Soojusvaheti (HE) on seade, mis kannab soojust erinevate temperatuuridega kandjate vahel. Selliseid seadmeid kasutatakse tööstuses, kütte-, kliima- ja ventilatsioonisüsteemides. Lihtsaim näide on ruumi radiaator, mida soojendab jahutusvedelik ja see soojendab ruumi, kus see asub.
Soojusvaheti struktuur
Seadmed koosnevad fikseeritud ja liigutatavatest plaatidest, millest igaühel on avad kandja liikumiseks. Põhiplaatide vahele on paigaldatud palju teisi väiksemaid sekundaarplaate, nii et iga teine neist on naabrite suhtes 180 kraadi pööratud. Sekundaarsed plaadid on tihendatud kummitihenditega.
Teine oluline hoolduselement on jahutusvedelik. See voolab läbi gofreeritud roostevabast terasest kanalite. Külm ja kuum kandja liigub üle kõikide plaatide, välja arvatud esimene ja viimane, samaaegselt, kuid erinevatest külgedest, takistades segunemist. Suure veevoolukiiruse korral tekib gofreeritud kihis turbulents, mis suurendab soojusülekande protsessi.
Seade ühendatakse torujuhtmega esi- ja tagaseinte aukude abil. Jahutusvedelik siseneb ühelt poolt, läbib kõik kanalid ja lahkub seadmest teiselt poolt. Sisse- ja väljalaskeavad on suletud spetsiaalse tihendiga.
Kanaleid moodustavad plaadid on väga oluline hoolduselement. Soojusvaheti valimisel tuleb arvestada selle tööomadustega. Mida kõrgemad nõuded seadmetele esitatakse, seda rohkem plaate see peab sisaldama. Nende arv vastutab seadme üldise efektiivsuse ja teatud ruumi soojendamise võime eest.
Hoolduse tüübid
Vastavalt tööpõhimõttele jagunevad seadmed rekuperatiivseteks ja regeneratiivseteks. Esimeses on liikuvad jahutusvedelikud eraldatud seinaga. See on kõige levinum tüüp ja võib olla erineva kuju ja kujundusega. Teisel juhul puutuvad kuumad ja külmad jahutusvedelikud vaheldumisi sama pinnaga kokku. Kõrge temperatuur soojendab kuuma keskkonnaga kokkupuutel seadme seina, seejärel kandub temperatuur sellega kokkupuutel külma vedelikule.
Vastavalt nende otstarbele jagunevad soojusvahetid kahte tüüpi: jahutus - need töötavad külma vedeliku või gaasiga, samal ajal jahutades kuuma jahutusvedelikku; ja soojendavad - suhtlevad kuumutatud keskkonnaga, andes energiat külmadele vooludele.
Soojusvahetid on disaini järgi mitut tüüpi.
Kokkupandav
Need koosnevad raamist, kahest otsakambrist, eraldi plaatidest, mis on eraldatud kuumakindlate tihendite ja kinnituspoltidega. Selliseid seadmeid on lihtne puhastada ja need võivad plaatide lisamisega suurendada tõhusust. Kuid kokkupandavad hooldusüksused on vee kvaliteedi suhtes tundlikud.Nende kasutusea pikendamiseks tuleb paigaldada täiendavad filtrid, mis suurendab projekti maksumust.
Lamellar
Need erinevad sisemiste plaatide ühendamise meetodi poolest:
- Joodetud TO-des valmistatakse 0,5 mm paksused gofreeritud roostevabast terasest plaadid külmstantsimise teel. Nende vahele on paigaldatud spetsiaalsest kuumakindlast kummist tihend.
- Keevitatud plaatides keevitatakse plaadid kokku, moodustades kassetid, mis seejärel paigutatakse terasplaatide sisse.
- Poolkeevitatud hoolduses kinnitatakse kassetid kokku paroniitliidete abil väikesest arvust keevitatud moodulitest koosnevas konstruktsioonis. Need moodulid on tihendatud kummitihenditega ja ühendatud laserkeevitusega. Seejärel monteeritakse need poltide abil kahe plaadi vahele.
Plaatsoojusvahetiid kasutatakse kõrge rõhu ja äärmuslike temperatuuridega keskkondades. Sellised seadmed nõuavad minimaalset hooldust, on ökonoomsed ja väga tõhusad. Lisaks saab seadmete efektiivsust vastavalt vajadusele suurendada või vähendada, suurendades või vähendades terasplaatide arvu.
Gofreeritud roostevabast terasest soojusvaheti ainus puudus on selle tundlikkus jahutusvedeliku kvaliteedi suhtes, mis nõuab täiendavate filtrite paigaldamist.
Kest ja toru
Need koosnevad silindrilisest korpusest, millesse on paigutatud võredesse paigutatud torude kimbud. Torude otsad kinnitatakse läbipõlemise, keevitamise või jootmise teel.Selliste seadmete eeliseks on, et see on vähenõudlik jahutusvedeliku kvaliteedi suhtes ning seda saab kasutada tehnilistes protsessides, kus esineb agressiivne keskkond ja kõrge rõhk (nafta-, gaasi-, keemiatööstuses). Korpuse ja toru hoolduse puudused on suhteliselt madal soojusülekanne, suured mõõtmed, kõrge hind ja remondiraskused.
Spiraal
Koosneb kahest spiraalideks rullitud metalllehest. Sisemised servad on ühendatud vaheseinaga ja kinnitatud tihvtidega. Sellised soojusvahetid on kompaktsed ja neil on isepuhastuv toime. Nad on võimelised töötama mis tahes kvaliteediga vedelate mittehomogeensete söötmetega. Kui vedeliku liikumise kiirus suureneb, suureneb soojusülekande intensiivsus. Puudused: raskused valmistamisel ja parandamisel, töövedeliku rõhu piirang 10 kgf/cm².
Topelttoru ja toru torus
Esimesed koosnevad erineva läbimõõduga torudest. Jahutusvedelikuna kasutatakse vedelikku ja gaasi. Seadmeid kasutatakse kõrge rõhuga kohtades ja neil on kõrge soojusülekande tase. Neid on lihtne paigaldada ja hooldada. Ainus puudus on kõrge hind.
Toru torus soojusvaheti koosneb kahest erineva läbimõõduga torust, mis on omavahel ühendatud. Neid kasutatakse madala jahutusvedeliku voolu jaoks ja korstna varustamiseks.
Seadme tüüp, mida see töötab, sõltub seadme tüübist. Seadmete konstruktsioon määrab töö efektiivsuse teatud tingimustes. Seetõttu tuleks igat tüüpi seadmete omaduste uurimisele pöörata piisavalt tähelepanu.
Soojusvaheti valmistamine oma kätega
Ise hoolduse tegemiseks peavad teil olema teatud teadmised ja oskused. Esiteks tasub kindlaks teha, millistele nõuetele seade peab vastama, sellest sõltub seadme versioon. Vaja on arvutada materjalid ja teha joonis tulevasest hooldusest.
Supelmaja on koht, kus üsna sageli on vaja teha isetehtud soojusvaheti. Kuna tavaline tulekoldega ahi soojendab piiratud kogust vedelikku, võib vaja minna vees sukeldatud keerutatud kütteelementi. See on mõeldud rohkema vee soojendamiseks. Kuumutatud jahutusvedelikuga paaki lastakse spiraal ja vesi läbib selle.
Kui paagis on vaja vett kuumana hoida, ühendatakse paak küttekatlaga, kasutades kahte toite- ja tagasivoolutoru.
Vesi-vesi
Oma kätega vesi-vesi soojusvaheti valmistamiseks vajate:
- Võib kasutada ka roostevabast terasest anumat kõrgusega 50-60 cm ja läbimõõduga 30-40 cm, kuid see peab olema kaitstud vastupidava polümeerkattega.
- Paagi kate.
- Vasktoru ca 10m. Pikkus on võetud arvutusest: 30 cm läbimõõduga spiraali iga pöörde jaoks on vaja umbes 1 m toru. Parem on võtta väikese varuga.
- Keevitusmasin roostevaba terase ja vase jootmiseks.
- Kaitsevarustus: kindad, keevitusmask.
Tööd tehakse järgmises järjekorras:
- Paagile on tehtud kaas ja tagatud selle tugev hermeetiliselt suletud kinnitus. Seda ei saa keevitada, sest... konteineri sisemuse puhastamiseks peab see olema eemaldatav. Kõige mugavam paigaldusvõimalus on sel juhul äärik. Saate selle tellida kohe koos paagiga või ise valmistada.Aukude arvu arvutamisel võetakse arvesse tihendi asukohta, tavaliselt 4 või 6 kinnitusvahendit.
- Järgmisena luuakse anuma põhja sisselaskeava külma vee jaoks ja selle ülaosas külgseina sisselaskeava soojendatud vee jaoks. Torujuhtme ühendamiseks aukudesse keevitatakse keermestatud adapterid. Konstruktsiooni peaks olema võimalik eemaldada pesemiseks või parandamiseks.
- Järgmine samm on vasest spiraali valmistamine. Kui toru on pehme, saab selle toru abil kergesti kerida. Kui see on raske, peate kasutama taskulampi. Liitmikud keevitatakse vabade otste külge. Need juhitakse läbi kaanel olevate aukude. Oluline on jälgida jootmise tihedust, sest... Sooja vee torustik ühendatakse adapteritega.
- Viimane etapp on soojusvaheti kokkupanek. Selleks katab paagi vasktoru spiraali ja kummitihendiga kaas. Äärikukinnitused pingutatakse poltide abil. Sel juhul on vaja tagada, et spiraal asetseks rangelt konteineri keskel, seinu puudutamata. Vastasel juhul väheneb hoolduse efektiivsus oluliselt.
Kaalutud variant sobib ka eramajade vee soojendamiseks. Sellised seadmed töötavad loomuliku tsirkulatsiooni põhimõttel: puu- või gaasikatel soojendab vett, see tõuseb toitetorust üles, annab soojust välja ja tuleb alla tagasi. Seejärel korratakse protsessi.
Alati ei ole võimalik tagada pidevat looduslikku ringlust. Seetõttu on parem kasutada tsirkulatsioonipumpa.
Õhk
Seade koosneb korpusest ja torudest, millesse on paigaldatud kuumutatud aine. Ventilaator juhib neist läbi õhuvoolu, kuhu soojus kandub. Toimub soojusvahetusprotsess.Seda võimalust nimetatakse küttekehaks.
Plaatkonstruktsioone kasutatakse ka ventilatsiooni- ja õhkküttesüsteemides. Seal täidab soojusülekandeseina rolli gofreeritud metall. Seal, kus kaks õhuvoolu, külm ja soe, liiguvad üksteisega risti. Need on plaatidega eraldatud nii, et soe ja külm vool asetsevad vaheldumisi vahedes. Nende seadmete efektiivsus on kõrge, kuid neid on raske iseseisvalt valmistada.
Õhuhoolduse paigaldamise protseduur:
- Korpus on valmistatud metallplaadist. Selle alumise osa pindala peaks olema võrdne ventilaatori suurusega. Tsentrifugaalkonstruktsiooni jaoks võetakse kast, mille pindala on 70% suurem kui väljalasketoru.
- Vasktoru jaoks puuritakse kasti seintesse vastaskülgedel augud.
- Valmistatud torulõigud paigaldatakse aukudesse, mis on tehtud nii, et nende servad ulatuvad mõlemalt poolt 2 cm karbist kaugemale.
- Nurgaliitmikud keevitatakse torude vabade otste külge. Need on ühendatud mao kujul. Saate teha kaks paralleelset. Nii jahtub jahutusvedelik puhumisel vähem.
- Väljund- ja sisendotstele on joodetud keermestatud adapterid ning nendega on ühendatud veevarustus. Vesi on varustatud, kontrollige, kas ühendused on tihedad.
- Korpus on paigaldatud ventilaatoriga alusele. Konstruktsioon on kaetud korpusega, et õhuvool ei läheks külgedele.
Eramu kütmiseks oma kätega soojusvaheti valmistamiseks peate mõistma selle tööpõhimõtet ja tegema täpse arvutuse vajaliku võimsuse kohta ruumi piisavaks soojendamiseks, eriti talvel. Peate kasutama kõige soojusjuhtivamaid materjale; vask on parim valik. Selle efektiivsus on palju parem kui teistel metallidel.Kõik toimingud tehniliste seadmete valmistamisel tuleks läbi viia hoolikalt, vältides võõrkehade sattumist sisse. Enese kahtluse korral on parem pöörduda kogenud meistriga. Ta ühendab kõik elemendid tõhusalt ja hermeetiliselt.
