Metāla siltummaiņu mērķis, veidi
Apkures ierīču konstrukcija un veiktspēja ir atkarīga no siltummaiņa mērķa, darbības principa un materiāla. Piemēram, nav iespējams izveidot kompaktu čuguna izstrādājumu parapetam vai sienas sildītājam. Tā kā oglekļa tēraudam vai čugunam ir ievērojams blīvums un līdz ar to arī masa. Vecie čuguna katli ir pagātne. Mūsdienās populāras ir maza izmēra apkures konstrukcijas ar vieglām detaļām un augstāku enerģijas pārneses līmeni. Tie ietver gāzes sienas katlus ar vara siltummaini.
Termodinamiskās struktūras ražošanā tiek izmantoti šādi materiāli: • varš; • dažādu marku tērauds; • čuguns; • alumīnijs; • silumīns.
Mūsdienu mājas apkures katlos siltuma apmaiņas iekārta aizņem lielāko daļu tās virsmas. Katla ekonomiskie un vides parametri ir atkarīgi no materiāla konstrukcijas un veida.
Siltummaiņi ir klasificēti atkarībā no mērķa tādiem veidiem kā apkure, dzesēšana, kondensēšana, iztvaikošana. Saskaņā ar darbības principu bloki ir reģeneratīvi, rekuperatīvi un sajaucoši. Pirmajiem diviem veidiem ir vispārējs nosaukums "termiskās virsmas aparāts". Viens šādu bloku piemērs ir radiatori automašīnās. Viņu mērķis ir piedalīties motora dzesēšanas sistēmas darbībā. Apsildītais ūdens nonāk saskarē ar gaisu caur vara un alumīnija siltummaiņu sienām.
Maisīšanas (kontakta) mašīnās divas darba plūsmas (karstas un aukstas) tiek sajauktas savā starpā. Līdzīgs process tiek novērots strūklas kondensatoros, kur izsmidzinātais šķidrums izmanto kondensācijas enerģiju. Tos ir vieglāk izgatavot, un tiem ir lielāka siltuma jauda. Bet darbības joma ir ierobežota.
DIY gaisa plākšņu siltummaiņa komplekts ar ventilatoru
Izgatavosim mājsaimniecības sildītāju no plākšņu siltummaini. To, piemēram, var savienot ar ūdens apvalku.
- gatavs plākšņu siltummainis, mazs izmērs;
- kanālu savienojumi;
- ventilators;
- saplāksnis rāmja montāžai (tā izmēriem jāatbilst siltummaiņa sānu sienu izmēriem) - 4 gab;
- saplāksnis rāmja priekšpusē - 1 gab;
- Metāla loksne;
- bārs (pietiekami garš rāmim un 4 īsiem stieņiem);
- pašvītņojošās skrūves;
- rulete;
- finierzāģis;
- skrūvgriezis.
- No saplākšņa gabaliem tiek izsista kaste. Iekšējie stūri tiek fiksēti ar pašvītņojošiem stieņiem. Siltummainim jābūt cieši pieguļošam rāmī.
- Vienā rāmja pusē mēs piestiprinām metāla loksni, vidū izgriežam caurumu, kurā tiks ievietots ventilators.
- Mēs izgatavojam rāmi no bāra. Mēs to salabojam rāmja pretējā pusē.
- Gaisa izplūdes caurules ir piestiprinātas pie rāmja.
Apkures ierīces no tērauda un vara sakausējumiem
Tā kā sadzīves tehnikas masveida ražošana ir vērsta uz siltummaiņu ražošanu no melnajiem metāliem, gāzes katli ar vara siltummaini tiek uzskatīti par prestižu produktu. Varam ir augstas siltuma pārneses īpašības. Tāpēc lielas mājas sildīšanai var izmantot mazus katlus ar nelielu siltumnesēja daudzumu. Tā rezultātā ierīces ir ļoti kompaktas.
Svarīgs! Bieži vien pircēji interesējas par to, kuru siltummaini izvēlēties - tēraudu vai varu. Jums jāiziet no melno un krāsaino metālu fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām. Vara īpatnējā siltuma jauda ir mazāka nekā tērauda.
Tas ir, lai sildītu vienādu daudzumu vielas, varam jāpārnes mazāk siltuma nekā tēraudam. Attiecīgi apkures sistēmas inerce, kur ir tērauda siltuma pārneses iekārta, ir lielāka. Katla automatizācija, strādājot ar vara siltuma pārneses bloku, ātrāk reaģē uz dzesēšanas šķidruma temperatūras paaugstināšanos. Rezultātā tas ļauj ietaupīt degvielu. Vēl lielāka apkures sistēmas reakcija uz apkuri notiek, kad darbojas sūknis. Turklāt tas nodrošina uzlabotu cirkulāciju pat ar traucētām cauruļu nogāzēm un novērš ūdens viršanu.
Salīdzinot vara siltummaiņus katliem ar tēraudu, mēs varam teikt, ka pēdējie ir vairāk plastmasas. Šis faktors ir svarīgs, jo notiek pastāvīgs mijiedarbības process ar atklātu uguni. Tā rezultātā metāla termiskie spriegumi attīstās un parādās plaisas. Tērauds šajā ziņā ir izturīgāks un var izturēt lielu skaitu ciklu: apkure - dzesēšana.
Piezīme! Tērauda trūkumi papildus inerci un paaugstinātu īpatnējo siltuma jaudu ietver: • uzņēmību pret koroziju; • palielināts gaisa sildītāja virsmas tilpums; • liels daudzums dzesēšanas šķidruma; • ievērojama apkures ierīču masa.
Kurš gāzes katls ir labāks: tērauds vai čuguns?
Kad steidzami nepieciešams sildīt lauku māju, labāk ir izmantot pārbaudītus gāzes katlus, kas stingri garantē augstu siltuma izlaides līmeni ar zemu degvielas patēriņu. Bet gāzes katli, kas ir plaši pieejami tirgū, ir atrodami ne tikai no klasiskā pelēkā čuguna, bet arī no tērauda. Bet kura opcija tiek uzskatīta par vēlamu a priori?
Ja mēs ņemam vērā darbības resursus, labāk ir iegādāties čuguna gāzes katlus, kas mūsu realitātē ir kļuvuši praktiski dzīvi klasika. Patiešām, tā kā čugunā ir pārsniegts oglekļa daudzums (2%), čuguns mēdz ļoti lēni korozēt.
Ņemot vērā faktu, ka privātajā sektorā augstas kvalitātes dzesēšanas šķidrumu galvenokārt izmanto parastā mīkstā ūdens veidā, nepievienojot sāļus vai fosfātus, reālajā praksē var droši sagaidīt, ka čuguna gāzes katls no labākajiem ražotājiem bez korozijas un remonta patiešām var ilgt līdz 50 gadiem.
Čuguns izceļas arī ar tā labojamību. Ja kaut kur parādās fistula, tad visu var sametināt ar parasto gāzes metināšanu. Starp citu, tā rīkojas lielākā daļa gāzes apkures iekārtu pārdevēju - viņi lielāko daļu čuguna gāzes katlu montē tieši klienta vietā, izmantojot acetilēna metināšanu. jebkuras jaudas gāzes katls! Vidējas jaudas katlus (līdz 20 kW) parasti ražotāji ražo jau gatavā formā, kas ļauj pircējam tos iegādāties, nogādāt mājās, ātri uzstādīt un nekavējoties sākt lietot.
Bet tērauda katliem ir arī savas priekšrocības - tos izceļas ar lielāku siltuma vadītspēju, mazu svaru un demokrātisku cenu, pateicoties kuriem lielākā daļa māju īpašnieku tos var atļauties. Tērauda katlos no nerūsējošā tērauda ir izgatavotas ne tikai iekšējās sienas, bet pat siltummainis, kura dēļ dzesēšanas šķidrumam ir tendence sakarst daudz ātrāk, un pats katls sāks patērēt minimālu gāzes daudzumu, kas patiesībā ļauj tērauda katls atmaksāsies tikai pāris apkures sezonu laikā!
Tērauda katli ir īpaši viegli. Piemēram, ja ņemam vērā stāvošu čuguna katlu ar jaudu 17 kW, tad tā svars būs aptuveni 180 kg, kam saimniecības telpā būs nepieciešams atsevišķs betona grīdas klājums. Bet, ja jūs pērkat tērauda katlu, tad tā svars ar tādu pašu jaudu būs 3-4 reizes mazāks, kas ļaus jums izmantot jebkuru vājāku grīdu gan dzīvojamā, gan saimniecības telpā.Tērauda katlu kalpošanas laiks ir nedaudz mazāks nekā čuguna (vidēji ne vairāk kā 15 gadus), taču, ja ņemam vērā to augsto degvielas patēriņa efektivitāti un zemo cenu, tad šīs apkures iekārtas iegāde mājsaimniecībai sākotnēji būt ienesīgs finansiāls un praktisks risinājums.
Gāzes ūdens sildītājs ar vara siltummaini
Gāzes kolonnā ir siltummainis, kurā ūdeni silda ar degli. Varš ar augstu siltuma pārneses koeficientu ātri pārnes siltumu ūdenī, ko izmanto vannas uzņemšanai. Jo mazāk piemaisījumu sakausējumā ir, jo labāk darbojas vara izstrādājumi. Ja tādi ir, tvertnes sienas sakarst nevienmērīgi, kas izraisa to ātru izdegšanu. Dažreiz, lai pazeminātu vara siltummaiņa cenu, sienas biezums un caurules diametrs tiek samazināts. Tukšā aparāta svars ir līdz 3,5 kg.
Siltuma apmaiņas vienību ražo caurules formā. Apakšējā daļā tam ir čūskas forma ar ribām. Ap to ir uzstādīta metāla loksne, un tās augšpusē ir spirālveida caurule. Papildus varš tiek izmantots cinkots un nerūsējošs tērauds. Kurš siltummainis ir labāks, vara vai nerūsējošais tērauds, saka pats fakts par ierīces izmaksām. Varš ir 20 reizes dārgāks nekā tērauda sakausējums. Bet tas labāk pārnes siltumu un ir ekonomiskāks darbībā. Nerūsējošais tērauds ir izturīgāks.
Svarīgs! Pirms iegādāties gāzes ūdens sildītāju ar vara siltummaini, jums vajadzētu izpētīt tā tehniskos parametrus. Laba lieta nebūs lēta. Varš stipri oksidējas, nonākot saskarē ar ūdeni. Šis process ir īpaši novērots vietā, kur tiek piegādāts auksts ūdens. Tur veidojas kondensāts. Augsts mitrums apēd caurules sienu, un parādās fistulas. Tie ātri veidojas uz plānām sienām. Kvalitatīvas preces kalpos noteiktajā laikā.
Sistēmas dizains
Tātad ierīces mērķis ir pārnest temperatūru no vienas vides uz otru. Dažādi šķidrumi, gāzes un tvaiki var būt siltuma un siltuma nesēju avoti. Nestabilo barotni atdala materiāls, kam tam ir piemērots siltuma vadītspējas indekss. Vienkāršākais siltummaiņa piemērs ir parasts telpas radiators. Siltuma avots ir apkures ūdens. Apsildāmā vide ir gaiss telpā. Un atdalošais materiāls ir metāls, no kura izgatavots radiators.
Svarīgu lomu starpposma materiāla izmantošanā spēlē tā siltumvadītspējas pakāpe. Šajā rādītājā līderi ir sudrabs un varš. Bet acīmredzamu iemeslu dēļ visbiežāk tiek izmantots varš.
Varš 7,5 reizes labāk pārnes siltumu nekā tērauds, un plastmasa ir 200 reizes sliktāka nekā tērauds. Izrādās, ka, ja visas pārējās lietas ir vienādas, 1,7 metri vara, 12 metri tērauda un 2000 metri plastmasas caurules nodos tādu pašu siltuma daudzumu.
Pēc apzīmējuma siltummaiņi tiek sadalīti:
Pirmie satur aukstu gāzi vai šķidrumu. Saskaroties ar to, sasildītais dzesēšanas šķidrums atdziest.
Sildītāji, gluži pretēji, satur uzkarsētu gāzi (šķidrumu), kas dala siltumu ar cirkulējošo auksto šķidrumu (gāzi).
Virsmas siltummaiņa ierīce
Gan "sildītāji", gan "dzesētāji" var atšķirties pēc konstrukcijas:
- Virsma (gadījums, kad materiāli saskaras caur starpvirsmu).
- Atjaunojošs (aukstā un karstā barotnes alternatīva padeve speciālai sprauslai, kas, sildot un dzesējot, regulē barotnes temperatūru).
- Sajaukšana (barot vienu barotni tieši citā un sajaukt).
Man jāsaka, ka visbiežāk tiek izmantoti virsmas siltummaiņi. Pēc formas tie ievērojami atšķiras. Šeit var atšķirt trīs veidus:
- Lamelārs (daudzas plāksnes, kas savāktas kasetēs, caur kuru labirintiem šķērso šķidrums).
- Spoles (plānas caurules, kas savītas spirālē).
- Caurule caurulē.
Divkārša degvielas apkure var būt ļoti ērta, it īpaši, ja ir pārtraukums kādā no apkures avotiem. Kombinētajiem apkures katliem ir divas sadegšanas kameras, un tos ražo dažādās versijās: gāze - elektrība, gāze - ogles un tā tālāk. Tālāk mēs apsvērsim sistēmas dizainu un uzstādīšanas metodes.
Šeit mēs apsvērsim termostata izvēles iespējas apkures radiatoram.
Parastās apkures metodes dažās situācijās var būt neērtas. Apkure bez gāzes vai koksnes var būt laba alternatīva. Šeit https://microklimat.pro/sistemy-otopleniya/bez-gaza-i-drov.html apsveriet, kā organizēt telpas apsildīšanu, neizmantojot malku un gāzi.
Vara siltummaiņu remonts
Iztvaicētāju darbības laikā parādās dažāda veida bojājumi: • cauruļu plīsumi ūdens padeves vietā un tā izplūdē; • integritātes pārkāpums ūdens āmura rezultātā; • iespiedumi, fistulas; • vītņotu savienojumu hermētiskuma pārkāpums.
Pirms remonta uzsākšanas tiek meklēti mikroplaisājumi, kas vizuāli nav pamanāmi. Slēptos defektus var atklāt tikai ar gofrēšanu. Fistulas noņem, cietlodējot vara siltummaini, izmantojot augstas temperatūras lodmetālus.
Darbam jums ir nepieciešams lodāmurs, plūsma un lodēšana. Pirmkārt, tiek pielietota plūsma, kas attīra oksidēto daļiņu virsmu. Tas arī palīdz vienmērīgi sadalīt lodmetālu. Pasta, kas satur varu, tiek izmantota kā plūsma. Ja tā nav, tad varat lietot kolofoniju un pat aspirīna tableti.
Piezīme! Metinot vara siltummaini, ir nepieciešams, lai lodēšana izkūst no caurules, nevis no saskares ar lodāmuru.
Lodēšanas slānis bojājuma vietā veidojas pakāpeniski, līdz tā biezums sasniedz 1-2 mm. Degļa liesmai jābūt vidējai, pretējā gadījumā iztvaicētājs var tikt vēl vairāk bojāts. Pēc lodēšanas beigām jums jānoņem atlikušā plūsma. Tā kā tajā esošā skābe korozē varu.
Cauruļu caurules siltummaini izgatavošana ar savām rokām
Kā tas darbojas, plusi un mīnusi
Kā norāda nosaukums, siltummainis ir liela caurule, kuras iekšpusē ir mazāka caurule. Dzesēšanas vai sildīšanas vide pārvietojas caur iekšējo cauruli, un dzesējamais šķidrums tiek piegādāts ārējam.
Siltummainis no caurules var sastāvēt no vairākām vienībām, kas savienotas virknē.
Šim vienkāršajam dizainam ir šādas priekšrocības:
- piemērots jebkuram siltumnesējam;
- viegli pagatavot pats;
- viegli tīrāms;
- kalpo ilgu laiku;
- piemērots darbam zem spiediena (atšķirībā no plāksnes);
- šķidrumu kustības ātrumu var izvēlēties, mainot cauruļu izmēru.
Tomēr viss ir rūpīgi jāaprēķina, un caurules var būt diezgan dārgas.
Ražošana
- Dažāda diametra caurules (vēlams vara) - 2 gab.
- Tees T veida (diametrs ir tāds pats kā lielākajai caurulei) - 2 gab.
- Īsas vienāda garuma caurules ar diametru = tee izeja. - 2 gab.
- Metināšana un elektrodi vai jaudīgs lodāmurs un vara lodēšana.
- Bulgāru.
- Rulete.
Mēs izmantosim plānsienu vara caurules. Mēs izvēlamies segmentus, kas ir piemēroti garumā, lai viena diametrs būtu vismaz 4 mm lielāks nekā otrs (atstarpe katrā pusē būs 2 mm).
- Metiniet tees abās ārējās caurules pusēs (sānos).
- Iekšpusē ievietojam mazāka diametra cauruli un, vārot lielākās caurules galus, nostiprinām tajā iekšējo cauruli.
- T-veida tees izvadiem mēs metinām īsas caurules, caur kurām nonāks šķidrums.
- Ja tika izmantots tērauds, nevis varš, tā efektivitāte būs ievērojami zemāka. Ir lietderīgi palielināt darba virsmas laukumu, izgatavojot akumulatoru no atsevišķiem siltummaiņiem. Tie ir savienoti virknē ar maziem cauruļu gabaliem, kas sametināti vienā vai otrā tee. Rezultātā vajadzētu būt čūskai.
Ko darīt ar jaudas regulatoru?
Neliela, lēta ierīce ietaupīs daudz naudas un palīdzēs jums iestatīt siltummaiņā nepieciešamo temperatūru.
Lai to uzstādītu uz siltummaiņa caurules, jums jāpievieno termostats ar spailēm un pēc tam strāvas vadiem.
Jūs varat izvairīties no nevajadzīga darba, iegādājoties regulatoru ar iebūvētu apkures ierīci. Konkrētas cenu atšķirības nebūs.
Siltummainis var būt lielisks krāsns papildinājums, tas palielinās tā efektivitāti. To var uzstādīt uz ventilācijas atverēm un sildīt gaisu, kas nonāk mājā, apgādāt māju ar karstu ūdeni, likt parastajai krāsnij atdot vairāk siltuma un daudz ko citu.
Plīts valstī nav lieks dizains, jo ārpus sezonas laikapstākļi var būt neparedzami. Pašmāju ķieģeļu krāsns vasaras rezidencei: krāsns veidi, pareizā vietas izvēle, ieteikumi darbam.
Par to, kā pareizi aprēķināt apkures katla jaudu, lasiet šajā rakstā.