Izrada izmjenjivača topline za lonce peć

Sadržaj članka

• Zračni izmjenjivač topline
• Kroz vertikalne i vodoravne ravne kanale (cijevi)
• Zakrivljeni i zaobljeni kanali
• Labirinti tenka
• Kroz kanale u reaktoru, integrirane u peć
• Tekući izmjenjivač topline

Kako razviti izmjenjivač topline peći? Koji je nosač topline bolji – tekućina ili zrak? Koji je osnovni princip bilo kojeg izmjenjivača topline? Iz ovog članka naučit ćete kako samostalno izraditi punopravni kotao za grijanje vode iz improviziranog materijala.

U prethodnim smo člancima ispitali razne vrste izgaranja goriva. Također smo opisali kako optimizirati njegov protok i kontrolirati temperaturu plinova. Cijeli postupak grijanja otprilike se može podijeliti u četiri stupnja:

1. Proizvodnja emisije topline. Ovo je izgaranje goriva, u kojem dolazi do termokemijske reakcije s oslobađanjem topline.
2. Izmjena topline. U ovoj fazi toplinska energija, težeći ravnoteži, prelazi iz viška u stabilno. Jednostavno rečeno – toplina se prenosi iz zagrijanog medija u hlađeni..
3. Prijenos. Sredstvo (tekućina ili zrak) prenosi toplinsku energiju potrošaču (radijator), koji se nalazi na mjestu udaljenom od reaktora. Kontinuirana cirkulacija sredstva u zatvorenom sustavu osigurava njegov povratak u reaktor u ohlađenom stanju, a zatim se ciklus ponavlja.
4. Odvod topline. Potrošač (u stvari izmjenjivač topline), zbog svojstava toplinske vodljivosti, ispušta toplinsku energiju u okoliš (zrak), izjednačavajući njegovu temperaturu.

Rezultat postupka iz točke 1. predvidljiv je – po veličini peći, vrsti i gorivu možemo prosuditi način rada, snagu i produktivnost reaktora. Ali bez učinkovitog prijenosa topline (točka 2), većina energije bit će pretjerana i uklonit će se zajedno s primarnim nosačem u obliku vrućeg plina. Jednostavno rečeno – letjet će u cijev u doslovnom smislu te riječi. Da biste to spriječili, trebate pravilno odabrati i pravilno organizirati izmjenjivač topline..

Raznolikost svojstava raznih materijala i medija daje širok izbor, ali usredotočit ćemo se na najpristupačnije – zrak i tekućinu.

Izmjenjivač topline rješava samo jedan, ali ključni zadatak – hlađenje primarnog rashladnog sredstva. Strogim rečima, to je sustav za hlađenje reaktora. Odlučujući faktor učinkovitosti njegovog rada je toplinski kapacitet i toplinska vodljivost medija (sredstva). Kao što znate, voda i zrak imaju međusobno isključiva svojstva, ali rade isti posao. Vrhunska fizička svojstva tekućine gušća od zraka ne mogu se osporiti. Međutim, za to je potreban hermetički zatvoren zatvoreni sustav, koji zrak može i bez njega..

Zračni izmjenjivač topline

U slučaju kada ložište služi kao primarni izmjenjivač topline (čelični štednjaci, peći s dugim izgaranjem – PDG, peći na otpadno ulje – POM), mogu se poduzeti sljedeće mjere za povećanje učinkovitosti “suhog” prijenosa topline.

Kroz vertikalne i vodoravne ravne kanale (cijevi)

Čelične cijevi su zavarene izravno na ložište. Bolje ih je instalirati okomito – to će poboljšati propusnost zraka. Prikladno ako postoji dostupan materijal – reznice cijevi (oblik odjeljka nije važan). Promjer 50-200 mm. Izvorno rješenje peći bilo bi zavarivanje zidova iz jednakih dijelova cijevi.

Zakrivljeni i zaobljeni kanali

Idealna opcija je omotati cijelu ložište u 1-2 okreta. Za to će trebati vještina i vrijeme, ali učinak će biti puno veći nego kod jednostavnih izravnih kanala. Što je veća razlika u razini ulaznog i izlaznog zraka, bolji će kanal proraditi. Ako vatru uzmete vani, učinak će biti maksimalan, jer kada se ložište zagrijava, zbog temperaturne razlike pojavit će se propuh koji će osigurati stalan protok u “automatskom” načinu rada.

Labirinti tenka

Da bi se implementirao takav izmjenjivač topline, na gornji zid mora biti postavljena dodatna čelična kutija visine oko 100 mm i debljine zidova. U ovaj okvir postavite čelične pregrade od 5 do 8 mm na način da stvorite “lavirint”. Na početku i na kraju trebali bi biti otvori za dio kanala. Iznad “labirinta” je također prekriven poklopcem. U ovoj verziji, prostor između zida peći i zidova kutije služi kao izmjenjivač topline. Takvi izmjenjivači topline mogu se postaviti na bočnim zidovima čeličnog reaktora..

Kroz kanale u reaktoru, integrirane u peć

Takvi su kanali položeni u projektu prilikom stvaranja peći, a zatim zavareni u zidove. Mogu se nalaziti jedan pored drugog na vrhu ložišta. Promjer od 50 mm.

U bilo kojoj vrsti HT-a koristi se fenomen konvekcije *, no u većini slučajeva, zbog visoke temperature u reaktoru, prirodno kretanje zraka je nedovoljno i na to ga prisiljavaju ventilatori. Ova metoda se također naziva injekcija.

* Konvekcija – način prijenosa topline potocima ili mlaznicama.

Ubrizgavanje se može izvesti na bilo koji mogući način – ugrađivanjem zračne pumpe u kanal ili jednostavnim usmjeravanjem prema izmjenjivaču topline. “Suhi” izmjenjivači topline su najjednostavniji i najpovoljniji grijaći uređaji.

Prednosti zračnih izmjenjivača topline:

1. Nije potrebno stezanje.
2. Može raditi bez brizgaljki.
3. Jednostavna instalacija i dostupnost dostupnog materijala.

Nedostaci zraka izmjenjivača topline (TO):

1. Potreban je značajan (od 100 mm) promjer cijevi.
2. Niski toplinski kapacitet medija (zrak).
3. Kratki raspon prijenosa temperature.

Tekući izmjenjivač topline

Bilo koja tekućina značajno nadmašuje atmosferski zrak u smislu toplinskog kapaciteta, što znači da je sposobna prenijeti toplinu na mnogo veću udaljenost od reaktora. Istovremeno zahtijeva veću pažnju prema sebi – nepropusnost cijelog sustava (osim gravitacijskog). Također, odlika je velika masa, što znači da je učinak prirodne konvekcije moguć samo sa značajnim promjerom kanala (od 75 mm), ili je potreban injektor – srednje puhalo.

Svi tekući izmjenjivači topline mogu se uvjetno podijeliti u dvije vrste – kapacitivne i glavne.

Održavanje spremnika ili spremnici za izmjenu topline su spremnici integrirani u reaktor. U ostalim slučajevima, reaktor se može integrirati u posudu. Izmjena topline provodi se u tekućem mediju, koji se nalazi u spremniku. Ima (spremnik) dovodne kanale (na vrhu) i “povratak” (na dnu). Ako je promjer cijevi manji od 75 mm, na povratku mora biti puhalo, inače toplinska ekspanzija neće moći gurnuti vodu kroz kanal.

Druga vrsta tekućine TO izrađena je u obliku cilindričnog spremnika s ravnim prolaznim kanalom iznutra. Kanal može djelovati kao dimnjak, a u mnogim je slučajevima takav spremnik instaliran izravno na peć. Voda u njoj uklanja temperaturu ispušnih plinova i prenosi je prisilnom cirkulacijom. Ovaj MOT se također naziva i cijevni kotao..

Opisani princip je osnova za sve moderne vrste kotlova koji djeluju na izgaranje goriva. U svom modernom dizajnu služe kao osnova za zatvoreni zatvoreni sustav s cijevima malog promjera (16–32 mm) i radijatorima. Rad takvog sustava je nemoguć bez električne energije za crpku. Međutim, postoji opcija u kojoj voda cirkulira pod utjecajem gravitacije. U ovom slučaju, čvrsta čelična cijev napunjena vodom služi kao izmjenjivač topline. Ova cijev je petlja s bojlerom i uvijek je smještena na nagibu, što omogućava da gravitacijski teče voda iz dovoda u „povratak“.

Glavni TO ili zavojnice su čvrste cijevi od 16 do 25 mm velike duljine (od 15 m), omotane oko reaktora, dimnjaka ili spremnika za izmjenu topline s vodom. Konstantna cirkulacija vode kroz cijev omogućuje agentu (vodi) da dosegne maksimalnu temperaturu od 120 ° C. Ovaj učinak omogućuje uređaje za parno grijanje. No potrebna mu je toplinska izolacija kako bi se održala temperatura.

Za sastavljanje takvog kotla potrebno nam je sljedeće:

1. Dva spremnika u obliku bubnja ili cijevi s razlikom promjera 50-100 mm i visinskom razlikom od 100 mm.
2. Čvrsta bakrena cijev 16 mm – 50 m.
3. Šamotna glina.
4. Vibrator.
5. Kružna pumpa.
6. Materijal za ugradnju kotla – noge, vrata, dimnjak itd..

Postupak rada:

1. Namotamo bakrenu cijev na cijev malog promjera

Pažnja! Zamotajte pažljivo kako ne biste deformirali cijev.

2. Krajeve donosimo na stranu dna bačve s kraja.
3. U velikoj bačvi izrezali smo rupe za otvore za dovod i povratak.
4. Instaliramo malu bačvu s cijevima u veliku.
5. Ojačavamo jarbol vibratora na zidu velike bačve.
6. Napunite sinus tekućom otopinom šamotne gline, povremeno uključujući vibrator.
7. Uređujemo kamin unutar male bačve (s vodoravnim rasporedom) ili klip PDG tipa “Bubafonya” (s vertikalnim rasporedom).

Još jedna zanimljiva ideja je simbioza kamene peći i bojlera s tekućinom..

Video: krug vode u peći od opeke

U tom se slučaju iz cijevi od 75–85 mm kuha volumetrijski hermetički registar u obliku kocke ili složene figure (kocka + trokut). Izgleda kao kuća s zabatnim krovom. Registar također ima feed i return. Čitava konstrukcija je instalirana na temelj i obložena vatrogasnim opekama.

Ovo je najpoželjnija opcija. To će biti isplativo u slučaju slobodnog pristupa materijalu i mogućnosti prijevoza proizvoda. Težina registra je 200-300 kg.

Izmjenjivač topline može imati proizvoljni dizajn – potrebno je samo poštivati ​​njegov osnovni princip – prijenos topline iz reaktora u akumulaciju ili protok agensa. Zatim agent distribuira toplinu potrošačima. Oblik, veličina i značajke ovog elementa određuju se samo vašim potrebama i maštom..

Povezani unosi:

1. Kako odabrati lonce za kuhinju: prednosti i nedostatke raznih materijala Sadržaj članka Koji materijal je bolje kupiti lonce aluminijum Lonci od lijevanog željeza Keramičke posude staklo emajlirane Posuđe od bakra Nije ljepljivo Tave od nehrđajućeg čelika Posuđe od titana Organske moderne...
2. Staklokeramička peć – kako odabrati najbolji model s obzirom na veličinu, broj plamenika, boju i cijenu Sadržaj članka Što je staklokeramička peć Koja je razlika između indukcijskog štednjaka i staklokeramike Prednosti i nedostatci Kakva su jela prikladna Značajke njege Ocjena električnih peći sa staklenom keramikom Gorenje Bosch...
3. Kako zidati peć u kadi Sadržaj članka Izbor opeka i veziva Priprema baze, zidova Postavljanje peći: opcija s udaljenim ložištem Zidarski zaslon Slijepo i otvoreno kućište Spajanje, čišćenje Zid peći od opeke ima povoljno visok kapacitet...
4. Učinite sami peć na drva Sadržaj članka Osnovne preporuke za izgradnju temelja Potrošnja materijala i pećnih uređaja Značajke zidnih peći Naručivanje Osnovni zahtjevi cijevnog uređaja Sušenje pećnice Peć je odavno simbolizirala ognjište, koje okuplja naše voljene...

Čitaj više  Čvrstoća čelika metalnih stepenica