Izmjenjivač topline za grijanje tople vode

Izmjenjivač topline za grijanje je najvažnija komponenta svakog kotla. Njegova radna sposobnost ovisi o "životu" grijaće jedinice. Pogledajmo što izmjenjivač topline za sustav grijanja omogućava da se osigura učinkovit rad kotla i produlji vijek trajanja.

Što su agregati ove kategorije?

Pločasti izmjenjivač topline za grijanje je tehnički složen sustav pomoću kojeg se energija prenosi između vrućeg i hladnog rashladnog sredstva. U praksi se za to upotrebljavaju tekućine i pare, rjeđe plinovi i čvrste podloge.

Drugim riječima, izmjenjivač topline za grijanje je uređaj koji nema vlastiti izvor topline i njegova je funkcionalnost osigurana energijom koja proizlazi iz centraliziranog sustava grijanja. To znači da kotao ili štednjak ne pripadaju agregatima ove kategorije po definiciji. Međutim, kauč ili štit koji odražava toplinu dimnih plinova iz peći može se smatrati primjerom izmjenjivača topline, jer zagrijavaju zrak u sobi.

Učinkovitost prijenosa energije ovdje ovisi o sljedećem:

• Razlike u temperaturi između medija (prisutnost značajne razlike uzrokuje impresivniji prijenos energije).
• Područja dodirivanja pojedinih medija s izmjenjivačem topline.
• pokazatelji toplinska vodljivost materijala konstrukcija proizvodnja.

Zapravo, izmjenjivač topline za toplu vodu iz zagrijavanja može se prikazati bilo kojom cijevi koja se koristi za prijenos određenog radnog medija, koji ima temperaturu različitu od površine okoline.

vrste

Jedan od presudnih kriterija za odabir izmjenjivača topline za određeni plan nije samo priroda rashladnog sredstva, već i njegova kvaliteta. Ako se pretpostavlja da je upotreba omekšane ili kemijski pročišćene vode u obliku radnog medija, prednost se daje strukturama lemljenog tipa ploče. Isto se odnosi i na uporabu rashladnih sredstava koja ne ostavljaju nikakva mjesta na zidovima strukture, na primjer alkohol, freon ili etilen glikol.

Kada govorimo o velikim toplinskim točkama, kao što su kotlovnice, ovdje je češće moguće vidjeti izmjenjivač topline za toplu vodu iz zagrijavanja tipa koji se može skinuti. Korištenje takvih rješenja može se objasniti prisutnošću loše kvalitete radnog medija, koji se koristi u centraliziranim toplinskim mrežama.

Jednostavnost konstrukcije raspoloživih pločastih agregata olakšava njihovo prikladno održavanje, osobito brzo skidanje, ako je potrebno ukloniti mjeru iz unutarnjih kanala. U tom slučaju, zamjena dijelova takvog izmjenjivača topline, bez obzira da li se radi o prirubnicama ili zasuna, je moguća i za neiskusne majstore.

Prema načinu prijenosa energije, valja istaknuti mješavinu i površinsku izmjenjivač topline za grijanje. Prve funkcije u skladu s načelom širenja energije tijekom izravnog kontakta između pojedinih nositelja topline. Drugi tip prenosi energiju kroz ploče bez izravnog kontakta radnog medija.

Ako je potrebno koristiti izmjenjivač topline za grijanje kao element za zagrijavanje vode u bazenu ili kao hladnjak u industrijskim postrojenjima, za to se preporučuju lamelarne i lemljeni dijelovi. Takvi dizajni omogućuju brzo postizanje najučinkovitije izmjene topline između dvije tekućine.

materijali

Izmjenjivač topline za grijanje na kućanstvu može se izrađivati ​​od čeličnih ili lijevanih željeznih ploča, povezanih lemljenjem bakrenim ili niklovnim lemom. Strukture oplođene bakrom su uobičajene u centraliziranim sustavima grijanja. Istodobno, sustavi, čiji su elementi povezani s upotrebom nikla, uglavnom se koriste za potrebe industrijskih sfera i, ako je potrebno, rade s kemijski agresivnim medijima.

Lijevano željezo

Poželjni izmjenjivači topline od lijevanog željeza trebaju obratiti pozornost na nekoliko točaka:

1. Težina je prilično impresivna, koja se mora uzeti u obzir prilikom izrade projekta uređenja kotlovnice. S obzirom na uvođenje takvih struktura u sustavu grijanja privatne kuće, potonji se treba razlikovati malim obujmom odjeljaka, minimalnim brojem dimnih kanala koji se koriste za premještanje produkata izgaranja.
2. Od lijevanog željeza karakterizira mogućnost transportiranja sekcije u rastavljenom obliku, što postaje pogodno za ugradnju i naknadno održavanje.
3. Unatoč težini, materijal je prilično krhki. Stoga je tijekom prijevoza i montaže potrebno izbjegavati mehaničke utjecaje na konstrukcijske elemente. Druga opasnost je toplinski šok. U oštrom unutarnje jedinice se ne ohladi veliku količinu hladnog radnog fluida, zidovi izmjenjivač topline može dati pukotine.
4. Lijevano željezo posuđuje i za mokru i suhu koroziju. Prva se formira kao rezultat izlaganja materijalu kiselinskog kondenzata. Drugi polako pokriva površinu strukture u obliku filma hrđe, kako se koristi. Budući da izmjenjivači topline za grijanje privatne kuće od lijevanog željeza imaju debele zidove, ti procesi mogu trajati dugi niz godina.
5. Takvi sustavi se grije dugo, ali se vrlo lagano hlade, što znatno smanjuje potrošnju goriva i povećava učinkovitost zagrijavanja prostora.

čelik

Prisutnost čelika "srca" ne dovodi do značajnog pondera sustava. Stoga se izmjenjivač topline za grijanje, napravljen od ovog materijala, često koristi za posluživanje velikih površina.

S obzirom na udobnost ugradnje čelične konstrukcije, konačni sklop, za razliku od jedinica od lijevanog željeza, dolazi u tvornici. Jednodijelni slatkiš je prilično teško uvesti u usku sobu. Osim toga, tvornička montaža komplicira popravak i održavanje sustava.

Instalirani čelični izmjenjivač topline u peći za grijanje, koji je dobio ozbiljnu štetu, gotovo je nemoguće vratiti se u život kod kuće. Potrebno je ili posegnuti za potpuno demontiranjem sustava i slanje ga za popravak u industrijsku radionicu, ili se riješiti gradnje, zamjenjujući ga.

Istovremeno, izmjenjivač topline za grijanje od čelika ne boji se termičkog udara, niti značajnih mehaničkih opterećenja. Materijal ima visok indeks elastičnosti i zbog toga se dobro nosi s oštrim promjenama temperature. Međutim, kod dugotrajnog izlaganja jakoj hladnoći ili vrućini mogu se formirati male pukotine na zavarama.

Ako govorimo o sposobnosti izdržavanja korozije, čelični izmjenjivač topline izložen je samo elektrokemijskim učincima. Posebno brzo, s dugotrajnim kontaktom s korozivnim sredinama hrđe, tanki zidovi su erodirani. Istodobno, vijek trajanja sustava može se sustavno smanjiti za razdoblje od 5 do 15 godina. Postupajući od toga, proizvođači često prekrivaju unutarnje zidove čeličnih izmjenjivača topline od lijevanog željeza.

Sustavi iz ovog materijala gotovo se odmah zagrijavaju i jednako brzo se ohlade. Unatoč očiglednoj praktičnosti kada je potrebno brzo zagrijati prostorije, ova nekretnina ima obrnuti, negativni dio. Dakle, učinak metalni zamor u određenim dijelovima strukture može dovesti do pojave manjih oštećenja.

Kako napraviti izračun izmjenjivača topline?

Izvođenje samoprocjene je jedno od najčešćih pitanja potrošača. Zapravo, iznimno je teško nositi se s tim zadatkom, jer proizvođači toplinskih izmjenjivača pokušavaju sakriti tajne vlastitih zbivanja od autsajdera, uključujući korisnike.

Iz navedenog razloga postaje teško utvrditi stvarnu potrošnju energije tijekom prijenosa topline. Ako je ovaj pokazatelj svakako nizak, učinkovitost izmjenjivača topline neće biti dovoljna za ispunjavanje postojećih potreba.

Za povećanje performansi sustava često je potrebno instalirati volumetrijske jedinice. Međutim, kako bi se smanjio broj izmjenjivača ploče topline se koristi, dovoljno je koristiti poseban program za izračun, koji je dostupan od proizvođača svake glavne tehnologije grijanja.

Izmjenjivači topline za grijanje vlastitim rukama

Kako napraviti učinkovit dizajn s vlastitom ruku, koji će se nositi s funkcijama razmjene topline? Zbog toga se dovoljno vratiti na definiciju koja je tipična za uređaje ove kategorije. Ispada da za izgradnju jednostavnog izmjenjivača topline dovoljno je uzeti metalnu cijev od određene duljine, staviti je u prsten i staviti je u posudu ispunjenu vodom.

Zbog vanjskog izlaza i ulaza cijevi, moguće je dobiti funkcionalni dizajn koji će zagrijati ili hlađenje radne tekućine, ovisno o postojećoj potrebi.

Izmjenjivač topline "vodena jakna"

Osim sustava u obliku svitka, izmjenjivač topline može biti osobno, poznat kao „vodom jakna”. Takvi sustavi djeluju na principu distribucije energije između nekoliko zatvorenih spremnika postavljenih jedan u drugi.

Prijenos topline u skladu s ovim načelom uspješno se koristi u malim kotlovima na kruto gorivo. Unatoč jednostavnosti cjelokupni dizajn, nedostatak takvih sustava je postojanje relativno niskom radnom tlaku, koji se izračunava na jedinicama podataka. Osim toga, proizvodnja izmjenjivača topline, koja funkcionira na principu "vodene jakne", bi se trebala baviti iskusnim zavarivačem. Za izgradnju i sastavljanje takvog sustava iz improviziranih materijala, bez odgovarajućih vještina, prilično je problematično.

Izmjenjivač topline cijevi

Vjerojatno najsloženiji od svih dostupnih opcija za samostalnu proizvodnju je sustav, koji se naziva "ploča cijevi". Ova se definicija dodjeljuje samostalnim izmjenjivačima topline koji sadrže znatan broj valjkastih spojeva.

Takvi agregati prikazani su u obliku tri zatvorene posude. Dva su smještena na suprotnim rubovima strukture i povezani su metalnim vodičima radnog medija koji se šire na krajevima takvih posuda. Prijelaz topline provodi se u trećem - srednjem dijelu zbog kretanja tekućeg radnog medija između spremnika kroz cijevi.

U potrazi za alternativnim rješenjima

Ako ne postoji mogućnost samonastavljanja izmjenjivača topline pomoću gore navedenih metoda, možete pokušati pronaći materijale za proizvodnju budućeg sustava u vlastitoj prostoriji za odlaganje ili na odlagalištu. Na primjer, izvrsno rješenje za stvaranje uređaja u obliku zavojnice bit će stara grijana ručnik. Također je prikladan bilo koji radijator kućanstva koji nema propuštanja.

Što se tiče korištenja radijatora iz štednjaka za automobile, oni se mogu odmah koristiti kao element za grijanje, kombinirajući pojedine jedinice s adapterima kako bi se povećalo područje razmjene toplinske energije.

Učinkovit uređaj može se stvoriti na temelju stare kolone za grijanje vode. U ovom slučaju, ne morate ni ništa učiniti o tome.

Na kraju,

Kao što možete vidjeti, načelo rada izmjenjivača topline je otprilike isto posvuda. Ovisno o radnim uvjetima, takve jedinice mogu raditi i za grijanje i hlađenje radne tekućine: plin, tekućina ili čvrsta.

Prilikom odabira tvorničkih rješenja mnogo ovisi o zadacima koji su dodijeljeni izmjenjivaču topline, au slučaju samonastavljanja - od inženjerske fantazije majstora.