eller støpejern?
Når du raskt trenger å varme opp et landhus, er det bedre å bruke velprøvde gasskjeler, som garantert garanterer et høyt nivå av varmeeffekt med lavt drivstofforbruk. Men gasskjeler, allment tilgjengelige på markedet, finnes ikke bare fra klassisk grått støpejern, men også fra stål. Men hvilket alternativ anses å foretrekke på forhånd?
Hvis vi tar hensyn til driftsressursen, er det bedre å kjøpe gasskjeler av støpejern, som i vår realitet har blitt praktisk talt levende klassikere. Faktisk, på grunn av tilstedeværelsen av en overskytende prosentandel karbon (2%) i støpejern, har støpejern en tendens til å korrodere ekstremt sakte.
Tatt i betraktning det faktum at det i den private sektoren brukes et kjølevæske av høy kvalitet hovedsakelig i form av vanlig bløtt vann uten tilsetning av salter eller fosfater, i realiteten kan det med sikkerhet forventes at en støpejernskoker fra de beste produsentene kan virkelig vare i opptil 50 år uten korrosjon og reparasjon.
Støpejern preges også av reparasjonsevnen. Hvis en fistel vises et sted, kan alt sveises med vanlig gassveising. Forresten, dette er det de fleste selgere av gassoppvarmingsutstyr gjør - de monterer de fleste av støpejernsgasskjelene ved hjelp av acetylensveising rett på kundens nettsted, som lar deg ta med kompakte monoblokker på forhånd og deretter sveise en en- stykke gasskjele med en hvilken som helst kapasitet! Middels kjeler (opptil 20 kW) produseres som regel av produsenter i en ferdig form, som gjør det mulig for kjøperen å kjøpe dem, bringe dem til sitt hjem, raskt installere og umiddelbart begynne å bruke dem.
Men stålkjeler har også sine fordeler - de preges av høyere varmeledningsevne, lav vekt og en demokratisk pris, takket være de fleste huseiere har råd til dem. I stålkjeler er ikke bare de indre veggene laget av rustfritt stål, men til og med varmeveksleren, på grunn av hvilken kjølevæsken har en tendens til å varme opp mye raskere, og selve kjelen vil begynne å forbruke et minimum av gass, noe som i virkeligheten tillater en stålkjele å lønne seg på bare et par oppvarmingssesonger!
Kjeler i stål er ekstremt lette. For eksempel, hvis vi tar i betraktning en gulvstående støpejernskjele med en kapasitet på 17 kW, vil vekten være omtrent 180 kg, noe som vil kreve en separat betonggulvbelegg i vaskerommet. Men hvis du kjøper en stålkjele, vil vekten med samme kraft være 3-4 ganger mindre, noe som gjør at du kan bruke et svakere gulv både i et bolig- og vaskerom.Levetiden til stålkjeler er litt mindre enn for støpejern (i gjennomsnitt ikke mer enn 15 år), men hvis vi tar høyde for deres høye drivstoffeffektivitet og lave pris, vil kjøpet av dette varmeutstyret til en husholdning i utgangspunktet være en lønnsom økonomisk og praktisk løsning.
Varmtvannsbereder med kobbervarmeveksler
Gasskolonnen inneholder en varmeveksler der vann varmes opp av en brenner. Kobber med høy varmeoverføringskoeffisient overfører raskt varme til vannet, som brukes til å ta et bad. Jo mindre urenheter i legeringen er, jo bedre fungerer kobberprodukter. Hvis de er til stede, blir veggene i beholderen varme opp ujevnt, noe som får dem til å brenne ut raskt. Noen ganger reduseres veggtykkelsen og rørdiameteren for å senke prisen på en kobbervarmeveksler. Vekten av det tomme apparatet er opptil 3,5 kg.
Varmevekslerenheten er produsert i form av et rør. I den nedre delen har den formen av en slange med ribbeina. En metallplate er installert rundt den, og på toppen av den er det et spiralrør. I tillegg til kobber brukes galvanisert og rustfritt stål. Hvilken varmeveksler som er bedre, kobber eller rustfritt stål, sier selve kostnaden for enheten. Kobber er 20 ganger dyrere enn stållegering. Men det overfører varme bedre og er mer økonomisk i drift. Rustfritt stål er mer holdbart.
Viktig! Før du kjøper en gassvarmer med kobbervarmeveksler, bør du studere dens tekniske parametere. En god ting vil ikke bli billig. Kobber oksiderer sterkt ved kontakt med vann. Denne prosessen observeres spesielt på stedet der kaldt vann tilføres. Det dannes kondens. Høy luftfuktighet spiser på rørveggen og fistler vises. De dannes raskt på tynne vegger. Kvalitetsvarer varer i god tid.
System design
Så, hensikten med enheten er å overføre temperatur fra ett miljø til et annet. Ulike væsker, gasser og damp kan være kilder til varme og varmebærere. Ustabile medier er atskilt med et materiale som har en passende varmeledningsindeks for dette. Det enkleste eksemplet på en varmeveksler er en konvensjonell romradiator. Varmekilden er vann i oppvarming. Det oppvarmede mediet er luften i rommet. Og det separerende materialet er metallet som radiatoren er laget av.
En viktig rolle der mellomliggende materiale som skal brukes, spilles av graden av varmeledningsevne. Lederne i denne indikatoren er sølv og kobber. Men av åpenbare grunner brukes ofte kobber.
Kobber overfører varme 7,5 ganger bedre enn stål, og plast er 200 ganger dårligere enn stål. Det viser seg at alt annet likt, vil 1,7 meter kobber, 12 meter stål og 2000 meter plastrør overføre samme mengde varme.
Ved betegnelse er varmevekslere delt inn i:
Førstnevnte inneholder en kald gass eller væske. Ved kontakt med den kjøler det oppvarmede kjølevæsken ned.
Varmeapparater inneholder tvert imot en oppvarmet gass (væske) som deler varme med den sirkulerende kalde væsken (gass).
Overflate varmeveksler enhet
Både "varmeovner" og "kjølere" kan variere i design:
- Overflate (tilfelle når media er i kontakt gjennom mellomflaten).
- Regenerativ (alternativ tilførsel av kaldt og varmt medium til en spesiell dyse, som ved oppvarming og kjøling regulerer medietemperaturen).
- Blanding (mate et medium direkte inn i et annet og blande dem).
Jeg må si at overflatevarmevekslere brukes oftest. De skiller seg betydelig ut i form. Her kan man skille mellom tre typer:
- Lamellar (mange plater, samlet i kassetter, gjennom labyrinter som væsken passerer gjennom).
- Spoler (tynt rør vridd til en spiral).
- Et rør i et rør.
Dobbel drivstoffoppvarming kan være veldig praktisk, spesielt når det er et avbrudd i en av varmekildene. Kombinerte varmekjeler har to forbrenningskamre og produseres i forskjellige versjoner: gass - elektrisitet, gass - kull og så videre. Vi vil vurdere utformingen av systemet og installasjonsmetodene nedenfor.
Vi vil vurdere funksjonene ved å velge en termostat for en varmeapparat her.
De vanlige oppvarmingsmetodene kan være upraktiske i noen situasjoner. Oppvarming uten gass eller tre kan være et godt alternativ. Her https://microklimat.pro/sistemy-otopleniya/bez-gaza-i-drov.html, vurder hvordan du organiserer oppvarming av et rom uten bruk av ved og gass.
Reparasjon av kobbervarmevekslere
Under driften av fordampere vises forskjellige typer skader: • brudd i rørene ved vannforsyningspunktet og utløpet; • brudd på integriteten som et resultat av vannhammer; • bulker, fistler; • brudd på tettheten av gjengede forbindelser.
Før du starter reparasjonen, blir det søkt etter mikrosprekker som ikke er synlige. Skjulte feil kan bare oppdages ved krymping. Fistler fjernes ved å lodde kobbervarmeveksleren ved hjelp av høytemperatursoldater.
For arbeid trenger du loddejern, fluss og lodde. Først påføres en fluss som renser overflaten for oksyderte partikler. Det hjelper også å fordele loddet jevnt. En pasta som inneholder kobber brukes som en fluss. Hvis den ikke er der, kan du ta kolofonium og til og med en aspirintablett.
Notatet! Når du sveiser en kobbervarmeveksler, er det nødvendig at loddet smelter fra røret, og ikke fra kontakt med loddejernet.
Loddet laget i stedet for skade bygger seg opp gradvis til tykkelsen når 1-2 mm. Brennerflammen må være middels, ellers kan fordamperen bli ytterligere skadet. Etter slutten av loddet, må du fjerne gjenværende fluss. Fordi syren den inneholder tærer på kobber.
Lage en rør-i-rør-varmeveksler med egne hender
Hvordan det fungerer, fordeler og ulemper
Som navnet antyder, er varmeveksleren et stort rør med et mindre rør inni. Kjøle- eller oppvarmingsmediet beveger seg gjennom det indre røret, og væsken som skal kjøles tilføres den ytre.
En varmeveksler fra et rør kan bestå av flere seriekoblede enheter.
Denne enkle designen har følgende fordeler:
- egnet for alle varmebærere;
- lett å lage selv;
- enkel å rengjøre;
- serverer lenge;
- egnet for arbeid under trykk (i motsetning til plate);
- Du kan velge hastighet på væske ved å endre størrelsen på rørene.
Alt må imidlertid beregnes nøye, og rør kan være ganske dyre.
Produksjon
- Rør med forskjellige diametre (helst kobber) - 2 stk.
- T-skjorter T-formet (diameter er den samme som større rør) - 2 stk.
- Korte rør av samme lengde, diameter = tee-utløp. - 2 stk.
- Sveising og elektroder, eller et kraftig loddejern og lodde for kobber.
- Bulgarsk.
- Roulette.
Vi vil bruke tynne vegger av kobberrør. Vi velger segmenter som er passende i lengde, slik at diameteren på den ene er minst 4 mm større enn den andre (gapet vil være 2 mm på hver side).
- Sveis tees på begge sider av ytterrøret (siden).
- Vi setter inn et rør med mindre diameter på innsiden, og koker endene på det større røret og fester det indre røret i det.
- Vi sveiser korte rør til utgangene til de T-formede t-skjortene, der væsken kommer gjennom.
- Hvis stål, i stedet for kobber, ble brukt, vil effektiviteten være betydelig lavere. Det er fornuftig å øke arbeidsflaten ved å lage et batteri fra separate varmevekslere. De er koblet i serie med små rørstykker sveiset til den ene eller den andre tee. Resultatet skal være en slange.
Hva skal jeg gjøre med kraftregulatoren?
En liten, billig enhet vil spare mye penger og hjelpe deg med å stille inn temperaturen du trenger på varmeveksleren.
For å installere den på varmevekslerrøret, må du koble termostaten med terminalene og deretter strømledningene.
Du kan unngå unødvendig arbeid ved å kjøpe en regulator med en innebygd varmeenhet. Det vil ikke være noen konkret forskjell i pris.
Varmeveksleren kan være et utmerket tillegg til ovnen, det vil øke effektiviteten. Det kan installeres på ventilasjonshull og varme opp luften som kommer inn i huset, gi huset varmt vann, få en vanlig ovn til å avgi mer varme og mye mer.
En komfyr i landet er ikke overflødig design, siden været kan være uforutsigbart i lavsesongen. Gjør-det-selv mursteinovn for en sommerbolig: typer ovner, riktig sted, anbefalinger for arbeid.
Les om hvordan du beregner kraften til en varmekjele riktig i denne artikkelen.