Potisepa ahju jaoks soojusvaheti tootmine

Kuidas arendada ahju soojusvahetit? Milline soojuskandja on parem – vedel või õhk? Mis on iga soojusvaheti põhiprintsiip? Sellest artiklist saate teada, kuidas iseseisvalt luua täieõiguslik katel improviseeritud materjalist vee soojendamiseks..

Varasemates artiklites uurisime mitmesuguseid kütusepõletuse liike. Samuti kirjeldasime, kuidas optimeerida selle tarbimist ja kontrollida gaaside temperatuuri. Kogu kütteprotsessi võib jagada laias laastus neljaks etapiks:

1. Soojusenergia emissiooni genereerimine. See on kütuse põlemine, milles toimub soojusemotsiooniga termokeemiline reaktsioon.
2. Soojusvahetus. Selles etapis liigub tasakaalus olev soojusenergia liigsest seisundist stabiilseks. Lihtsamalt öeldes – soojus kantakse kuumutatud keskkonnast jahutatud keskkonda..
3. Ülekanne. Agent (vedel või õhk) edastab soojusenergia tarbijale (radiaatorile), mis asub reaktorist kaugel asuvas kohas. Aine pidev ringlus suletud süsteemis tagab selle naasmise reaktorisse, seejärel tsükkel kordub.
4. Soojuse hajumine. Tarbija (tegelikult soojusvaheti) annab soojusjuhtivuse omaduste tõttu keskkonda (õhku) soojusenergiat, võrdsustades selle temperatuuri.

Punktis 1 toodud protsessi tulemus on etteaimatav – ahju suuruse, tüübi ja kütuse järgi saame hinnata reaktori töörežiimi, võimsust ja tootlikkust. Kuid ilma tõhusa soojusülekandeta (punkt 2) on suurem osa energiast ülejääk ja see eemaldatakse koos primaarse kandjaga kuuma gaasi kujul. Lihtsamalt öeldes – see lendab torusse selle sõna kõige otsesemas tähenduses. Selle vältimiseks peate soojusvaheti õigesti valima ja korraldama.

Erinevate materjalide ja kandjate mitmekesised omadused pakuvad laia valikut valikuid, kuid keskendume kõige soodsamatele – õhule ja vedelale.

Soojusvaheti lahendab ainult ühe, kuid peamine ülesanne – primaarse jahutusvedeliku jahutamine. Rangelt öeldes on see reaktori jahutussüsteem. Selle töö efektiivsuse määravaks teguriks on keskkonna (aine) soojusmahtuvus ja soojusjuhtivus. Nagu teate, on vesi ja õhk üksteist välistavad omadused, kuid nad teevad sama tööd. Õhust tihedama vedeliku paremaid füüsikalisi omadusi ei saa vaielda. Kuid selleks on vaja hermeetiliselt suletud süsteemi, ilma milleta õhk saaks hakkama..

Õhksoojusvaheti

Juhul, kui küttekast toimib esmase soojusvahetina (teraspliidid, pikapõletusahjud – PDG, vanaõli ahjud – POM), võib “kuiva” soojusülekande efektiivsuse suurendamiseks võtta järgmisi meetmeid.

Läbi vertikaalsete ja horisontaalsete sirgete kanalite (torud)

Terastorud keevitatakse otse kaminale. Parem on paigaldada need vertikaalselt – see parandab õhu läbilaskvust. Sobib, kui käepärast on materjali – torujäägid (sektsiooni kuju ei oma tähtsust). Läbimõõt 50-200 mm. Ahju algne lahendus oleks seinte keevitamine võrdsetest torusektsioonidest.

Kumerad ja ümarad kanalid

Ideaalne võimalus on “kerida” kogu tulekast üle 1–2 pöörde. See võtab küll oskusi ja aega, kuid efekt on palju suurem kui lihtsate otsekanalite kaudu. Mida suurem on sisselaske- ja väljalasketaseme erinevus, seda paremini kanal töötab. Kui võtate tara väljastpoolt, on efekt maksimaalne, kuna ahju kuumutamisel ilmneb temperatuuri erinevuse tõttu eelnõu, mis tagab pideva voolu “automaat” režiimis.

Tankide labürindid

Sellise soojusvaheti rakendamiseks tuleb ülemisele seinale paigaldada täiendav teraskarbik, mille kõrgus on umbes 100 mm ja paksud seinad. Sellesse kasti asetage 5–8 mm terasest vaheseinad nii, et tekiks labürint. Selle alguses ja lõpus peaksid olema kanali sektsiooni sisselaskeavad. “Labürindi” kohal on ka kaanega kaetud. Selles teostuses toimib ruum ahju seina ja karbi seinte vahel soojusvahetina. Selliseid soojusvaheteid saab paigutada terasreaktori külgseintele..

Reaktoris olevate kanalite kaudu, integreeritud ahju

Sellised kanalid asetatakse ahju loomisel projekti, seejärel keevitatakse seintesse. Need võivad asuda kamina ülaosas kõrvuti. Läbimõõt alates 50 mm.

Mis tahes tüüpi BT korral kasutatakse konvektsiooni nähtust *, kuid enamasti on reaktori kõrge temperatuuri tõttu õhu loomulik liikumine ebapiisav ja seda sunnivad ventilaatorid. Seda meetodit nimetatakse ka süstimiseks.

* Konvektsioon – viis soojuse edastamiseks voogude või joaga.

Sissepritse saab teha igal võimalikul viisil – ehitades kanalisse õhupumba või suunates selle lihtsalt soojusvahetisse. “Kuivad” soojusvahetid on kõige lihtsamad ja taskukohasemad kütteseadmed.

Õhksoojusvahetite eelised:

1. Tihedus pole vajalik.
2. Võib töötada ilma süstijateta.
3. Paigaldamise lihtsus ja saadaoleva materjali kättesaadavus.

Õhksoojusvahetite puudused:

1. Vajalik on märkimisväärne (alates 100 mm) kanali läbimõõt.
2. Keskkonna madal soojusmaht (õhk).
3. Lühike temperatuuriülekande ulatus.

Vedel soojusvaheti

Iga vedelik ületab soojusmahtuvuse osas oluliselt atmosfääriõhku, mis tähendab, et see on võimeline kandma soojust reaktorist palju kaugemale. Samal ajal nõuab see suuremat tähelepanu endale – kogu süsteemi (välja arvatud gravitatsiooniline) tihedusele. Samuti on eristatav omadus suur mass, mis tähendab, et loodusliku konvektsiooni mõju on võimalik ainult märkimisväärse kanali läbimõõduga (alates 75 mm) või on vaja injektorit – keskmise puhuriga.

Kõik vedelad soojusvahetid võib tinglikult jagada kahte tüüpi – mahtuvuslikuks ja peamiseks.

Mahutite hooldus ehk soojusvahetusmahutid on reaktorisse integreeritud mahutid. Muudel juhtudel saab reaktori mahutisse integreerida. Soojusvahetus toimub vedelas keskkonnas, mis on paagis. Sellel (paagil) on etteandekanalid (ülaosas) ja “tagasitulek” (allosas). Toru läbimõõduga alla 75 mm peab tagasivoolul olema puhur, vastasel juhul ei saa soojuspaisumine vett läbi kanali lükata.

Teist tüüpi vedel TO on valmistatud silindrilise mahuti kujul, mille sees on sirge kanal. Kanal võib toimida korstnana ja paljudel juhtudel paigaldatakse selline paak otse pliidile. Selles olev vesi eemaldab heitgaaside temperatuuri ja kannab selle üle sunnitud ringluse abil. Sellist TO nimetatakse ka torukatel..

Kirjeldatud põhimõte on aluseks kõigi kaasaegsete tüüpi katelde jaoks, mis töötavad kütuse põlemisel. Kaasaegses kujunduses on need aluseks väikese läbimõõduga torude (16–32 mm) ja radiaatoritega suletud süsteemile. Sellise süsteemi töö on pumba elektrita võimatu. Siiski on olemas võimalus, kus vesi ringleb gravitatsiooni mõjul. Sel juhul toimib soojusvahetina veega täidetud tahke terastoru. See toru on katlaga silmuses ja asetseb alati kallakul, mis võimaldab vett voolata raskusjõu abil toitetist “tagasivooluni”.

Peamine TO või mähised on märkimisväärse pikkusega (alates 15 m) 16–25 mm tahke toru, mis on mähitud veega ümber reaktori, korstna või soojusvahetuspaagi. Vee pidev ringlus läbi toru võimaldab agensil (vesi) saavutada maksimaalse temperatuuri 120 ° C. See efekt võimaldab aurukütteseadet kasutada. Kuid temperatuuri hoidmiseks on vaja soojusisolatsiooni.

Sellise katla kokkupanekuks on vaja järgmist:

1. Kaks tünni või tünnikujulist mahutit läbimõõdu erinevusega 50–100 mm ja kõrguse vahega 100 mm.
2. Tahke vasktoru 16 mm – 50 m.
3. Šamoti savi.
4. Vibraator.
5. Tsirkulatsioonipump.
6. Katla paigaldusmaterjal – jalad, uks, korsten jne..

Töökord:

1. Me kerime vasktoru väikese läbimõõduga tünnile

Tähelepanu! Mähkige ettevaatlikult, et toru ei deformeeruks.

2. Toome otsad tünni põhja küljele otsast.
3. Lõikasime sööda- ja tagasivooluavade jaoks suures tünnis augud.
4. Paigaldame suure torudega väikese tünni.
5. Me tugevdame vibraatori muskaati suure tünni seinale.
6. Täitke siinus šamoti savi vedela lahusega, perioodiliselt sisse lülitades vibraatori.
7. Korraldame kamina väikese tünnis (horisontaalse paigutusega) või kolb PDG tüüpi “Bubafonya” (vertikaalse paigutusega).

Veel üks huvitav idee on kiviahju ja vedelikuboileri sümbioos..

Video: veeringlus tellistest ahjus

Sel juhul keedetakse 75–85 mm torudest kuupmeetri või komposiitkuju (kuup + kolmnurk) kujul olev mahuline hermeetiline register. See näeb välja nagu viilkatusega maja. Registril on ka sööt ja tagastamine. Kogu konstruktsioon on paigaldatud vundamendile ja vooderdatud tulekiviga tellistega.

See on kõige aeganõudvam variant. Materjalidele vaba juurdepääsu ja toote transportimise võimaluse korral on see tasuv. Registreeritud kaal on 200-300 kg.

Soojusvahetil võib olla suvaline konstruktsioon – on vaja ainult jälgida selle peamist põhimõtet – soojuse ülekandmist reaktorist aine kogunemisele või voolule. Siis jaotab agent tarbijatele soojuse. Selle elemendi kuju, suuruse ja omadused määravad ainult teie vajadused ja kujutlusvõime..