A hőcserélő (TO) egy olyan eszköz, amely a hőt különböző hőmérsékletű környezetek között továbbítja. Ilyen berendezéseket használnak az iparban, a fűtési, légkondicionáló és szellőző rendszerekben. A legegyszerűbb példa egy szobai radiátor, amely hőátadó folyadékból melegszik fel, és biztosítja a helyiség fűtését, amelyben található.
Hőcserélő szerkezete
A berendezés egy rögzített és egy mozgatható lemezből áll, mindegyik lyukkal rendelkezik a közeg mozgatásához. Sok más kisebb kisebb van felszerelve a főlemezek közé, így minden másodikukat 180 fokkal elforgatják a szomszédosak felé. A másodlagos lemezeket gumitömítésekkel tömítik.
A karbantartás második fontos eleme a hűtőfolyadék. Hullámos rozsdamentes acél csatornákon folyik. A hideg és a forró közeg az összes lemezen mozog, az első és az utolsó kivételével, egyidejűleg, de különböző oldalról, megakadályozva a keveredést. A hullámos rétegben a víz nagy áramlási sebességénél turbulencia keletkezik, ami fokozza a hőcserélési folyamatot.
Az eszközt az elülső és a hátsó falon lévő lyukak segítségével csatlakoztatják a csővezetékhez. A hűtőfolyadék az egyik oldalról belép, az összes csatornán áthalad, a másik oldalon elhagyja a berendezést. A be- és kimeneti nyílások egy speciális tömítéssel vannak lezárva.
A csatornalemezek nagyon fontos karbantartási elemek. A hőcserélő kiválasztásakor figyelembe kell venni annak teljesítményét. Minél magasabbak a berendezéssel szemben támasztott követelmények, annál több lemeznek kell lennie benne. Számuk felelős a készülék általános hatékonyságáért és egy adott helyiség fűtésének képességéért.
A karbantartás típusai
A működési elv szerint a berendezés rekuperatívra és regeneratívra oszlik. Az elsőben a mozgó hőhordozókat fal választja el. Ez a leggyakoribb típus, különböző formájú és kivitelű lehet. A második esetben a hideg és meleg hűtőközegek egymás után ugyanazzal a felülettel érintkeznek. A magas hőmérséklet felmelegíti a berendezés falát a forró közeggel való érintkezés során, majd a hőmérséklet a hideg folyadékba kerül, amikor érintkezik vele.
Célja szerint a karbantartás két típusra oszlik: hűtés - hideg folyadékkal vagy gázzal működnek, miközben a forró hűtőfolyadékot hűtik; és a fűtők - kölcsönhatásba lépnek egy fűtött közeggel, energiát adva a hideg áramoknak.
Tervezésük szerint a hőcserélők többféle típusúak.
Összecsukható
Ezek keretből, két végkamrából, különálló lemezekből állnak, amelyeket hőálló tömítések választanak el, és rögzítőcsavarokkal. Ez a berendezés könnyen tisztítható, és lemezek hozzáadásával hatékonyabb lehet. Az összecsukható TO-k azonban érzékenyek a vízminőségre. Az élettartamuk meghosszabbításához további szűrők telepítése szükséges, ami megnöveli a projekt költségeit.
Lamelláris
A belső lemezek összekapcsolásának módjában különböznek:
- Forrasztott TO-ban hidegen sajtolással készülnek hullámos rozsdamentes acéllemezek, amelyek vastagsága 0,5 mm. Különleges hőálló gumiból készült tömítést helyeznek el közöttük.
- A hegesztett lemezeket összeillesztve kazettákat képeznek, amelyeket az acéllemezek belsejében szerelnek össze.
- A félig hegesztett TO-ban a kazettákat paronit kötésekkel rögzítik, kis számú hegesztett modul szerkezetében. Ezeket a modulokat gumitömítésekkel és lézerrel hegesztik össze. Ezután csavarok segítségével két lemez közé szerelik össze.
A lemezes hőcserélőket nagy nyomású és extrém hőmérsékletű környezetekben használják. Ezek az eszközök minimális karbantartást igényelnek, gazdaságosak és rendkívül hatékonyak. Ezenkívül a berendezés hatékonysága szükség szerint növelhető vagy csökkenthető az acéllemezek számának növelésével vagy csökkentésével.
A hullámosított rozsdamentes acél hőcserélő egyetlen hátránya, hogy érzékeny a hűtőfolyadék minőségére; további szűrőket kell felszerelni.
Héj és cső
Hengeres testből állnak, ahová rácsokba rendezve csőkötegeket helyeznek el. A csövek végeit peremezéssel, hegesztéssel vagy keményforrasztással rögzítik. Az ilyen berendezések előnye a hűtőfolyadék minőségének egyszerűsége és annak lehetősége technikai folyamatokban való felhasználásra, ahol agresszív közeg és nagy nyomás van jelen (az olaj-, gáz-, vegyiparban). A héj és a cső karbantartásának hátrányai a viszonylag alacsony hőátadás, a nagy méretek, a magas költségek és a javítás nehézségei.
Spirál
Két spirálba sodort fémlemezből állnak. A belső éleket válaszfal köti össze és csapokkal rögzíti. Ezek a hőcserélők kompaktak és öntisztítóak. Bármilyen minőségű folyékony, inhomogén közeggel képesek dolgozni. A folyadék mozgásának sebességének növekedésével nő a hőátadás intenzitása. Hátrányok: gyártási és javítási nehézségek, a munkaközeg nyomásának 10 kgf / cm²-re történő korlátozása.
Dupla cső és cső csőben
Az első különböző átmérőjű csövekből áll. Folyadékot és gázt használnak hőhordozóként. Az eszközöket megnövekedett nyomású helyeken használják, magas hőátadással rendelkeznek. Jellemzőjük a könnyű telepítés és a karbantartás. Az egyetlen hátrány a magas költségek.
A cső-csőben hőcserélő két, egymástól különböző átmérőjű csőből áll. Alacsony áramlási sebességnél és kémény felszereléséhez használják őket.
A művelet típusa az eszköz típusától függ. A berendezés kialakításától kezdve - hatékonyság bizonyos körülmények között történő működés közben. Ezért kellő figyelmet kell fordítani az egyes típusú berendezések jellemzőinek tanulmányozására.
Hőcserélő készítése saját kezűleg
A karbantartás elvégzéséhez bizonyos ismeretekkel és készségekkel kell rendelkeznie. Először is érdemes meghatározni, hogy a felszerelésnek milyen követelményeknek kell megfelelnie, ettől függ az eszköz változata. Szükséges az anyagok kiszámítása és a jövőbeli karbantartás rajzának elkészítése.
A fürdő olyan hely, ahol gyakran szükség van házi hőcserélő készítésére. Mivel a tűztérrel rendelkező hagyományos kemence korlátozott mennyiségű folyadékot melegít fel, szükség lehet a sodrott TO-ba merített vízbe. Úgy tervezték, hogy több vizet melegítsen fel. A tekercset egy fűtött hűtőfolyadékkal engedik le a tartályba, a víz áthalad rajta.
Amikor a tartályban lévő vizet forrón kell tartani, a tartályt két betápláló és visszatérő cső segítségével csatlakoztatják a fűtőkazánhoz.
Víz-víz
A víz-víz hőcserélő saját kezűleg történő elkészítéséhez szüksége lesz:
- 50-60 cm magasságú és 30-40 cm átmérőjű rozsdamentes acél tartály, szokásos acél is használható, de tartós polimer bevonattal kell védeni.
- Tartály fedele.
- Rézcső kb. 10m.A hossza a számításból származik: a 30 cm átmérőjű spirál minden egyes fordulatához hozzávetőlegesen 1 m cső megy. Jobb, ha kis margóval veszi.
- Hegesztőgép rozsdamentes acél és réz keményforrasztáshoz.
- Védőfelszerelés: kesztyű, hegesztőmaszk.
A munkát a következő sorrendben végezzük:
- Készül a fedél a tartályhoz, és erős lezárt rögzítése biztosított. Nem hegeszthető, mert el kell távolítani, hogy lehetővé tegye a tartály belsejének tisztítását. A legkényelmesebb felszerelési lehetőség ebben az esetben peremes. Azonnal megrendelhető a tartállyal együtt, vagy elkészítheti saját maga. A furatok számát a tömítés helyének figyelembevételével számolják, általában 4 vagy 6 rögzítőelemet.
- Ezután a tartály alján egy hideg víz bevezetése jön létre, az oldalsó fal felső részén pedig a fűtött víz kivezetése. Menetes adaptereket hegesztenek a furatokba a csővezeték csatlakoztatásához. Lehetővé kell tenni a szerkezet eltávolítását öblítés vagy javítás céljából.
- A következő lépés egy réz tekercs készítése. Ha a cső puha, akkor tüskével könnyen feltekerhető. Ha nehéz, akkor égőt kell használnia. A szerelvényeket a szabad végekhez hegesztik. A fedél lyukain keresztül vezetik át őket. Fontos figyelemmel kísérni a forrasztás szorosságát, mert a melegvíz-vezetéket az adapterekhez csatlakoztatják.
- Az utolsó szakasz a hőcserélő összeszerelése lesz. Ehhez egy fedél rézcsőspirállal és gumitömítéssel fedi le a tartályt. A karima rögzítéseit csavarokkal kell meghúzni. Ebben az esetben biztosítani kell, hogy a spirál szigorúan a tartály közepén legyen, a falak megérintése nélkül. Ellenkező esetben a karbantartás hatékonysága nagymértékben csökken.
A megfontolt lehetőség a magánházak vízmelegítésére is alkalmas. Az ilyen eszközök a természetes cirkuláció elvén működnek: egy fa- vagy gázkazán felmelegíti a vizet, felemelkedik a tápvezetéken, hőt ad le és visszamegy. Ezután a folyamat megismétlődik.
Nem mindig lehet biztosítani az állandó természetes keringést. Ezért jobb cirkulációs szivattyút használni.
Levegő
A készülék házból és csövekből áll, amelyekbe egy fűtött közeg van felszerelve. Rajtuk keresztül a ventilátor légáramot vezet, amelybe a hő átkerül. Hőcserélő folyamat zajlik le. Ezt az opciót fűtésnek hívják.
A lemezszerkezeteket szellőztető és légfűtő rendszerekhez is használják. A hullámos fém a hőátadó fal szerepét tölti be. Ahol két, hideg és meleg légáram merőlegesen mozog egymásra. Tányérok választják el egymástól, így a meleg és a hideg patak felváltva helyezkedik el a résekben. Ezeknek az eszközöknek a hatékonysága magas, de önmagukban nehéz őket elkészíteni.
Légkarbantartási telepítési eljárás:
- A test fémlemezből készül. Aljának területének meg kell egyeznie a ventilátor méretével. Centrifugális kialakításhoz egy dobozt vesznek, amelynek területe 70% -kal nagyobb, mint a kimeneti cső.
- A rézcső furatait a doboz falain fúrják át, szemben.
- Az előkészített csőszakaszokat a lyukakba úgy helyezik el, hogy széleik mindkét oldalon 2 cm-rel túlnyúljanak a dobozon.
- A szögszerelvényeket a csövek szabad végeihez hegesztik. Kígyó formájában vannak összekapcsolva. Két párhuzamosat készíthet. Tehát a hűtőfolyadék fújáskor kevésbé fog hűlni.
- A menetes adaptereket a kimeneti és bemeneti végekre forrasztják, és a vízellátás csatlakozik hozzájuk. Víz van, ellenőrizze, hogy a csatlakozások szorosak-e.
- A tok ventilátorral ellátott alapra van szerelve. A szerkezet burkolattal van lezárva, hogy a levegő áramlása ne menjen oldalra.
Ahhoz, hogy hőcserélőt készítsen egy magánház fűtésére saját kezűleg, meg kell érteni a működésének elvét, pontosan kiszámítani a szoba elegendő fűtéséhez szükséges teljesítményt, különösen télen.A legtöbb hővezető anyagot kell használnia, a réz a legjobb megoldás. Hatékonysága jóval meghaladja a többi fémet. A TO gyártása során minden műveletet körültekintően kell végrehajtani, elkerülve a benne lévő idegen tárgyak bejutását. Ha önbizalomhiány merül fel, jobb egy tapasztalt mesterhez fordulni. Minden elem összekapcsolását hatékonyan és szorosan végzi.
