Tillverkar en värmeväxlare för en kakelugn

Hur utvecklar man en ugnsvärmeväxlare? Vilken värmebärare är bättre – vätska eller luft? Vad är grundprincipen för någon värmeväxlare? Från den här artikeln kommer du att lära dig att självständigt skapa en fullvärdig panna för vattenuppvärmning från improviserat material..

Tillverkar en värmeväxlare för en kakelugn

I tidigare artiklar undersökte vi olika typer av bränsleförbränning. Vi beskrev också hur man optimerar förbrukningen och kontrollerar temperaturen på gaserna. Hela uppvärmningsprocessen kan grovt delas upp i fyra steg:

  1. Generering av termisk energiutsläpp. Detta är bränsleförbränning, i vilken en termokemisk reaktion inträffar när värme frigörs.
  2. Värmeväxling. I detta skede övergår termisk energi, strävan efter jämvikt, från ett överskott till ett stabilt. Enkelt uttryckt – värme överförs från ett uppvärmt medium till ett kylt..
  3. Överföra. Agenten (vätska eller luft) överför termisk energi till konsumenten (kylaren), som är belägen på en plats avlägsen från reaktorn. Kontinuerlig cirkulation av medlet i ett slutet system säkerställer att det återgår till reaktorn i kylt tillstånd, då upprepas cykeln.
  4. Värmeavledning. Konsumenten (i själva verket en värmeväxlare), på grund av egenskaperna för värmeledningsförmåga, avger värmeenergi till miljön (luft) och utjämnar dess temperatur.

Resultatet av processen i punkt 1 är förutsägbar – utifrån ugns storlek, dess typ och bränsle kan vi bedöma reaktorns driftläge, kraft och produktivitet. Men utan effektiv värmeöverföring (punkt 2) kommer det mesta av energin att vara överskott och tas bort tillsammans med den primära bäraren i form av en varm gas. Enkelt uttryckt – det kommer att flyga in i röret i ordets verkliga mening. För att förhindra att detta händer måste du välja och organisera en värmeväxlare korrekt.

Olika egenskaper hos olika material och media ger ett brett utbud av val, men vi kommer att fokusera på det billigaste – luft och vätska.

Värmeväxlaren löser bara en men nyckeluppgiften – kyla det primära kylvätskan. Strängt taget är det ett reaktorkylsystem. Den avgörande faktorn för dess effektivitet är värmekapaciteten och värmeledningsförmågan hos mediet (medlet). Som ni vet har vatten och luft ömsesidigt exklusiva egenskaper, men de gör samma jobb. De överlägsna fysikaliska egenskaperna hos en vätska som är tätare än luft kan inte bestrids. Det kräver emellertid ett hermetiskt tätat slutet system, som luften kan klara sig utan..

Luftvärmeväxlare

I det fall en eldbox fungerar som den primära värmeväxlaren (stålkaminer, långa braskaminer – PDG, spilloljugnar – POM) kan följande åtgärder vidtas för att öka effektiviteten för ”torr” värmeöverföring.

Genom vertikala och horisontella raka kanaler (rör)

Stålrör svetsas direkt på eldstaden. Det är bättre att installera dem vertikalt – detta kommer att förbättra luftpermeabiliteten. Lämplig om det finns tillgängligt material i rörledningar (formen på sektionen spelar ingen roll). Diameter 50-200 mm. Den ursprungliga lösningen av ugnen skulle vara att svetsa väggarna från lika rörsektioner.

Tillverkar en värmeväxlare för en kakelugn

Böjda och rundade kanaler

Det perfekta alternativet är att ”linda in” hela eldboxen i 1-2 varv. Detta kommer att ta skicklighet och tid, men effekten blir mycket högre än från enkla direkta kanaler. Ju större skillnad mellan intag och utloppsnivå, desto bättre kommer kanalen att fungera. Om du tar staketet utanför blir effekten maximalt, för när ugnen värms upp, på grund av temperaturskillnaden, kommer det att finnas ett drag, vilket ger ett konstant flöde i ”automatiskt” -läget.

Tillverkar en värmeväxlare för en kakelugn

Tanklaborinter

För att implementera en sådan värmeväxlare måste en ytterligare stållåda med en höjd av cirka 100 mm och tjocka väggar vara anordnad på den övre väggen. I denna ruta ska du placera 5–8 mm stålskott på ett sådant sätt att det skapas en ”labyrint”. I början och i slutet av det bör det finnas inlopp för kanalens sektion. Ovanför ”labyrinten” är också täckt med ett lock. I denna utföringsform tjänar utrymmet mellan ugnsväggen och lådans väggar som en värmeväxlare. Sådana värmeväxlare kan vara anordnade på sidoväggarna i en stålreaktor..

Tillverkar en värmeväxlare för en kakelugn

Genom kanaler i reaktorn, integrerad i ugnen

Sådana kanaler läggs in i projektet när ugnen skapas och svetsas sedan in i väggarna. De kan placeras sida vid sida längst upp i eldstaden. Diameter från 50 mm.

Tillverkar en värmeväxlare för en kakelugn

I alla typer av BT används fenomenet konvektion *, men i de flesta fall, på grund av den höga temperaturen i reaktorn, är den naturliga luftrörelsen otillräcklig och den tvingas av fläktar. Denna metod kallas också injektion.

* Konvektion – ett sätt att överföra värme med strömmar eller strålar.

Injektion kan göras på vilket sätt som helst – genom att bygga en luftpump i kanalen eller helt enkelt rikta den till värmeväxlaren. ”Torra” värmeväxlare är de enklaste och billigaste värmeanordningarna.

Fördelar med luftvärmeväxlare:

  1. Ingen åtdragning krävs.
  2. Kan fungera utan injektorer.
  3. Enkel installation och tillgänglighet av tillgängligt material.

Nackdelar med luftvärmeväxlare:

  1. En betydande (från 100 mm) kanaldiameter krävs.
  2. Mediets låga värmekapacitet (luft).
  3. Kort intervall för temperaturöverföring.

Flytande värmeväxlare

Varje vätska överträffar betydligt atmosfärisk luft när det gäller värmekapacitet, vilket innebär att den kan överföra värme till ett mycket större avstånd från reaktorn. Samtidigt kräver det mer uppmärksamhet åt sig själv – hela systemets täthet (med undantag för tyngdkraften). En särskiljande egenskap är också en stor massa, vilket innebär att effekten av naturlig konvektion endast är möjlig med en betydande kanaldiameter (från 75 mm), eller en injektor krävs – en medelblåsare.

Alla flytande värmeväxlare kan delas upp i två typer – kapacitiva och huvudsakliga.

Tankunderhåll eller värmeväxlingstankar är tankar integrerade i reaktorn. I andra fall kan reaktorn integreras i kärlet. Värmeväxling utförs i ett flytande medium som finns i tanken. Den (tanken) har matningskanaler (överst) och ”retur” (längst ner). Med en rördiameter mindre än 75 mm måste en fläkt vara närvarande på ”returen”, annars kommer den termiska expansionen inte att kunna skjuta vattnet genom kanalen.

En annan typ av vätska TO är tillverkad i form av en cylindrisk tank med en rakt genomgående kanal inuti. Kanalen kan fungera som en skorsten och i många fall installeras en sådan tank direkt på kaminen. Vattnet i den tar bort temperaturen på avgaserna och överför den med tvungen cirkulation. Sådan TO kallas också en rörpanna..

Tillverkar en värmeväxlare för en kakelugn

Den beskrivna principen är grunden för alla moderna typer av pannor som arbetar med bränsleförbränning. I sin moderna design fungerar de som grund för ett slutet tätat system med rör med liten diameter (16–32 mm) och radiatorer. Drift av ett sådant system är omöjligt utan elektricitet för pumpen. Men det finns ett alternativ där vatten cirkulerar under påverkan av tyngdkraften. I detta fall fungerar ett massivt stålrör fyllt med vatten som en värmeväxlare. Detta rör är slingat med pannan och är alltid beläget i en sluttning, vilket tillåter vatten att strömma genom tyngdkraften från tillförseln till ”returen”.

Main TO eller spolar är ett fast rör med 16–25 mm av betydande längd (från 15 m) lindad runt en reaktor, skorsten eller värmeväxlingstank med vatten. Den konstanta cirkulationen av vatten genom röret gör att medlet (vattnet) når en maximal temperatur på 120 ° C. Denna effekt möjliggör en ångvärmeanordning. Det kräver dock värmeisolering för att hålla temperaturen.

För att montera en sådan panna behöver vi följande:

  1. Två fat eller tunnformade tankar med en diameterskillnad på 50-100 mm och en höjdskillnad på 100 mm.
  2. Massivt kopparrör 16 mm – 50 m.
  3. Chamotte lera.
  4. Vibrator.
  5. Cirkulationspump.
  6. Pannanläggningsmaterial – ben, dörr, skorsten etc..

Normalt tillvägagångssätt:

  1. Vi lindar ett kopparrör på ett fat med liten diameter

Uppmärksamhet! Förpacka försiktigt så att röret inte deformeras.

  1. Vi tar ändarna till sidan av botten av fatet från slutet.
  2. Vi skär hål i den stora trumman för foder- och returuttagen.
  3. Vi installerar ett litet fat med rör i ett stort.
  4. Vi stärker vibratormassan på väggen i en stor fat.
  5. Fyll sinus med en flytande lösning av chamotte lera och vrid på med jämna mellanrum vibratorn.
  6. Vi ordnar en öppen spis inuti en liten fat (med ett horisontellt arrangemang) eller en kolv PDG av typen ”Bubafonya” (med ett vertikalt arrangemang).

Tillverkar en värmeväxlare för en kakelugn

En annan intressant idé är symbios av en stenugn och en flytande panna..

Video: vattenkrets i en tegelugn

I detta fall kokas ett volumetriskt hermetiskt register i form av en kub eller en sammansatt figur (kub + triangel) från rör 75–85 mm. Det ser ut som ett hus med ett gaveltak. Registret har också feed and return. Hela strukturen är installerad på fundamentet och fodrad med fyrkläggstenar.

Detta är det mest tidskrävande alternativet. Det kommer att vara kostnadseffektivt vid fri tillgång till materialet och möjligheten att transportera produkten. Registervikt är 200-300 kg.

Värmeväxlaren kan ha en godtycklig utformning – det är bara nödvändigt att följa dess grundprincip – överföring av värme från reaktorn till ackumuleringen eller flödet av medlet. Sedan distribuerar agenten värmen till konsumenterna. Formen, storleken och funktionerna hos detta element bestäms endast av dina behov och fantasi..

Betygsätt den här artikeln
( Inga betyg än )
Lägg till kommentarer

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: