Støbejern eller stål - hvilken kedelvarmeveksler er "bedre"?

Formål, typer metalvarmevekslere

Udformningen og ydeevnen af ​​varmeenheder afhænger af formålet, funktionsprincippet og materialet til varmeveksleren. For eksempel er det umuligt at oprette et kompakt støbejernsprodukt til en brystværn eller vægvarmer. Da kulstofstål eller støbejern har en betydelig tæthed og dermed masse. Gamle støbejernskedler hører fortiden til. Små varmestrukturer med lette dele og et højere niveau af energioverførsel er populære i dag. Disse inkluderer gasvægskedler med kobbervarmeveksler.

Ved fremstilling af en termodynamisk struktur anvendes materialer såsom: • kobber; • stål af forskellige kvaliteter; • støbejern; • aluminium; • silumin.

I moderne husvarmekedler optager en varmevekslerenhed det meste af overfladen. Kedelens økonomiske og miljømæssige parametre afhænger af design og materialetype.

Varmevekslere klassificeres afhængigt af formålet med sådanne typer som opvarmning, køling, kondensering, fordampning. Ifølge driftsprincippet er blokke regenerative, rekuperative og blandende. De to første typer har det generelle navn "termisk overfladeapparat". Et eksempel på sådanne enheder er radiatorer i biler. Deres formål er at deltage i driften af ​​motorkølesystemet. Det opvarmede vand kommer i kontakt med luft gennem væggene i kobber-aluminium varmevekslerne.

I blandemaskiner (kontakt) blandes to arbejdsstrømme (varme og kolde) med hinanden. En lignende proces observeres i jetkondensatorer, hvor den sprøjtede væske bruger kondensationsenergien. De er lettere at fremstille og har en højere varmekapacitet. Men omfanget er begrænset.

DIY bølgepap rustfrit stål varmeveksler - Rør og VVS

Effektiviteten af ​​et bad eller en komfur kan øges ved at udstyre den med en vand- eller luftvarmeveksler... Installation af en varmeveksler på skorstenen giver dig mulighed for at løse to problemer på én gang: at opvarme vand til varmesystemet eller varmtvandskredsen og at isolere skorstenen.

Driftsprincip

Skorstenen på en metalkomfur installeret i et badehus, hus eller garage bliver meget varm under branden. Afhængig af ovnens design kan temperaturen være fra 200 til 500 grader, hvilket gør den farlig med hensyn til brandsikkerhed, og utilsigtet berøring kan medføre alvorlige forbrændinger.

Varmen fra skorstenen kan bruges til godt ved at placere en varmeveksler på den: en tank eller en spole... I dette tilfælde er varmebæreren normalt vand og i nogle tilfælde luft. Når kølemidlet kommer i kontakt med skorstenens opvarmede vægge, falder temperaturen ned: skorstenen afkøles, og vandet eller luften i varmeveksleren tværtimod varmes op.

Når det opvarmes, stiger varmt vand op til toppen af ​​varmeveksleren og derfra gennem udløbsbeslaget og røret ind i systemet eller en opbevaringsvandtank. Koldt vand tilføres det sted, hvor det er opvarmet, gennem indløbsbeslaget. Når det varmer op, fortsætter cirkulationen, hvilket resulterer i, at vandet i lagertanken er i stand til at varme op til en høj temperatur.

Luftvarmevekslere fungerer efter et lignende princip: kold luft tages nedenfra, efter opvarmning kommer den ind i de opvarmede rum gennem en rørledning. Så du kan varme loftet i et landsted eller et afslapningsrum i et badehus, der opvarmes med jævne mellemrum.Enheden til opvarmning af vand i dem er umulig, da kølemidlet skal tømmes regelmæssigt og hældes i systemet.

Tank med vandkredsløbstilslutning

Tankvarmevekslerplaceret omkring skorstenen, lavet af rustfrit stål eller galvaniseret plade... I dette tilfælde skal ovnens design tages i betragtning. Hvis det sørger for efterforbrænding af røggasser, og røgens temperatur ved udgangen fra ovnen ikke overstiger 200 grader, kan du bruge ethvert materiale til fremstilling af en varmeveksler.

I enkle ovne uden røgcirkulation kan røgudløbstemperaturen nå 500 grader Celsius. I dette tilfælde er det nødvendigt at bruge rustfrit stål, da zinkbelægningen udsender skadelige stoffer med stærk opvarmning.

Ofte installeres varmevekslere af denne type på et badekar og bruges som vandvarmer til varmt vandforsyning. Tanken er udstyret med fittings i dens øvre og nedre del, rør, der bringes ind i systemet, er forbundet til dem. Samtidig installeres en varmtvandsbeholder i et brusebad eller dampbad. Det er muligt at bruge et sådant system til opvarmning af et bryggers eller garage.

Varmevekslere til industrielle ovne sælges komplet med nogle ændringer; når du installerer en ny komfur, kan du vælge en passende model med et færdigt vandkredsløb. Du kan også lave en varmeveksler til skorstenen med dine egne hænder. Følgende materialer er nødvendige til fremstilling heraf:

• sektioner af rustfrit stålrør med forskellige diametre med en vægtykkelse på 1,5-2 mm, stålplade;
• 2 nipler 1 "eller ¾" til tilslutning til systemet;
• opbevaringstank af rustfrit stål eller galvaniseret stål med et volumen på 50 til 100 liter
• kobber- eller stålrør eller fleksible rør til varmt vandforsyning;
• kugleventil til dræning af kølevæske.

Produktionsrækkefølge for en saunaovn eller potbelly komfur:

1. Arbejdet begynder med forberedelsen af ​​tegningen. Dimensionerne på tanken, der er installeret på skorstenen, afhænger af rørets diameter og typen af ​​ovn. Komfurer med et enkelt design med en direkte skorsten er kendetegnet ved en høj temperatur af røggasser ved udløbet, derfor kan dimensionerne på varmeveksleren være ret store: op til 0,5 m høje.

1. Diameteren på tankens indvendige vægge skal sikre en tæt pasning af varmeveksleren på røgrøret. Diameteren på tankens ydre vægge kan overstige diameteren på de indre vægge med 1,5-2,5 gange. Sådanne dimensioner giver hurtig opvarmning og god cirkulation af kølemidlet. Det er bedre at udstyre ovne med en lav temperatur af røggasser med en lille tank for at fremskynde opvarmningen og undgå dannelse af kondens og en forringelse af træk.
2. Ved hjælp af en svejseomformer er delene af arbejdsemnet tilsluttet og overvåger tætningen af ​​sømmene. I den nederste og øverste del af tanken svejses fittings til tilførsel og tilbagetrækning af vand.
3. Tanken er installeret på vnatyag-ovnens røgdyse, der overtrækker fugen med varmebestandig silikatforsegling. Oven på varmevekslerbeholderen placeres en adapter på samme måde fra et isoleret rør til et isoleret rør, og skorstenen føres ud af rummet gennem loftet eller væggen.
4. Varmeveksleren er tilsluttet systemet og lagertanken. Samtidig opretholdes den krævede grad af hældning: koldtvandsforsyningsrøret, der er forbundet med det nederste beslag, skal have en vinkel på mindst 1-2 grader i forhold til det vandrette plan, det opvarmede vandforsyningsrør er forbundet med det øverste montering og ført til lagertanken med en hældning på mindst 30 grader. Akkumulatoren skal være placeret over niveauet for varmeveksleren.
5. En afløbsventil er installeret i det laveste punkt i systemet. I badet kan det kombineres med et varmt vandindtag til dampbadet.
6. Inden driften startes, skal systemet være fyldt med vand, ellers vil metallet blive overophedet og føre det, hvilket kan føre til brud på tætheden af ​​de svejsede sømme og lækager.
7. Tilførslen af ​​vand til lagertanken kan ske enten manuelt eller automatisk ved hjælp af en flydeventil.Når du fylder manuelt, anbefales det at bringe et gennemsigtigt rør til dets ydervæg for at kontrollere vandstanden i tanken for ikke at køre systemet tørt.

Opvarmningsanordninger af stål og kobberlegeringer

Da masseproduktionen af ​​husholdningsapparater er fokuseret på fremstilling af varmevekslere fra jernholdigt metal, betragtes gaskedler med kobbervarmeveksler som et prestigefyldt produkt. Kobber har høje varmeoverførselsegenskaber. Derfor kan små kedler med en lille mængde varmebærer bruges til at opvarme et stort hus. Som et resultat er enhederne meget kompakte.

Vigtig! Ofte er købere interesserede i hvilken varmeveksler de skal vælge - stål eller kobber. Du skal gå ud fra de fysiske og kemiske egenskaber ved jernholdige og ikke-jernholdige metaller. Den specifikke varmekapacitet for kobber er lavere end stålets.

For at opvarme en lige så stor mængde stof skal kobber overføre mindre varme end stål. Følgelig er inertien af ​​varmesystemet, hvor der er en stålvarmeoverføringsenhed, større. Kedelautomatikken, der arbejder med en kobbervarmeoverføringsenhed, reagerer hurtigere på en stigning i kølevæskens temperatur. Som et resultat fører dette til brændstofbesparelser. En endnu større reaktion fra varmesystemet på opvarmning sker, når pumpen kører. Derudover giver den forbedret cirkulation selv med forstyrrede rørhældninger og forhindrer vand i at koge.

Sammenligning af kobbervarmevekslere til kedler med stål kan vi sige, at sidstnævnte er mere plastiske. Denne faktor er vigtig, fordi der er en konstant proces med interaktion med åben ild. Som et resultat udvikler termiske spændinger i metallet, og der opstår revner. Stål er mere holdbart i denne henseende og kan modstå et stort antal cyklusser: opvarmning - køling.

Noten! Ulemperne ved stål udover inerti, øget specifik varmekapacitet, inkluderer: • modtagelighed for korrosion; • øget volumen af ​​luftvarmerens overflade; • en stor mængde kølevæske; • en betydelig masse af varmeanordninger.

Messing

Før du bruger en messingvarmeveksler, er det nødvendigt at analysere den væske, som apparatet interagerer med. Messing bruges med ferskvand uden urenheder og salte, ellers begynder rørpakken at ruste og blive ubrugelig.

På trods af at messingens termiske og elektriske ledningsevne er lavere end kobber, har den en højere styrke og korrosionsbestandighed. Nogle messinglegeringer er modstandsdygtige over for havvand og overophedet damp - deres holdbarhed i specifikke miljøer og forhold bestemmer deres omfang. Desuden er messing meget billigere end kobber.

Gasvandvarmer med kobbervarmeveksler

Gassøjlen indeholder en varmeveksler, hvor vand opvarmes af en brænder. Kobber med en høj varmeoverføringskoefficient overfører hurtigt varmen til vandet, som bruges til at tage et bad. Jo mindre urenheder i legeringen er, jo bedre fungerer kobberprodukter. Hvis de er til stede, opvarmes beholderens vægge ujævnt, hvilket forårsager deres hurtige udbrændthed. Nogle gange reduceres vægtykkelsen og rørdiameteren for at sænke prisen på en kobbervarmeveksler. Vægten af ​​det tomme apparat er op til 3,5 kg.

Varmevekslerenheden er fremstillet i form af et rør. I den nederste del har den form af en slange med ribben. En metalplade er installeret omkring, og et spiralrør er installeret oven på det. Ud over kobber anvendes galvaniseret og rustfrit stål. Hvilken varmeveksler der er bedre, kobber eller rustfrit stål, siger selve fakta om enhedens omkostninger. Kobber er 20 gange dyrere end stållegering. Men det overfører varme bedre og er mere økonomisk i drift. Rustfrit stål er mere holdbart.

Vigtig! Før du køber en gasvandvarmer med en kobbervarmeveksler, skal du undersøge dens tekniske parametre. En god ting bliver ikke billig.Kobber oxideres stærkt ved kontakt med vand. Denne proces observeres især på det sted, hvor koldt vand tilføres. Der dannes kondens. Høj luftfugtighed spiser væk ved rørvæggen, og fistler vises. De dannes hurtigt på tynde vægge. Kvalitetsvarer varer på det rette tidspunkt.

DIY varmevekslere - hvordan man laver plade, vand, rør i rør, luft, tegninger

Varmeveksler - en enhed designet til effektivt at overføre varme fra en varmebærer til en anden.

En sådan proces kan udføres flere gange i et system, fordi et specielt tilfælde af en varmeveksler er både en varmelegeme og en gas- eller elkedel.

Den mest almindelige model af en varmeveksler, der anvendes i et varmesystem, er 2 metalbeholdere, som ligesom en indlejrende dukke er placeret den ene i den anden, og varmen overføres gennem metalvæggen.

Fordelene ved en sådan mekanisme er, at gensidig blanding af homogene medier på grund af det forseglede design ikke forekommer, og når der anvendes varmebærere med forskellige fysiske egenskaber, forekommer der ikke blanding.

Gør det selv

Før du fortsætter med fremstillingen af ​​en varmeveksler, er det nødvendigt at bestemme, hvilket princip for varmeoverførsel der skal implementeres i en sådan enhed.

Pladevarmevekslerfabrikation

Til fremstilling af en sådan anordning er det nødvendigt at forberede følgende materialer og værktøjer:

• svejsemaskine;
• Bulgarsk
• 2 ark korrugeret rustfrit stål 4 mm tyk;
• fladt ark af rustfrit stål, 4 mm tykt;
• elektroder;

Bygproces:

1. Rustfrit, bølgepap firkanter med en side på 300 mm er skåret i en mængde på 31 stk.
2. Derefter, af fladt rustfrit stål, skæres et bånd med en bredde på 10 mm og en samlet længde på 18 meter. Dette bånd skæres i længder på 300 mm.
3. De bølgede firkanter er svejset sammenmed en strimmel på 10 mm på to modsatte sider, så hver næste sektion er vinkelret på den forrige.
4. Til sidst, viser det sig 15 sektioner, der vender mod den ene side og 15 i den anden i en terningformet krop. Den bølgede overflade på sådanne sektioner giver dig mulighed for effektivt at overføre varme fra et kølemiddel til et andet, mens der ikke er nogen gensidig bevægelse af forskellige eller homogene medier.
5. I det tilfældeNår der ikke bruges luftmasse, men væske til at overføre varme, svejses et manifold i rustfrit stål til de sektioner, hvor vand vil cirkulere. Samleren er lavet af fladt rustfrit stål. Til dette formål skæres rektangler ud med en kværn: 300 * 300 mm - 2 stykker; 300 * 30 mm - 8 stk. Således får du et sæt, hvorfra 2 samlere svejses, der ligner i deres form et firkantet låg.
6. I hver af samlerneet hul er lavet, hvortil et grenrør er svejset til efterfølgende forbindelse med rør i varmesystemet eller til tilvejebringelse af varmt vandforsyning.
7. Manifoldhuller er lavet i et af hjørnerne a, og når de installeres på en varmeveksler, skal indløbsrøret være placeret i bunden af ​​en sådan struktur og udløbet øverst.

Varmeveksleren beskrevet ovenfor er installeret med den åbne side i det varme gascirkulationssystem.

Således vil den glødende luftformige varmebærer overføre varme til de bølgede vægge på de rustfri plader, som igen vil opvarme væsken.

En varmeveksler af dette design kan bruges til at overføre varme fra en væske til en anden. Til dette svejses en stålkappe med et rør af det ovenfor beskrevne design på de åbne dele af pladerne fra 2 sider.

Tegning:

Fremstilling af en vandvarmeveksler til en ovn

En almindelig brændeovn kan ikke kun opvarme et rum på den traditionelle måde, men kan også bruges til at opvarme vand til opvarmning af rum, hvor dette varmelegeme ikke er installeret.

For at fremstille en sådan enhed skal du bruge følgende materialer og værktøjer:

• stålrør med en diameter på 325 mm, 1 meter lang;
• stålrør med en diameter på 57 mm, en længde på 6 meter;
• stålplade 4 mm tyk;
• svejsemaskine;
• elektroder;
• gasskærer;
• hvid markør;

Fremstillingsproces:

1. Rørcylinder med en diameter på 325 mm installeres den lodret på en stålplade og skitseret med en markør eller kridt.
2. Den lukkede cirkel skæres med en gasbrænder. Derefter fremstilles en anden cirkel med samme diameter ved hjælp af den resulterende metalpandekage.
3. I hver af disse pandekager 5 huller med en diameter på 57 mm skæres. Sådanne huller skal være lige langt fra hinanden såvel som fra midten af ​​pandekagen og dens kant. Pandekagerne svejses til cylinderen, så deres huller er overfor hinanden.
4. Rør 57 mm skåret i stykker 101 cm lang med en kværn. Du skal forberede 5 sådanne stykker.
5. Hver rørdel er installeret i hullerne på en sådan måde, at kanterne på dette rør stikker 1 mm ud fra hullerne i de øvre og nedre pandekager. Sektioner af rør svejses ved elektrisk svejsning. Som et resultat opnås en metalcylinder, hvori rør med en mindre diameter er placeret. Varm luft og røggasser vil passere gennem disse rør, hvilket resulterer i, at røret varmes op og overfører varme til væsken, der vil være inde i cylinderen gennem dens vægge.
6. At cirkulere væske inde i metalcylinderen, i den nederste og øverste del af den, svejses dyserne. Koldt vand vil blive leveret fra bunden af ​​en sådan struktur, og væsken opvarmet på denne måde vil blive taget øverst.

Luftvarmeveksler

Luftvarmeveksler - dette er en pladeindretning, der er fremstillet efter samme princip som pladevarmeveksleren beskrevet ovenfor i denne artikel, med den eneste forskel at samleren ikke er installeret på en sådan enhed.

Både i lodret og vandret plan bruges gas som varmebærer gennem enheden. Varme gasser dannet som et resultat af forbrænding af brændstof bruges kun til opvarmning, og luft bruges som opvarmet gas, som for større effektivitet kan tvinges gennem varmeveksleren ved hjælp af en blæser.

Rør i røret

Varmevekslere af dette design er meget nemme at fremstille og betjene.

For at fremstille en sådan enhed selv har du brug for følgende materialer og værktøjer:

• elektrisk svejsning;
• elektroder;
• Bulgarsk
• et rør med en diameter på 102 mm, en længde på 2 meter;
• rør med en diameter på 57 mm. 2 meter lang;
• stålplade 4 mm tyk;

Fremstillingsproces:

1. Stålplade propper er skåret ud, i midten af ​​hvilke der er lavet huller med en diameter på 57 mm.
2. Disse stubbe svejset til et 102 mm rør, så hullerne i propperne er midt i rørdiameteren. Et 57 mm rør indsættes i disse huller og svejses med høj kvalitet omkring omkredsen.
3. I hovedrøret 102 mm Der er lavet 2 huller til installation af indløbs- og udløbsrør. Disse huller skal være så langt fra hinanden som muligt.

Reparation af kobbervarmevekslere

Under driften af ​​fordamperne vises forskellige typer skader: • brud i rørene ved vandforsyningspunktet og dets udløb; • krænkelse af integriteten som følge af vandhammer; • buler, fistler; • krænkelse af tætheden af ​​gevindforbindelser.

Inden reparationen påbegyndes, søges der efter mikrobrud, der ikke er synlige. Skjulte mangler kan kun detekteres ved krympning. Fistler fjernes ved at lodde kobbervarmeveksleren ved hjælp af højtemperatur solgte.

Til arbejde har du brug for et loddejern, flux og lodde. Først påføres en flux, som renser overfladen af ​​oxiderede partikler. Det hjælper også med at fordele loddet jævnt. En pasta, der indeholder kobber, bruges som en flux. Hvis ikke, kan du tage kolofonium og endda en aspirintablet.

Noten! Ved svejsning af en kobbervarmeveksler er det nødvendigt, at loddet smelter fra røret og ikke ved kontakt med loddejernet.

Loddet laget i stedet for skader opbygges gradvist, indtil dets tykkelse når 1-2 mm. Brænderflammen skal være medium, ellers kan fordamperen blive beskadiget yderligere. Efter afslutningen af ​​lodningen skal du fjerne den resterende flux. Fordi syren i dens sammensætning korroderer kobber.

Hvordan man laver en kobberrørvarmeveksler - Metalarbejdervejledning

Varmeveksler - en enhed designet til effektivt at overføre varme fra en varmebærer til en anden.

En sådan proces kan udføres flere gange i et system, fordi et specielt tilfælde af en varmeveksler er både en varmelegeme og en gas- eller elkedel.

Den mest almindelige model af en varmeveksler, der anvendes i et varmesystem, er 2 metalbeholdere, som ligesom en indlejrende dukke er placeret den ene i den anden, og varmen overføres gennem metalvæggen.

Fordelene ved en sådan mekanisme er, at gensidig blanding af homogene medier på grund af det forseglede design ikke forekommer, og når der anvendes varmebærere med forskellige fysiske egenskaber, forekommer der ikke blanding.

Skylning af varmeveksleren

Tidlig skylning og rengøring af sådanne enheder gør det muligt for sådanne enheder at fungere i mange år uden fejl. Især med behov for rettidig rengøring er varmevekslere, der bruger opvarmede gasser fra forbrænding af fast brændsel som varmebærer.

I sådanne systemer er lamellkanalerne som regel tilstoppede med sod, hvilket kraftigt reducerer effektiviteten af ​​en sådan anordning, og hvis arbejdshullerne er overdreven tilstoppet med forbrændingsprodukter, kan enheden fuldstændigt svigte.

Til rengøring af sådanne varmevekslere af høj kvalitet demonteres enheden fuldstændigt, og kanalerne rengøres grundigt for sod efterfulgt af vask af pladerne.

Kredsløbet, hvor vand med øget hårdhed cirkulerer, skal vaskes med en særlig afkalkningsmiddel eller citronsyreopløsning. Med et betydeligt lag kalkaflejringer rengøres pladerne mekanisk. Til dette formål skæres samleren i sømmen med en kværn. Pladerne rengøres efter skala, hvorefter samleren svejses til det oprindelige sted.

Tilsvarende rengøres rør-i-rør-varmevekslingssystemet. Hvis det ikke er muligt effektivt at fjerne skala ved kemiske midler, skæres røret, og skalaen fjernes mekanisk. Derefter samles enheden.

Der er to typer varmevekslere:

Overflade

Den mest almindelige type varmeveksler, der er blevet udbredt ikke kun i bygningsopvarmningssystemer, men også i mange industrielle processer. Som en varmebærer, der kan bruges til at overføre varme i sådanne enheder, bruges ikke kun vand, men også vanddamp, forskellige mineralolier og kemikalier.

Overflademodeller er opdelt i rekuperativ og regenerativ:

1. Gendannende - overfør varme gennem kølevæskens væg.
2. Regenerativ - sådanne varmevekslere fungerer i periodisk tilstand. Først opvarmes det varme kølemiddel overfladen på varmeveksleren, derefter tilføres det kolde kølemiddel til væggene, der har akkumuleret varme.