- 1 Sự lựa chọn vật liệu cho công việc sắp tới
- 2 Các yếu tố cấu trúc của thiết bị
- 3 Lựa chọn thiết kế hợp lý
- 4 Quy tắc thiết kế và lắp đặt
- 5 Sắc thái chính của công việc và việc sử dụng
Lò nung là thiết kế truyền thống để sưởi ấm hoàn chỉnh, đồng đều và chất lượng cao cho các tòa nhà. Tuy nhiên, chúng thường được lắp đặt cho những ngôi nhà như vậy, có kích thước lớn và một số phòng nằm đủ xa nhau. Trong trường hợp này, một bếp sẽ không thể cung cấp hệ thống sưởi đồng đều cho từng phòng do không đủ điện. Trong tình huống này, giải pháp tối ưu nhất là cuộn dây hay còn gọi là bộ trao đổi nhiệt. Nó được kết nối với một thiết bị sưởi ấm, sau đó nó được thực hiện thông qua tất cả các phòng của chính tòa nhà, do đó, nó cung cấp hệ thống sưởi tối ưu và đồng đều.
Sự lựa chọn vật liệu cho công việc sắp tới
Cuộn dây thường được tạo ra bằng cách sử dụng một đường ống có chiều dài và đường kính... Trong quá trình lựa chọn, cần lưu ý rằng tất cả các thông số của yếu tố này sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sưởi ấm trong nhà, cũng như hiệu quả của nó. Do đó, vật liệu mà từ đó thiết bị trao đổi nhiệt sẽ được hình thành phải có một chất chỉ thị về độ dẫn nhiệt.
Các loại ống phổ biến nhất cho những mục đích này là:
- các sản phẩm bằng đồng, độ dẫn nhiệt của nó là 380;
- ống làm bằng thép có hệ số dẫn nhiệt bằng 50;
- các phần tử làm bằng kim loại-nhựa, độ dẫn nhiệt của chúng bằng 0,3.
Thường được sử dụng nhất ống đồng, từ đó thu được một cuộn dây chất lượng cao với tất cả các yếu tố cần thiết. Vật liệu là nhựa, do đó, nếu cần, nó hoàn toàn có thể có bất kỳ hình dạng và cấu hình nào mà quá trình uốn được sử dụng. Nó được đánh giá là khá đơn giản, vì vậy bạn có thể dễ dàng thực hiện tất cả các công đoạn bằng chính tay của mình. Ngoài ra, ống đồng khác ở chỗ chúng dễ dàng các phụ kiện khác nhau được kết nối.
Tuy nhiên, thông thường, để sưởi ấm hoàn toàn trong mọi phòng của ngôi nhà, chủ sở hữu thích sử dụng các yếu tố ngẫu hứng đã phục vụ cho các mục đích khác để kết nối với bếp. Đối với điều này, có thể sử dụng bộ tản nhiệt cũ hoặc máy nước nóng tức thời, tuy nhiên, hãy làm việc với những vật này đủ vất vảhơn nữa, họ sẽ không cung cấp kết quả sưởi ấm hoàn hảo.
Phương pháp chế tạo cuộn dây
Có ba sơ đồ chính để thu được các cuộn dây của bề mặt gia nhiệt lò hơi (Hình 7): từng phần tử, roi và theo phương pháp xây dựng tuần tự. Dù sử dụng phương pháp nào thì quy trình công nghệ chế tạo ống xoắn bao gồm: kiểm tra đường ống đi vào; phân loại các đường ống ban đầu theo chiều dài; phát triển các phương án cắt ống thành các phần tử; cắt ống, cắt tỉa và tước các đầu ống. Chúng tôi chọn phương pháp khôn ngoan.
Hình 7. Sơ đồ từng phần tử để sản xuất cuộn dây
Với phương pháp sản xuất từng phần tử, các ống thẳng chuẩn bị trước tiên được uốn trên máy công cụ, tiếp theo là mạ, sau đó các phần tử uốn cong được hàn lại với nhau thành một cuộn dây (Hình 7).
Các yếu tố cấu trúc của thiết bị
Theo quy định, một hệ thống tổng thể được sử dụng để tạo ra hệ thống sưởi ấm toàn diện cho ngôi nhà. Nó chủ yếu bao gồm một bể kim loại, có công suất khá đáng kể. Các đường ống đặc biệt được kết nối với nó. Phần tử này không tiếp xúc với lửa dưới bất kỳ hình thức nào. Thiết bị lò được sử dụng để sản xuất đun nước, sau đó nó đi vào các phòng riêng biệt của tòa nhà dọc theo cuộn dây. Trong trường hợp này, có thể cung cấp hệ thống sưởi đồng đều và chất lượng cao cho toàn bộ ngôi nhà. Ở đây, điều quan trọng là phải kết nối chính xác thiết bị với lò và bản thân thiết bị có thể được kết nối bên ngoài hoặc bên trong lò nướng.
Bộ trao đổi nhiệt trong lò
Sơ đồ sắp xếp cuộn dây
Sơ đồ cho thấy một trong các tùy chọn cuộn dây. Tốt nhất là nên đặt loại thiết bị trao đổi này trong bếp sưởi và nấu ăn, vì cấu trúc của nó dễ dàng cho phép bạn đặt bếp lên trên.
Để giảm độ phức tạp của quá trình sản xuất, bạn có thể thực hiện một số thay đổi đối với thiết kế này và thay thế các ống hình chữ U trên và dưới bằng một ống định hình. Ngoài ra, các ống đứng cũng được thay thế bằng các cấu hình chữ nhật nếu cần thiết.
Nếu một cuộn dây của thiết kế này được lắp đặt trong các lò không có bếp, thì để tăng hiệu quả của bộ trao đổi, bạn nên thêm một số đường ống ngang. Xử lý và rút nước có thể được thực hiện từ các phía khác nhau, nó phụ thuộc vào thiết kế của lò và thiết bị của mạch nước.
Lựa chọn thiết kế hợp lý
Không dễ dàng như vậy để chọn một bộ trao đổi nhiệt chất lượng cao và phù hợp ở mọi khía cạnh, vì trong thị trường hiện đại, các yếu tố khác nhau được thể hiện dưới nhiều hình thức. Điều quan trọng là phải tập trung vào thực tế là toàn bộ cấu trúc phải cung cấp hệ thống sưởi đồng đều và liên tục cho cơ sở. Đồng thời, điều quan trọng là các yếu tố được tạo ra từ vật liệu chất lượng cao có khả năng chống lại các tác động khác nhau, vì trong trường hợp này, thiết bị sẽ tồn tại lâu dài, trong đó sẽ không cần phải thường xuyên và công việc sửa chữa phức tạp.
Điều quan trọng là chọn đúng cuộn dây. Gần đây, thanh ghi cuộn được coi là phổ biến nhất. Chúng được tạo ra từ các đường ống, đường kính của chúng xấp xỉ 45 mm.và chúng cũng có những bức tường nhẵn. Về ngoại hình chúng tương tự như Mạng hình chữ L... Chúng không chỉ được tạo ra bằng cách sử dụng các ống trơn mà còn sử dụng các ống định hình. Đầu ra nước nóng, cũng như đường trở lại, có thể được kết nối với các cuộn dây như vậy từ các phía khác nhau. Tuy nhiên, ở đây điều quan trọng là phải điều hướng xem bản thân bếp có những đặc điểm thiết kế nào, cũng như cách dễ dàng nhất để tự lắp đặt đường ống trong hệ thống sưởi.
Chỉ tiêu chất lượng
Các chỉ tiêu chất lượng được sử dụng để đánh giá thành tích hoạt động của đơn vị, chủ yếu là: trình độ kỹ thuật, độ tin cậy và độ bền, đặc điểm kết cấu, thẩm mỹ và công thái học của đơn vị.
A. Trình độ kỹ thuật.
Phân biệt giữa các mức kỹ thuật tuyệt đối, tương đối và tương lai.
Mức độ kỹ thuật tuyệt đối của sản phẩm được đặc trưng bởi tính năng của nó. Số lượng của chúng phải là tối thiểu. Để tránh sự đa dạng và mơ hồ trong việc đánh giá mức độ tuyệt đối, cần hạn chế bản thân chúng ta ở mức độ quan trọng nhất - năng suất, hiệu quả, tính liên tục của quy trình và mức độ tự động hóa.
Trình độ kỹ thuật tương đối đặc trưng cho mức độ hoàn thiện của sản phẩm khi so sánh (theo các chỉ số liên quan) trình độ kỹ thuật tuyệt đối của sản phẩm với trình độ hiện đại nhất thế giới - trong nước và nước ngoài - các mẫu và mẫu có mục đích tương tự.
Trình độ kỹ thuật tương lai xác định các xu hướng có kế hoạch và có kế hoạch trong sự phát triển của ngành này dưới dạng một tập hợp các chỉ số triển vọng của nó.
B. Độ bền và độ tin cậy.
Các chỉ số này là các chỉ tiêu chất lượng quan trọng nhất.
Độ bền - đặc tính của thiết bị để duy trì hoạt động với thời gian gián đoạn ngắn nhất có thể để bảo trì và sửa chữa khi bị phá hủy hoặc ở trạng thái giới hạn khác.Các chỉ tiêu định lượng chính của độ bền là tài nguyên kỹ thuật và tuổi thọ sử dụng.
Nguồn lực kỹ thuật - tổng thời gian hoạt động của đơn vị trong thời gian hoạt động.
Tuổi thọ sử dụng - khoảng thời gian hoạt động theo lịch của thiết bị cho đến khi bị phá hủy hoặc cho đến khi trạng thái giới hạn khác (ví dụ: trước lần đại tu lớn đầu tiên). Tuổi thọ phục vụ bị hạn chế bởi sự xuống cấp về vật chất và đạo đức của đơn vị.
Độ tin cậy là một thuộc tính của đơn vị, được xác định bởi độ tin cậy, độ bền và khả năng bảo trì của đơn vị. Các chỉ tiêu định lượng về độ tin cậy: thời gian vận hành, xác suất vận hành không hỏng hóc, hệ số khả dụng.
Thời gian hoạt động - khoảng thời gian hoặc khối lượng công việc của đơn vị, được đo bằng số chu kỳ, số lượng sản phẩm được sản xuất hoặc các đơn vị khác.
Xác suất hoạt động không hỏng hóc - xác suất không xảy ra hỏng hóc trong các điều kiện vận hành và điều kiện hoạt động nhất định trong khoảng thời gian hoạt động quy định. Hệ số khả dụng là tỷ số giữa thời gian hoạt động của đơn vị tính bằng đơn vị thời gian trong một thời gian hoạt động nhất định với tổng thời gian hoạt động này và thời gian dành cho việc tìm kiếm và loại bỏ hư hỏng trong cùng một thời gian hoạt động.
B. Tính thẩm mỹ kỹ thuật và công thái học.
Tạo ra các bộ trao đổi nhiệt hiện đại đáp ứng các mẫu tốt nhất và tiêu chuẩn thế giới về chất lượng, dễ bảo trì và hình thức. Việc thiết kế một bộ trao đổi nhiệt công nghiệp cần dựa trên các điều kiện kỹ thuật, đồng thời, dựa trên các yêu cầu của các ngành khoa học mới - công thái học và thẩm mỹ kỹ thuật.
Công thái học là một bộ môn khoa học nghiên cứu các khả năng chức năng của con người trong quá trình lao động nhằm tạo ra những công cụ hoàn hảo và những điều kiện lao động tối ưu cho anh ta. Mỹ học kỹ thuật là một ngành khoa học, chủ đề là lĩnh vực hoạt động của một nghệ sĩ-nhà thiết kế. Mục tiêu của thiết kế mỹ thuật là (kết hợp chặt chẽ với thiết kế kỹ thuật) tạo ra các cơ sở công nghiệp đáp ứng đầy đủ nhất nhu cầu của nhân viên phục vụ, phù hợp nhất với điều kiện hoạt động, có chất lượng thẩm mỹ cao, hài hòa với môi trường và tình huống.
Sự xuất hiện hấp dẫn tương ứng với một thiết kế chung hợp lý và kinh tế. Sự xuất hiện của một sản phẩm phụ thuộc rất nhiều vào màu sắc của nó. Màu sắc là yếu tố quan trọng nhất không chỉ quyết định đến mức độ thẩm mỹ của sản phẩm mà còn ảnh hưởng đến sự mệt mỏi của người thợ, năng suất lao động và chất lượng sản phẩm.
Quy tắc thiết kế và cài đặt
Một cuộn dây để tạo ra hệ thống sưởi chất lượng cao, đồng đều và tối ưu trong nhà được coi là một giải pháp tuyệt vời. Nếu muốn, bạn có thể bắt đầu xây dựng nó theo cách riêng của mình, nhưng ở đây điều quan trọng là phải xem xét các quy tắc và yêu cầu sau:
- Có thể có khoảng trống trong bộ trao đổi nhiệt, kích thước của chúng không được vượt quá 5 mm., vì nếu không, nước trong thiết bị có thể sôi dưới ảnh hưởng của khí nóng từ thiết bị lò.
- Các đường ống mà từ đó các cuộn dây được tạo ra phải có độ dày thành lớn hơn 3 mm., bởi vì chỉ khi đó bạn mới có thể chắc chắn rằng các phần tử sẽ không bị cháy hết theo bất kỳ cách nào.
- Giữa thành lò và bản thân thiết bị, nếu nó được lắp đặt bên trong lò, cần phải tạo khoảng cách 12 mm., điều này sẽ bù đắp cho sự giãn nở của các phần tử kim loại của thiết bị trong quá trình đun nước.
Chỉ số kinh tế
A. Sự hoàn thiện về mặt nhiệt động học.
Công suất sử dụng để bơm chất mang nhiệt trong bộ trao đổi nhiệt quyết định phần lớn đến hệ số truyền nhiệt, tức là sản lượng nhiệt tổng thể của thiết bị.Do đó, một chỉ số quan trọng đánh giá sự hoàn thiện của bộ trao đổi nhiệt là mức độ sử dụng điện năng để bơm chất làm mát nhằm đảm bảo trao đổi nhiệt theo yêu cầu.
Sự hoàn hảo về nhiệt động lực học của thiết bị có thể được đặc trưng bởi tỷ số của hai dạng năng lượng: nhiệt lượng Q truyền qua bề mặt trao đổi nhiệt và công N chi để khắc phục sức cản thuỷ động lực học và được biểu thị bằng các đơn vị giống nhau cho tất cả các dòng chảy. Do đó, thước đo việc sử dụng công do truyền nhiệt có thể được biểu thị bằng tỷ số
E = Q / N
Giá trị E càng lớn thì càng nhiều, các thứ khác bằng nhau, thiết bị trao đổi nhiệt hoặc bề mặt trao đổi nhiệt của nó hoàn hảo hơn theo quan điểm nhiệt động lực học (năng lượng). Hệ số năng lượng E là đại lượng không có thứ nguyên, do đó tử số và mẫu số của biểu thức E = Q / N có thể được quy về một đơn vị tùy ý, nhưng cùng một đơn vị, ví dụ, cho một đơn vị bề mặt trao đổi nhiệt (chỉ số nhiệt), để một đơn vị khối lượng của bề mặt trao đổi nhiệt (chỉ số khối lượng) hoặc đơn vị thể tích (chỉ thị thể tích). Khi so sánh các thiết bị, giá trị của E có thể liên quan đến tất cả nhiệt và tất cả các công việc sử dụng, hoặc với một bề mặt đơn vị, khối lượng hoặc thể tích của thiết bị.
Phân tích cho thấy rằng, tất cả những thứ khác như nhau, sự thay đổi tốc độ của chất làm mát có ảnh hưởng khác nhau đến các đại lượng khác nhau đặc trưng cho hoạt động của bộ trao đổi nhiệt: hệ số truyền nhiệt thay đổi tỷ lệ với tốc độ (hoặc tốc độ dòng chảy) trong công suất 0,6-0,8, lực cản thủy động học tương ứng với tốc độ trong 1,7-1,8 và công suất bơm chất làm mát ở 2,75 độ.
Với sự gia tăng tốc độ của chất làm mát, công suất để bơm nó phát triển nhanh hơn nhiều so với lượng nhiệt truyền đi, tức là đối với một thiết bị nhất định hoặc một bề mặt trao đổi nhiệt nhất định, giá trị của hệ số năng lượng E giảm khi tăng tốc độ của chất làm mát. Do đó, giá trị tuyệt đối của hệ số E không thể dùng để đánh giá mức độ hoàn hảo về nhiệt động lực học của thiết bị trao đổi nhiệt, mà chỉ hữu ích khi so sánh hai hoặc nhiều thiết bị.
B. Hệ số hiệu suất.
Chỉ số nhiệt về sự hoàn hảo của bộ trao đổi nhiệt là hiệu suất (hiệu suất) của nó:
n = Q2 / Q1
trong đó Q1 là lượng nhiệt lớn nhất có thể có thể truyền từ chất làm mát nóng sang chất lạnh trong các điều kiện này; Q2 - nhiệt lượng truyền từ chất làm lạnh nóng sang chất làm lạnh, hay nhiệt lượng sử dụng cho quá trình công nghệ.
Lượng nhiệt lớn nhất có thể, hoặc nhiệt sẵn có, phụ thuộc vào nhiệt độ ban đầu và lượng nước tương đương của chất lỏng truyền nhiệt.
Các sắc thái chính của công việc và sử dụng
Thông thường, bếp trong các tòa nhà được sử dụng riêng để sưởi ấm trong nhà. Tuy nhiên, chúng thường được sử dụng để tạo thành nguồn cung cấp nước nóng trong một tòa nhà. Trong trường hợp này, bộ trao đổi nhiệt sẽ không nhận được nữa 10 phần trăm từ nhiệt lượng sinh ra từ thiết bị lò.
Các cuộn dây phải được làm bằng ống chất lượng cao có đường kính phù hợp, khi đó chúng có thể cung cấp hệ thống sưởi tối ưu cho các phòng khác nhau trong cấu trúc. Vì vậy, điều quan trọng là phải tiếp cận vấn đề này một cách có trách nhiệm. Ngoài ra, vật liệu làm ống phải chịu được nhiệt độ cao, vì nó được sử dụng để tạo ra hệ thống sưởi ấm.
Vì vậy, việc sử dụng cuộn dây được coi là giải pháp tối ưu và thích hợp cho ngôi nhà mà bếp được sử dụng để sưởi ấm, không có khả năng cung cấp độc lập thống nhất và hiệu quả sưởi ấm của tất cả các phòng trong tòa nhà.
