Hőcserélő gyártása fazékkályhához

A cikk tartalma

• Levegő hőcserélő
• Függőleges és vízszintes egyenes csatornákon (csöveken) keresztül
• Ívelt és lekerekített csatornák
• Tartály labirintusai
• A reaktor csatornáin keresztül, beépítve a kemencébe
• Folyékony hőcserélő

Hogyan dolgozzunk ki kemence hőcserélőt? Melyik hőhordozó jobb – folyékony vagy levegő? Mi a hőcserélő alapelve? Ebből a cikkből megtudhatja, hogyan lehet önállóan létrehozni egy teljes értékű vízmelegítőt improvizált anyagból.

Az előző cikkekben különféle típusú tüzelőanyagokat vizsgáltunk. Azt is leírtuk, hogyan lehet optimalizálni áramlási sebességét és szabályozni a gázok hőmérsékletét. A teljes fűtési folyamat nagyjából négy szakaszra osztható:

1. Hőkibocsátás generálása. Ez tüzelőanyag-égés, amelynek során hőkibocsátás következik be a hőkibocsátással.
2. Hőcsere. Ebben a szakaszban az egyensúlyra törekvő hőenergia a felesleges állapotból egy stabil állapotba kerül. Egyszerűen fogalmazva – a hőt egy felmelegített közegről hűtöttre továbbítják..
3. Átutalás. Az anyag (folyadék vagy levegő) hőenergiát továbbít a fogyasztónak (radiátor), amely a reaktortól távol eső helyen található. Az ágens folyamatos keringése zárt rendszerben biztosítja, hogy hűtött állapotban visszatérjen a reaktorba, majd a ciklus megismétlődik.
4. Hőleadás. A fogyasztó (valójában egy hőcserélő) a hővezetési tulajdonságok miatt hőenergiát bocsát ki a környezetre (levegőre), kiegyenlítve a hőmérsékletet.

Az 1. pont szerinti eljárás eredménye kiszámítható – a kemence mérete, típusa és tüzelőanyaga alapján megítélhetjük a reaktor működési módját, teljesítményét és termelékenységét. De hatékony hőátadás nélkül (2. pont) az energia nagy része túlzott lesz, és forró gáz formájában kerül eltávolításra az elsődleges hordozóval együtt. Egyszerűen fogalmazva – a csőbe repül a szó legmegfelelőbb értelmében. Ennek elkerülése érdekében helyesen kell kiválasztania és megszerveznie a hőcserélőt.

A különféle anyagok és közegek tulajdonságainak sokfélesége széles választékot kínál, de a legmegfizethetőbbre – a levegőre és a folyadékra – összpontosítunk.

A hőcserélő csak egy megoldást old meg, de a legfontosabb feladat – az elsődleges hűtőfolyadék hűtése. Szigorúan véve, ez egy reaktorhűtő rendszer. Munkája hatékonyságának meghatározó tényezője a közeg (anyag) hőkapacitása és hővezető képessége. Mint tudod, a víznek és a levegőnek kölcsönösen kizáró tulajdonságai vannak, de ugyanazt a munkát végzik. A levegőnél sűrűbb folyadék kiváló fizikai tulajdonságai nem vitathatók. Ehhez azonban hermetikusan lezárt zárt rendszer szükséges, amely a levegő nélkül is megbirkózhat..

Levegő hőcserélő

Abban az esetben, ha a tűztér elsődleges hőcserélőként szolgál (acélkályhák, hosszú égésű kályhák – PDH, hulladékolaj-kályhák – POM), akkor a következő intézkedések tehetők a „száraz” hőátadás hatékonyságának növelése érdekében.

Függőleges és vízszintes egyenes csatornákon (csöveken) keresztül

Az acélcsöveket közvetlenül a tűztérbe hegesztik. Jobb, ha függőlegesen telepíti őket – ez javítja a légáteresztő képességet. Megfelelő, ha van rendelkezésre álló anyag – csővágás (a szakasz alakjának nincs jelentősége). Átmérő: 50-200 mm. A kemence eredeti megoldása a falak hegesztése egyenlő csőszakaszokból.

Ívelt és lekerekített csatornák

Az ideális megoldás az, ha a teljes tűzoltót 1-2 fordulattal becsomagoljuk. Ez ügyességet és időt igényel, de a hatás sokkal magasabb, mint az egyszerű közvetlen csatornákon keresztül. Minél nagyobb a különbség a levegőbemeneti és -kimeneti szintek között, annál jobb a csatorna. Ha a kerítést kívül veszi, akkor a hatás maximális, mert amikor a tűzoltó melegítésre kerül, a hőmérsékleti különbség miatt olyan huzat lesz, amely állandó áramlást biztosít „automatikus” üzemmódban.

Tartály labirintusai

Egy ilyen hőcserélő megvalósításához egy további acéldobozt kell felszerelni, amelynek kb. 100 mm magassága és vastag fala van a felső falon. Tegye ebbe a dobozba az 5-8 mm-es acél válaszfalakat úgy, hogy „labirintus” alakuljon ki. Ennek elején és végén a csatorna szakaszának bemeneti nyílásokkal kell rendelkezni. A „labirintus” felett fedele van lefedve. Ebben a változatban a kemence és a doboz falai közötti tér hőcserélőként szolgál. Az ilyen hőcserélők elhelyezhetők egy acélreaktor oldalfalain..

A reaktor csatornáin keresztül, beépítve a kemencébe

Az ilyen csatornákat a kemence létrehozásakor a projektben lefektették, majd a falakba hegesztették. Ezek egymás mellett helyezkedhetnek el a tűztér tetején. Átmérő 50 mm-től.

Bármely típusú BT-nál a konvekciós jelenséget alkalmazzák *, azonban a reaktorban alkalmazott magas hőmérséklet miatt a levegő természetes mozgása nem elegendő, és a ventilátorok erőltetik. Ezt a módszert injekciónak is nevezik.

* Konvekció – hő átadása patakok vagy fúvókák által.

A befecskendezést bármilyen módon meg lehet valósítani – egy légszivattyú beépítésével a vezetékbe vagy egyszerűen a hőcserélőhöz vezetésével. A „száraz” hőcserélők a legegyszerűbb és legolcsóbb fűtőberendezések.

A levegő hőcserélőinek előnyei:

1. Nem szükséges szoros.
2. Injektorok nélkül működhet.
3. A könnyű telepítés és a rendelkezésre álló anyagok rendelkezésre állása.

A levegő hőcserélőinek hátrányai:

1. Jelentős (100 mm-től) vezetékátmérő szükséges.
2. A közeg alacsony hőkapacitása (levegő).
3. Rövid hőmérséklet-tartomány.

Folyékony hőcserélő

Bármely folyadék hőkapacitása szempontjából jelentősen meghaladja a légköri levegőt, ami azt jelenti, hogy képes a hőt a reaktortól sokkal nagyobb távolságra továbbítani. Sőt, nagyobb figyelmet igényel önmagára – az egész rendszer szorosságára (kivéve a gravitációs rendszert). A megkülönböztető tulajdonság a nagy tömeg, ami azt jelenti, hogy a természetes konvekció csak jelentős csatornaátmérővel (75 mm-től) lehetséges, vagy injektorra van szükség – közepes fúvóka.

Az összes folyékony hőcserélőt feltételesen két típusra lehet osztani – kapacitív és fő.

A tartálykarbantartás vagy a hőcserélő tartályok a reaktorba integrált tartályok. Más esetekben a reaktor integrálható az edénybe. A hőcserét folyékony közegben hajtják végre, amely a tartályban van. A tartálynak van tápcsatornái (felül) és „visszatérő” (alul). Ha a cső átmérője kisebb, mint 75 mm, a visszatérőn ventilátornak kell lennie, különben a hőtágulás nem képes a vizet a csatornán átvezetni.

A TO folyadék egy másik típusát hengeres tartály formájában állítják elő, amelynek belseje egyenes átmenő csatornával rendelkezik. A csatorna kéményként működhet, és sok esetben egy ilyen tartályt közvetlenül a tűzhelyre szerelnek. A benne lévő víz eltávolítja a kipufogógázok hőmérsékletét, és kényszerkeringetéssel továbbítja azt. Ezt a MOT-t csőkazánnak is nevezik..

A leírt elv alapja az összes modern típusú kazán, amelyek tüzelőanyaggal működnek. Modern kialakításukban alapjául szolgálnak egy zárt, zárt rendszer, kis átmérőjű csövekkel (16–32 mm) és radiátorokkal. Egy ilyen rendszer működése lehetetlen a szivattyú számára villamos energia nélkül. Van azonban olyan lehetőség, hogy a víz a gravitáció hatására cirkulál. Ebben az esetben a vízzel töltött szilárd acélcső hőcserélőként szolgál. Ez a cső hurokban van a kazánnal, és mindig egy lejtőn helyezkedik el, amely lehetővé teszi a víz számára, hogy gravitációval áramoljon a betáplálástól a „visszatérésig”.

A fő TO vagy tekercsek egy 16–25 mm vastagságú (15 m-től hosszabb) hosszúságú szilárd csövek, amelyeket egy reaktor, kémény vagy hőcserélő tartály köré tekernek vízbe. A víz állandó áramlása a csövön keresztül lehetővé teszi, hogy az anyag (víz) maximális hőmérséklete 120 ° C legyen. Ez a hatás lehetővé teszi a gőzmelegítő berendezést. Hőszigetelést igényel azonban a hőmérséklet fenntartása érdekében.

Egy ilyen kazán összeszereléséhez a következőkre van szükség:

1. Két hordó vagy hordó alakú tartály 50-100 mm átmérőjű különbséggel és 100 mm magasságkülönbséggel.
2. Szilárd rézcső 16 mm – 50 m.
3. Chamotte agyag.
4. Vibrátor.
5. Keringtető szivattyú.
6. A kazán felszerelési anyagai – lábak, ajtó, kémény stb..

Működési eljárás:

1. Rézcsövet tekercselünk egy kis átmérőjű hordóra

Figyelem! Óvatosan csomagolja, hogy ne deformálódjon a cső.

2. A végeket a végétől a hordó aljának oldalára hozjuk.
3. Furatokat vágtunk egy nagy hordóban a betáplálási és visszatérő kimenetek számára.
4. Telepítünk egy csővel ellátott kis hordót.
5. Megerősítjük a vibrátoros fűszereket egy nagy hordó falán.
6. Töltse fel a szinuszot folyékony chamotte agyag oldattal, rendszeresen bekapcsolva a vibrátort.
7. Kandallót helyezünk el egy kis hordóban (vízszintes elrendezéssel) vagy egy „Bubafonya” típusú PDG dugattyúval (függőleges elrendezéssel).

Egy másik érdekes ötlet a kőkemence és a folyékony kazán szimbiózisa..

Videó: vízkör egy téglakemencében

Ebben az esetben egy kocka vagy összetett ábra (kocka + háromszög) formájában kialakított térfogati hermetikus regisztert 75–85 mm-es csövekből főznek. Úgy néz ki, mint egy gerendás tetővel rendelkező ház. A nyilvántartásnak feed és return is van. Az egész szerkezetet az alapra szerelik és tűzálló téglákkal bélelik.

Ez a legigényesebb lehetőség. Költséghatékony lesz az anyaghoz való szabad hozzáférés és a termék szállításának lehetősége esetén. A regisztrált súly 200-300 kg.

A hőcserélő bármilyen kivitelű lehet – csak be kell tartani az alapelvét – a hő átadását a reaktorból az anyag felhalmozódására vagy áramlására. Ezután az ügynök elosztja a hőt a fogyasztók számára. Az elem alakját, méretét és tulajdonságait csak az Ön igényei és a képzelet határozza meg..