Fabricarea unui schimbător de căldură pentru aragaz

Conținutul articolului



Cum să dezvolți un schimbător de căldură cuptor? Care purtător de căldură este mai bun – lichid sau aer? Care este principiul de bază al oricărui schimbător de căldură? Din acest articol veți învăța cum să creați independent un cazan complet pentru încălzirea apei din material improvizat.

Fabricarea unui schimbător de căldură pentru aragaz

În articolele anterioare, am examinat diferite tipuri de combustie. De asemenea, am descris cum să optimizăm debitul său și să controlăm temperatura gazelor. Întregul proces de încălzire poate fi împărțit aproximativ în patru etape:

  1. Generarea emisiilor de căldură. Aceasta este combustia combustibilului, în care apare o reacție termochimică odată cu eliberarea căldurii.
  2. Schimb de caldura. În această etapă, energia termică, care străduiește echilibrul, trece de la o stare în exces la una stabilă. Pur și simplu pus – căldura este transferată de la un mediu încălzit la unul răcit..
  3. Transfer. Agentul (lichid sau aer) transferă energia termică către consumator (radiator), care se află într-un loc îndepărtat de reactor. Circulația continuă a agentului într-un sistem închis asigură revenirea acestuia la reactor într-o stare răcită, apoi ciclul se repetă.
  4. Disiparea căldurii. Consumatorul (de fapt, un schimbător de căldură), datorită proprietăților conductivității termice, emite energie termică mediului (aerului), egalizând temperatura acestuia.

Rezultatul procesului de la punctul 1 este previzibil – după mărimea cuptorului, tipul și combustibilul acestuia, putem aprecia modul de funcționare, puterea și productivitatea reactorului. Însă fără un transfer de căldură eficient (punctul 2), cea mai mare parte a energiei va fi excesivă și va fi eliminată împreună cu purtătorul principal sub forma unui gaz fierbinte. Pur și simplu pus – va zbura în țeavă în sensul literal al cuvântului. Pentru a preveni acest lucru, trebuie să alegeți și să organizați corect schimbătorul de căldură..

Diversitatea proprietăților diferitelor materiale și media oferă o alegere largă, dar ne vom concentra pe cele mai accesibile – aer și lichid.

Schimbătorul de căldură rezolvă doar una, dar sarcina cheie – răcirea lichidului de răcire primar. Strict vorbind, este un sistem de răcire a reactorului. Factorul decisiv în eficiența muncii sale este capacitatea de căldură și conductivitatea termică a mediului (agent). După cum știți, apa și aerul au proprietăți exclusiv reciproce, dar fac aceeași treabă. Proprietățile fizice superioare ale unui fluid mai dens decât aerul nu pot fi contestate. Cu toate acestea, este nevoie de un sistem închis ermetic, din care aerul nu poate fi eliminat..

Schimbător de căldură cu aer

În cazul în care cutia de foc servește ca schimbător de căldură primar (sobe de oțel, sobe cu ardere lungă – PDG, sobe de ulei uzat – POM), se pot lua următoarele măsuri pentru creșterea eficienței transferului de căldură „uscat”..

Prin conducte verticale și orizontale (conducte)

Țevile din oțel sunt sudate direct pe cămin. Este mai bine să le instalați pe verticală – acest lucru va îmbunătăți permeabilitatea aerului. Potrivit dacă aveți material disponibil – resturi de țeavă (forma secțiunii nu contează). Diametru 50-200 mm. Soluția originală a cuptorului ar fi sudarea pereților de secțiuni egale de țeavă.

Fabricarea unui schimbător de căldură pentru aragaz

Canale curbate și rotunjite

Opțiunea ideală este să „înfășurați” întreaga cutie de foc în 1-2 rânduri. Acest lucru va necesita îndemânare și timp, dar efectul va fi mult mai mare decât de la simple canale directe. Cu cât este mai mare diferența dintre nivelurile de admisie și de ieșire, cu atât conducta va funcționa mai bine. Dacă luați gardul afară, efectul va fi maxim, deoarece atunci când cuptorul este încălzit, din cauza diferenței de temperatură, va exista un pescaj care va asigura un debit constant în modul „automat”..

Fabricarea unui schimbător de căldură pentru aragaz

Labirinturile de tancuri

Pentru a pune în aplicare un astfel de schimbător de căldură, pe peretele superior trebuie să fie amenajată o cutie suplimentară de oțel cu o înălțime de aproximativ 100 mm și pereți groși. În această cutie, așezați pachete de oțel de 5–8 mm astfel încât să creeze un „labirint”. La începutul și la sfârșitul acestuia, ar trebui să existe prize pentru secțiunea conductei. Deasupra „labirintului” este acoperită și un capac. În această versiune, spațiul dintre peretele cuptorului și pereții cutiei servește ca schimbător de căldură. Astfel de schimbătoare de căldură pot fi dispuse pe pereții laterali ai unui reactor de oțel..

Fabricarea unui schimbător de căldură pentru aragaz

Prin canale din reactor, integrate în cuptor

Astfel de canale sunt prevăzute în proiect la crearea cuptorului, apoi sudate în pereți. Acestea pot fi amplasate una lângă alta în partea de sus a căminului. Diametru de la 50 mm.

Fabricarea unui schimbător de căldură pentru aragaz

În orice tip de HT, fenomenul de convecție este utilizat *, cu toate acestea, în majoritatea cazurilor, datorită temperaturii ridicate din reactor, mișcarea naturală a aerului este insuficientă și este forțată de ventilatoare. Această metodă se mai numește injecție.

* Convecție – un mod de transfer al căldurii prin fluxuri sau jeturi.

Injecția poate fi făcută în orice mod posibil – prin construirea unei pompe de aer în conductă sau pur și simplu direcționarea acesteia către schimbătorul de căldură. Schimbătoarele de căldură „uscate” sunt cele mai simple și mai accesibile dispozitive de încălzire.

Avantajele schimbătorilor de căldură din aer:

  1. Nu este necesară etanșeitatea.
  2. Poate funcționa fără injectoare.
  3. Ușurința instalării și disponibilitatea materialului disponibil.

Dezavantaje ale schimbătorilor de căldură de aer (TO):

  1. Este necesar un diametru de conductă semnificativ (de la 100 mm).
  2. Capacitate redusă de căldură a mediului (aer).
  3. Domeniu scurt de transfer de temperatură.

Schimbător de căldură lichid

Orice lichid depășește semnificativ aerul atmosferic în ceea ce privește capacitatea de căldură, ceea ce înseamnă că este capabil să transfere căldura la o distanță mult mai mare de reactor. În același timp, necesită mai multă atenție pentru sine – etanșeitatea întregului sistem (cu excepția celui gravitațional). De asemenea, o proprietate distinctivă este o masă mare, ceea ce înseamnă că efectul convecției naturale este posibil numai cu un diametru semnificativ al canalului (de la 75 mm), sau este necesar un injector – un suflant mediu.

Toate schimbătoarele de căldură lichide pot fi împărțite condiționat în două tipuri – capacitiv și principal.

Întreținerea rezervoarelor sau rezervoarele de schimb de căldură sunt rezervoare integrate în reactor. În alte cazuri, reactorul poate fi integrat în vas. Schimbul de căldură se realizează într-un mediu lichid, care se află în rezervor. Acesta (rezervorul) are canale de alimentare (în partea de sus) și „retur” (în partea de jos). Cu un diametru de conductă mai mic de 75 mm, un ventilator trebuie să fie prezent pe „întoarcere”, altfel expansiunea termică nu va putea să împingă apa prin canal.

Un alt tip de lichid TO este realizat sub forma unui rezervor cilindric cu un canal direct prin interior. Canalul poate acționa ca un coș de fum și, în multe cazuri, un astfel de rezervor este instalat direct pe aragaz. Apa din ea îndepărtează temperatura gazelor de eșapament și o transferă folosind circulație forțată. Acest MOT se mai numește și cazan de conductă..

Fabricarea unui schimbător de căldură pentru aragaz

Principiul descris stă la baza tuturor tipurilor moderne de cazane care funcționează pe combustie. În designul lor modern, servesc drept bază pentru un sistem sigilat închis, cu țevi cu diametru mic (16–32 mm) și radiatoare. Funcționarea unui astfel de sistem este imposibilă fără electricitate pentru pompă. Cu toate acestea, există o opțiune în care apa circulă sub influența gravitației. În acest caz, un tub solid de oțel umplut cu apă servește ca schimbător de căldură. Această conductă este în buclă cu centrala și este întotdeauna amplasată pe o pantă, ceea ce permite ca apa să curgă în funcție de gravitație de la alimentare la „retur”.

Principalele TO sau bobine sunt un tub solid de 16-25 mm de lungime considerabilă (de la 15 m) învelit în jurul unui reactor, coș de fum sau rezervor de schimb de căldură cu apă. Circulația constantă a apei prin tub permite agentului (apei) să atingă o temperatură maximă de 120 ° C. Acest efect face posibil un dispozitiv de încălzire cu abur. Cu toate acestea, necesită izolare termică pentru a menține temperatura.

Pentru a asambla un astfel de cazan, avem nevoie de următoarele:

  1. Două tamburi sau rezervoare în formă de butoi, cu o diferență de diametru de 50-100 mm și o diferență de înălțime de 100 mm.
  2. Tub solid de cupru 16 mm – 50 m.
  3. Lut Chamotte.
  4. vibrator.
  5. Pompă de circulație.
  6. Material de instalare a cazanului – picioare, ușă, coș etc..

Procedura de operare:

  1. Înfășurăm un tub de cupru pe un butoi cu diametrul mic

Atenţie! Înfășurați cu atenție, pentru a nu deforma tubul.

  1. Aducem capetele în partea inferioară a butoiului de la capăt.
  2. Taiem găuri într-un butoi mare pentru prizele de alimentare și retur.
  3. Instalăm un butoi mic, cu țevi într-un mare.
  4. Întărim maza vibratoră pe peretele unui butoi mare.
  5. Umpleți sinusul cu o soluție lichidă de lut chamotă, pornind periodic vibratorul.
  6. Amenajăm un șemineu în interiorul unui butoi mic (cu un aranjament orizontal) sau un piston PDG de tip „Bubafonya” (cu un aranjament vertical).

Fabricarea unui schimbător de căldură pentru aragaz

O altă idee interesantă este simbioza unui cuptor de piatră și a unui cazan lichid..

Video: circuit de apă într-un cuptor de cărămidă

În acest caz, un tub ermetic volumetric sub forma unui cub sau a unei figuri compozite (cub + triunghi) este gătit din țevi de 75-85 mm. Pare o casă cu acoperiș gable. Registrul are, de asemenea, feed și returnare. Întreaga structură este instalată pe fundație și căptușită cu cărămizi acoperite cu foc.

Aceasta este opțiunea care consumă cel mai mult timp. Acesta va fi rentabil în cazul accesului gratuit la material și a posibilității transportului produsului. Greutatea de înregistrare este de 200-300 kg.

Schimbătorul de căldură poate avea un design arbitrar – este necesar doar respectarea principiului său de bază – transferul de căldură din reactor la acumularea sau curgerea agentului. Apoi agentul distribuie căldura către consumatori. Forma, dimensiunea și caracteristicile acestui element sunt determinate doar de nevoile și imaginația dvs..

Evaluează articolul
( Nu există încă evaluări )
Distribuie prietenilor
Recomandări și sfaturi în orice domeniu al vieții
Adauga un comentariu

Dând clic pe butonul „Trimiteți comentariul”, sunt de acord cu prelucrarea datelor cu caracter personal și accept politica de confidențialitate