Топовая баня
Назад

Теплообменник из стальной трубы

Опубликовано: 25.03.2020
0
1

Какие теплообменники лучше медные или алюминиевые

В отопительном оборудовании все чаще используется материал будущего – сплав алюминия и кремния. Схожая эвтектическая структура позволила соединить два разнородных вещества – металл и минерал. Получился материал, обладающий отличными свойствами литья. Теплообменники без сварочных швов и сложной формы увеличивают поверхность обмена энергией. Задача создания таких конструкций состоит в оптимизации теплопередачи при минимальных габаритах передающего тепло агрегата.

Теплообменник из сплава алюминия и кремния отличается хорошей антикоррозионной устойчивостью. Отсутствие сварных швов, сгибов придает изделию высокую прочность. Еще одно достоинство – оптимальное механическое сопротивление обратному низкотемпературному потоку теплоносителя. Теперь металлу не опасен большой температурный градиент подающего и обратного контура.

Поскольку серийное производство бытовых приборов сосредоточено на изготовлении теплообменников из черного металла, то газовые котлы с медным теплообменником считаются престижным товаром. Медь обладает высокими теплопередающими характеристиками. Поэтому для обогрева большого дома можно использовать небольшие котлы с незначительным количеством теплоносителя. В итоге аппараты получаются очень компактными.

Важно! Нередко покупатели интересуются, какой выбрать теплообменник – стальной или медный. Исходить нужно из физико-химических свойств черного и цветного металлов

Удельная теплоемкость меди ниже, чем стали.

То есть для нагрева равного количества вещества, меди нужно передать меньше теплоты, чем стали. Соответственно инерция отопительной системы, где стоит стальной теплопередающий агрегат больше. Автоматика котла, работающая с медным теплопередающим блоком, быстрее реагирует на повышение температуры теплоносителя.

Сравнивая медные теплообменники для котлов со стальными, можно сказать, что последние более пластичны. Этот фактор важен, поскольку происходит постоянный процесс взаимодействия с открытым огнем. Вследствие этого развиваются тепловые напряжения металла и появляются трещины. Сталь более прочна в этом отношении и выдерживает большое количество циклов: нагрев – остывание.

Заметка! К недостаткам стали, кроме инерционности, повышенной удельной теплоемкости, относят: • подверженность коррозии; • увеличенный объем поверхности калорифера; • большое количество теплоносителя; • значительную массу отопительных приборов.

Стальные газовые котлы по массе составляют от 70 кг и выше. Чем больше мощность, тем значительнее габариты. Очень важным параметром котла является толщина металлической стенки.

Изготовление медных теплообменников по сравнению со стальными выгодно даже с точки зрения их обслуживания. Коэффициента шероховатости у меди меньше, чем у стали в 130 раз. Благодаря этому гидродинамическое сопротивление медных изделий при движении по ним жидкости снижает степень загрязнения и образования накипи.

Важно! Сегодня производители экономят на металле и уменьшают толщину до предела. Это увеличивает вероятность быстрого прогорания. Поэтому при покупке необходимо ориентироваться на толщину стенок калорифера не менее 3 мм.

Эффективность отдельного вида по сравнению с другими – спорный вопрос, на который практически невозможно дать однозначный ответ. Обусловлено это тем, что разное теплообменное оборудование используется в разных отраслях и работает в разных условиях. Так же в качестве основных характеристик в разных теплообменниках называются разные параметры.

Виды теплообменного оборудования

В ходе эксплуатации испарителей появляются разные виды повреждений: • разрывы трубок на точке подачи воды и её выхода; • нарушение целостности в результате гидроударов; • вмятины, свищи; • нарушение герметичности резьбовых соединений.

Перед началом ремонта выполняется поиск микротрещин, которые визуально не заметны. Скрытые дефекты можно обнаружить только методом опрессовки. Свищи устраняются пайкой медного теплообменника с помощью высокотемпературных припоев.

Для работы понадобится паяльник, флюс и припой. Сначала наносится флюс, который очищает поверхность от окислившихся частиц. Также он помогает равномерно распределяться припою. В качестве флюса используют пасту, которая содержит медь. Если её нет, то можно взять канифоль и даже таблетку аспирина.

Заметка! При заваривании медного теплообменника нужно, чтобы припой плавился от трубки, а не от контакта с паяльником.

Слой припоя в месте повреждения наращивается постепенно, пока его толщина не достигнет 1-2 мм. Пламя горелки должно быть средним, иначе можно еще больше повредить испаритель. После окончания пайки нужно снять остатки флюса. Потому что кислота, содержащаяся в его составе, разъедает медь.

Разновидности устройства и принцип работы

В домашних отопительных системах воздух наиболее часто используются поверхностные теплообменники системы отопления, где тепловая энергия передается через поверхности металлических стенок данного устройства.

Принцип отопления через теплообменник наиболее полно реализован в конструкции газовых, твердотопливных или электрических котлов. Вода циркулирует по изогнутым в виде змеевика трубам, установленным внутри отопительного агрегата, и нагревается от температуры горящего топлива. Нагревшийся теплоноситель уходит в трубопровод отопительной системы, а ему на смену в теплообменник поступает остывшая вода из радиаторов.

До сих пор во многих индивидуальных домах традиционным источником тепла остается печь. Она хороша для обогрева небольшой избы, однако в условиях многокомнатного коттеджа ее тепловая мощность недостаточна. Поэтому в частном доме теплообменник в системе отопления нужен для того, чтобы превратить печку в полноценный водонагревательный котел.

Несложный по конструкции самодельный теплообменник послужит для отопления дома

Несложный по конструкции самодельный теплообменник послужит для отопления дома

Теплообменник из стальной трубы

Принцип действия самодельного теплообменника состоит в том, что печь передает ему энергию от сгорания дров или угля, а нагревшаяся вода расходится по трубам во все комнаты. Такой способ отопления позволяет обитателям дома наслаждаться равномерным распределением тепла. Кроме того, все помещения прогреваются гораздо быстрее, а расходы на приобретение топлива снижаются.

Усовершенствовать печное отопление частного дома можно двумя способами:

  • построить печь «с нуля» под конкретный размер теплообменника;
  • установить в существующую печь самодельный теплообменник, изготовленный по размерам топки.
Схема кирпичной печи с теплообменником

Схема кирпичной печи с теплообменником

Изготовив теплообменник для отопления своими руками, домовладелец может быть уверенным, что его печь с водяным контуром станет действовать не хуже настоящего твердотопливного котла. Отличие будет только в том, что у печки расположение входного отверстия теплообменника получится немного выше над полом, чем у заводских котлов. Это довольно существенная разница, которая может влиять на скорость естественной циркуляции теплоносителя.

Подключение теплообменника к системе отопления нужно сделать таким образом, чтобы труба поступления холодной воды (обратка) была расположена как можно ниже.

Так же, как в обычной системе отопления, в верхней точке трубопроводов нужно вмонтировать расширительный бачок. Он будет компенсировать изменение объема нагретой воды и выпускать из системы пузырьки воздуха. Если отопление через теплообменник с естественной циркуляцией окажется недостаточным для обогрева большого коттеджа, придется установить в систему циркуляционный насос.

Принцип подключения теплообменника к системе отопления

Принцип подключения теплообменника к системе отопления

Если разбираться, для чего нужен теплообменник в системе отопления, можно заметить несколько явных преимуществ:

  1. Простота изготовления. Если в доме уже существует печь, то придется потратиться только на изготовление самодельного теплообменника и монтаж системы отопления.
  2. Комбинированное отопление. Дополнительно к обогреву дома от поверхности печки прибавится водяная система отопления.
  3. Разнообразие видов топлива. Можно топить печь любыми твердыми энергоносителями, в отличие от котлов, ориентированных только на определенный вид топлива.
  4. Красивый внешний вид. Сохранить традиционный вид русской печи бывает полезно при создании интерьера в национальном стиле.

Среди недостатков отопления через теплообменник можно назвать: менее высокий КПД по сравнению с заводскими котлами и отсутствие автоматического контроля за интенсивностью нагрева теплоносителя.

Если охарактеризовать воздушную систему отопления, можно сказать, что у нее больше минусов, чем плюсов. Воздушные теплообменники для отопления мало распространены в частном жилом секторе, они пока еще не стали привычными.

Преимуществом этой системы называют возможность совмещать обогрев с принудительной вентиляцией. Однако возможные ошибки при ее проектировании и монтаже могут свести преимущества к минимуму. В воздуховодах бывает слышен шум вентилятора, а в помещениях ощущается температурный дисбаланс.

Теплообменники для воздушного отопления существуют прямого нагрева, а также косвенного. В первых из них газовое или дизельное топливо сгорает непосредственно в самом теплообменнике. В других моделях используется промежуточный теплоноситель.

Существует основная классификация теплообменников — по типу теплоносителя, которая делит их на водяные и воздушные.

Водяные теплообменники — самая простая и распространенная разновидность оборудования. Их работа основана на базовых законах физики: при нагревании жидкость расширяется, ее плотность уменьшается. Под давлением более плотной холодной воды, находящейся в нижней части контура, нагретая жидкость поступает в расширительный бак, а оттуда — обратно в теплообменник, двигаясь по замкнутому кругу.

Циркуляция по трубам и постоянное нагревание воды до нужной температуры позволяет поддерживать оптимальную работу подключенного контура. Она же предотвращает переохлаждение трубы дымохода, которое может привести к образованию конденсата.

Простейший теплообменник представляет собой металлический бак или змеевик (спиралевидную трубу), в котором находится теплоноситель — горячая вода. Источником тепла является горячая труба дымохода, которая находится в прямом контакте с источником тепла.

Теплообменник из стальной трубы

Устройство на основе водного теплоносителя работает по принципу самовара. В системе предусмотрен расширительный бак для горячей воды. Через выходной штуцер теплообменника вода по трубе попадает в расширительный бак. Снизу бака расположен выходной штуцер с трубой, через которую охлажденная вода покидает емкость и поступает снова в теплообменник. Естественный физический процесс теплового обмена обусловливает постоянную циркуляцию жидкости и поддержание постоянной температуры.

Принцип действия воздушных теплообменников в том, что горячие газы нагревают расположенные внутри устройства трубки, не создавая дополнительного нагрева, а лишь направляя тепловую энергию наружу. Конструктивно воздушный теплообменник представляет собой цилиндр с несколькими полыми трубками внутри, воздух в цилиндрический резервуар подсасывается снизу, в трубе нагревается и из теплообменника выходит наружу, таким образом увеличивая уровень нагрева помещения на 15-20%.

Кроме традиционного металлического бака или змеевика встречаются колпаковые модели, которые используются для отопления мансардных помещений.Такой принцип строения печи предложил И.В. Кузнецов, и колпаковая печь названа его именем. Работа колпаковых теплообменников основана на удержании нагретого воздуха, поднимающегося вверх по дымоходу, с помощью специального колпака, который устанавливается под потолком. Движение воздуха в трубе происходит за счет естественных физических процессов.

Итак, назначение приспособления – передавать температуру от одной среды к другой. Источниками тепла и теплоносителями могут быть различные жидкости, газы и пар. Нестабильные среды разделяются материалом, имеющим для этого подходящий показатель теплопроводности. Простейший пример теплообменника – обычный комнатный радиатор. Источник тепла – вода в отоплении. Нагреваемая среда – воздух в комнате. А разделяющий материал – металл, из которого сделан радиатор.

Большую роль в том, какой использовать промежуточный материал, имеет его степень теплопроводности. Лидерами по этому показателю являются серебро и медь. Но по понятным причинам, чаще всего применяется медь.

Устройство теплообменника

Медь в 7,5 раз лучше передаёт тепло, чем сталь, а пластик в 200 раз хуже, чем сталь. Получается, что при прочих равных условиях, 1,7 метра медной, 12 метров стальной и 2000 метров пластиковой трубы передадут одно и то же количество тепла.

К преимуществам теплообменного оборудования производства ООО НПО «Спецнефтемаш» относятся:

  • Низкая потеря давления теплообменных сред
  • Возможность теплообменного процесса потоков газов и жидкостей в любой необходимой производительности;
  • Возможность теплообмена при сильном давлении и перепадах температур;
  • Возможность осуществления теплообмена в широком диапазоне температур (от -269 до 1100°С);
  • Легкая и компактная конструкция;
  • Возможность теплообмена как в нейтральных средах, так и в агрессивных, а также в среде, содержащей твердые частицы;
  • Возможность использования теплообменного оборудования в качестве конденсаторов, испарителей и т.д.
  • Пониженная металлоемкость;
  • Доступная цена.

Для мытья в бане нужна горячая вода. И решений у этой проблемы несколько. Она полностью отпадает, если в населенном пункте имеется сеть горячего водоснабжения.

Теплообменник из стальной трубы

Но все же чаще владелец дома должен сам позаботиться о нагреве воды для хозяйственных нужд. Радикальное решение — завести у себя бойлер, способный покрыть нужды дома и бани.

Но при редком использовании проще и выгоднее пользоваться банными печами на твердом топливе.

Обратите внимание

Идея использовать как можно полнее тепло, вырабатываемое печью, не нова. Хорошим применением становится использование его для подогрева теплоносителя.

К сведению! Принцип любого теплообменника состоит в том, чтобы обеспечить максимальный контакт изолированного жидкого носителя с разогретой поверхностью для увеличения теплопередачи между ними.

Изобретено немало конструкций для реализации этого. Давайте разберемся в них, согласно предназначению нагреваемой жидкости.

Область применения

Даром пропадающее тепло можно использовать в двух целях:

  • для нагрева воды, которая будет использоваться при мытье;
  • для обогрева помещений.

Преимущества отопления с теплообменником

Теплообменник из стальной трубы

Теплообменник для банной печи спиральный

Теплообменник из стальной трубы

Чтобы сделать ТО самостоятельно, необходимо обладать определенными знаниями и навыками. Для начала стоит определить, какие требования должно выполнять оборудование, от этого зависит вариант устройства. Необходимо произвести расчет материалов и выполнить чертеж будущего ТО.

Баня – место, где довольно часто возникает необходимость сделать самодельный теплообменник. Так как обычная печь с топкой нагревает ограниченный объем жидкости, может понадобиться водяной погружной витой ТО. Он предназначен для нагрева большего количества воды. В бак с нагретым теплоносителем опускается змеевик, через него проходит вода.

Когда нужно поддерживать воду в баке в горячем состоянии, емкость при помощи двух труб подачи и обратки соединяется с нагревательным котлом.

Вода-вода

Спираль из медной трубы монтируется в емкость из нержавеющей стали

Для изготовления теплообменника вода-вода своими руками понадобится:

  • Емкость из нержавеющей стали высотой 50-60 см и диаметром 30-40 см. Можно использовать и обычную сталь, но она должна быть защищена прочным полимерным покрытием.
  • Крышка для бака.
  • Медная трубка около 10м. Длину берут из расчета: на каждый виток спирали диаметром 30 см уходит примерно 1 м трубки. Лучше взять с небольшим запасом.
  • Сварочный аппарат для нержавейки и пайки меди.
  • Средства защиты: перчатки, маска для сварки.
Предлагаем ознакомиться  Чем можно обернуть дымоход

Работы выполняются в следующем порядке:

  1. Делается крышка для бака и обеспечивается ее прочное герметичное крепление. Приваривать ее нельзя, т.к. она должна сниматься для возможности очистки внутренней части емкости. Самый удобный вариант крепления в этом случае – фланцевое. Его можно заказать сразу вместе с баком, или сделать самостоятельно. Количество отверстий рассчитывают с учетом расположения уплотнителя, обычно это 4 или 6 креплений.
  2. Далее создается вход для холодной воды на дне емкости и выход для нагретой в верхней ее части в боковой стенке. В отверстия ввариваются резьбовые переходники для подсоединения трубопровода. Следует предусмотреть возможность съема конструкции для его промывки или ремонта.
  3. Следующим этапом будет изготовление спирали из меди. Если трубка мягкая, она легко навивается с помощью оправки. Если же она жесткая, необходимо воспользоваться горелкой. На свободные концы навариваются фитинги. Они проводятся через отверстия на крышке. Важно следить за герметичностью пайки, т.к. к переходникам будет подсоединяться трубопровод для горячей воды.
  4. Заключительным этапом будет сборка теплообменника. Для этого крышка со спиралью из медной трубы и резиновым уплотнителем накрывает бак. Фланцетные крепления затягиваются при помощи болтов. При этом необходимо следить, чтобы спираль находилась строго в середине емкости, не касаясь стенок. Иначе эффективность ТО сильно понизится.

Рассмотренный вариант подходит и для нагрева воды в частных домах. Такие устройства функционируют на принципе естественной циркуляции: дровяной или газовый котел нагревает воду, она поднимается по трубе подачи вверх, отдает тепло и спускается обратно. Далее процесс повторяется.

Воздушный

Теплообменник из стальной трубы

Воздушный теплообменник устанавливается на трубу дымохода печи

Устройство состоит из корпуса и установленных в нем трубок с нагретой средой. Через них вентилятор прогоняет поток воздуха, которому передается тепло. Происходит теплообменный процесс. Такой вариант называется калорифером.

Также для систем вентиляции и воздушного отопления применяются пластинчатые конструкции. Там роль теплопередающей стенки выполняют гофрированный металл. Где два потока воздуха, холодный и теплый, движутся перпендикулярно друг к другу. Они разделены пластинами так, что в зазорах теплый и холодный потоки располагаются поочередно. Эффективность этих устройств высока, но они сложны для самостоятельного изготовления.

Порядок монтажа воздушного ТО:

  1. Из листа металла делается корпус. Площадь его нижней части должна быть равна размеру вентилятора. Для центробежной конструкции берется короб с площадью на 70% больше чем выходная труба.
  2. В стенках короба на противоположных сторонах просверливаются отверстия для медной трубки.
  3. В проделанные отверстия устанавливаются, подготовленные отрезки труб, чтобы их края выходили за пределы короба на 2 см с обеих сторон.
  4. К свободным концам трубок привариваются угловые фитинги. Они соединяются в виде змейки. Можно сделать две параллельные. Так теплоноситель будет меньше остывать при обдуве.
  5. На выходной и входной концы припаиваются переходники с резьбой, к ним присоединяется водопровод. Подается вода, проверяют, чтобы соединения были герметичны.
  6. Корпус крепится на основание с вентилятором. Конструкция закрывается кожухом, чтобы воздушный поток не уходил в стороны.

Сделаем из пластинчатого теплообменника бытовой обогреватель. Его можно, например, подсоединить к котлу с водяной рубашкой.

Понадобится:

  • готовый пластинчатый теплообменник, небольшого размера;
  • патрубки для воздуховода;
  • вентилятор;
  • фанера для сборки каркаса (её размеры должны совпадать с размерами боковых стенок теплообменника) – 4 шт;
  • фанера для фронтальной части каркаса – 1 шт;
  • лист металла;
  • брусок (такой длины, чтобы хватило на рамку и 4 коротких бруска);
  • саморезы;
  • рулетка;
  • электролобзик;
  • шуруповёрт.

Ход работы:

  1. Из фанерных кусков сбивается ящик. Внутренние углы фиксируются при помощи брусков на саморезы. Теплообменник должен плотно вставляться в каркас.
  2. На одну сторону каркаса крепим лист металла, посередине прорезаем отверстие, в которое будет вставлен вентилятор.
  3. Делаем рамку из бруска. Крепим её на противоположной стороне каркаса.
  4. К рамке приделываются патрубки для воздухоотвода.

Установив такой прибор на пути следования холодного воздуха с улицы, можно получить свежий, но тёплый воздух. Потери тепла из-за вентиляции помещений сократятся в 3 раза.

На сегодня по всему миру определенные предприятия производят пластинчатое теплообменное оборудование, но каждое из них более ориентируется на потребности и предпочтения пользователей теплосетей страны-производителя, а поэтому не все приборы из-за границы хороши для использования на территории Российской Федерации. В этой статье мы опишем только те компании, теплообменники которых долго и уверенно используются на предприятиях РФ и стран СНГ

Теплообменники Ридан

Этот русский изготовитель ПТО стабильно держится на рынке уже около 30 лет. Производство происходит в Дзержинске. Для комплектации используют датские элементы фирмы Sondex. Несомненным плюсом являются 45 центров помощи с техникой их генерации в России.

Теплообменники Alfa Laval

Продукты компании, основали которую шведы в 1883 году, популярны на русском рынке. Приборы собираются из отечественных деталей в пяти километрах от Москвы, в Королеве. Функционируют 36 сервис-центра по стране.

Теплообменники GEA

Германское предприятие, использующее узлы своего изготовления. Фабрикация ведется в Солнечногорске и Новосибирске. Действует в РФ двадцать лет, а основано всего три центра обслуживания потребителей их товара.

Теплообменники «Астера»

Уполномоченный поставщик датских пластинчатых ПТО Sondex. Существует на нашем рынке 11 лет. Весь комплекс (завод, офис и сервис-центр) размещается в Ростове-на-Дону.

Теплообменник из стальной трубы

Теплообменники Этра

Производитель, собирающий установки из датских Sondex составляющих. Семь лет работают его промышленные заводы в Нижнем Новгороде, и размещено 19 сервис-центров по стране.

Теплообменники APV

В Санкт-Петербурге датские предприниматели уже 20 лет ведут изготовление теплообменного оборудования. Открыли 2 сервис-цента.

Теплообменники Danfoss

Российское отделение датской компании, начавшей действовать в 1993 году. Для изготовления используют Sondex и SWEP комплектующие. Имеют 52 сервис-центра в России.

теплообменник

Теплообменники Funke

Одиннадцать лет Германия изготовляет теплообменники из своих же комплектующих. В их распоряжении семь фабрик: по две в Тюмени и Подмосковье, по одной в Краснодаре, Екатеринбурге и Новосибирске. В придачу к ним распоряжаются 18 центрами обслуживания.

Теплообменники Roswep

Группа компаний с офисом в Москве. С ранних девяностых они комплектуют свои ПТО деталями фирмы SWEP из Швеции. Функционируют 10 центров обслуживания.

Заполните форму онлайн заявкиНаш инженер свяжется с вами для уточнения деталей и прозведет расчет

Температура греющей среды (горячий контур) на входе в теплообменник. Данные можно взять из технических условий (ТУ) или договора с теплоснабжающей организацией.Температура греющей среды

Температура греющей среды (горячий контур) на выходе из теплообменника. Данные можно взять из технических условий (ТУ) или договора с теплоснабжающей организацией.Температура греющей среды

Температура нагреваемой среды (холодный контур) на выходе из теплообменника. Данные можно взять из технических условий (ТУ) или договора с теплоснабжающей организацией.Температура нагреваемой среды

Температура нагреваемой среды (холодный контур) на входе в теплообменник. Данные можно взять из технических условий (ТУ) или договора с теплоснабжающей организацией.Температура нагреваемой среды

Дополнительные параметры

Вы можете указать дополнительные параметры, которые будут учтены при расчете теплообменника

м.вод.сткпа

м.вод.сткпа

Нажимая кнопку, вы принимаете условия «Пользовательского соглашения» и даете «»

Для повышения КПД котла с водяным контуром. Металлическая конструкция из труб большого диаметра будет встраиваться в печь и подключаться к отопительному трубопроводу.

Область применения

. Он представляет собой цилиндрический корпус, по которому проходят несколько полых труб. Подсос воздуха происходит снизу, нагреваясь в трубе, он выходит из теплообменника, увеличивая КПД печи на 15-20%. Воздуховоды можно вывести в соседнее помещение, обогрев таким образом от одной печи несколько комнат или секций гаража.

Эксплуатационные качества

Теплообменники рассчитаны на давление РN от 5,5 до 10,0 МПа. В зависимости от модели теплообменники выпускаются с производительностью от 2 000 до 100 000 м3/ч. и мощностью от 0,1 МВт до 2,5 МВт.

Теплообменники устанавливаются в отапливаемом помещении с температурой воздуха не ниже 5 оС. Могут эксплуатироваться в условиях макроклиматического района с умеренным (У1) и холодным климатом (УХЛ1) с абсолютной минимальной температурой соответственно не ниже минус 60 оС и рассчитаны на установку в географических районах сейсмичностью до 8 баллов по СП 14.13330.2014. Категория размещения 4 по ГОСТ 15150

Теплообменники соответствуют требованиям: ТУ 3612-018-05772641-2004, ГОСТ 31842-2012, ГОСТ Р 52630-2012, ГОСТ 12.2.003-91, ПБ 03-584-03 и ТР ТС 032/2013.

Основные параметры

Наименование показателей

Значения параметров

для трубного пространства

для межтрубного пространства

Давление, МПа

рабочее не более

5,5; 7,5; 10,0

0,4

расчётное

пробное при гидроиспытании

8,4; 10,7; 12,5

0,59

Температура, °С

расчетная (максимальная) стенки

150

абсолютная минимальная района установки

для климатического исполнения У1 минус 50;

для климатического исполнения УХЛ1 минус 70

минимально допустимая отрицательная стенки, находящейся под рабочим давлением

для климатического исполнения У1 минус 40;

для климатического исполнения УХЛ1 минус 60

рабочей среды

— на входе

— на выходе

от минус 10 до плюс 20

от 10 до 60

от 90 до 95

от 50 до 70

Рабочая среда

природный газ по ГОСТ 5542-87 *

Жидкость охлаждающая низкозамерзающая марки «ОЖ-40», «ОЖ-65» ГОСТ 28084-89 или другая по желанию заказчика **

Группа аппарата для контроля сварных соединений по ГОСТ Р 52630-2012

1

2

Суммарное гидравлическое сопротивление, МПа

от 0.05 до 0.1

от 0.0007 до 0.007

Производительность по газу, м3/час

от 2 000 до 100 000

Прочность и герметичность

гидравлические испытания согласно ПБ 03-584-03, ГОСТ Р 52630-2012 и ГОСТ 31842-2012

Тепловые потери, %

5

Прибавка для компенсации коррозии, мм

2

Срок службы, лет

20

Допустимая сейсмичность, балл

до 8

* Класс опасности 4 по ГОСТ 12.1.007-76; 

категория взрывоопасной смеси — IIА по ГОСТ 30852.11-2002;

группа взрывоопасной смеси — Т1 по ГОСТ 30852.5-2002.

** Класс опасности 3 по ГОСТ 12.1.007-76; взрывобезопасная и пожаробезопасная смесь.

Нестандартные конструкции для вашего проекта

Чтобы вы смогли представить, как работает теплообменник, хотим предложить вам одну очень простую конструкцию, которая с недавних пор завоевала огромную популярность у дачников. По сути, это обычная солнечная батарея, потому что источником тепла будут являться солнечные лучи, которых в летнее время в избытке.

Принцип работы

Для этого вам потребуется деревянная площадка, которую лучше всего покрасить в черный цвет. Теперь на ней соберите змеевик из резиновых шлангов, стальных или медных труб, пластиковых труб. Это на ваше усмотрение, не забывайте о показателях теплопроводности. Соедините трубы в змеевик. Чем чаще витки, тем лучше. Один конец змеевика подсоединяется к водопроводу, второй к месту отбора горячей воды. К примеру, к смесителю летнего душа.

Ставите площадку под наклоном так, чтобы солнце всегда было направлено на нее. Вот вам готовый, дешевый теплообменник, изготовленный своими руками, который использует бесплатную солнечную энергию.

На этом примере видно, что собой представляет теплообменник для печи, как он работает. Самое главное, что сделать его своими руками несложно

Важно знать его конструкцию, размеры и выбрать материал для изготовления.

Выбирая подходящий теплообменник для печи, стоит стремиться к тому, чтобы общая площадь поверхности готового изделия была наибольшей. Это позволит обеспечить наиболее эффективный обогрев помещения.

Змеевик

Наибольшее распространение получили регистры (змеевики). Такие теплообменники варят из гладкостенных труб диаметром 40 – 50 мм. Внешне они напоминают решетку характерной Г-образной формы. Для их изготовления можно использовать не только круглые, но и профильные трубы с близкой площадью поперечного сечения.

Обратку и выход горячей воды можно располагать как с одной стороны регистра, так и с разных.

Вариант выхода определяется конструктивными особенностями самой печи и схемой разводки труб в системе отопления.

Следующими по популярности можно назвать прямоугольные или цилиндрические баки, внутри которых располагается труба или змеевик. Длина такого теплообменника зависит от параметров топливника печи.Теплообменник, устанавливаемый на дымоход, как правило, имеет цилиндрическую форму. Внутри него проходит труба, диаметр которой равен диаметру дымохода. Патрубки привариваются снизу. Может использоваться как для обогрева помещения, так и для нагрева воды.

Такая конструкция требует особого внимания. Из-за быстрого остывания продуктов сгорания значительно снижается тяга в самом дымоходе. Это способствует замедлению горения топлива.

Установка изделия на отопительно-варочную печь требует особого внимания. Необходимо позаботиться о том, чтобы горячие газы проходили над его верхней полкой и входили в дымоход в передней части топливника.

В таком случае плита для приготовления пищи может располагаться прямо над теплообменником. Допустимо также без верхней полки. Так называемая полка состоит из нижней и боковых частей, соединенных между собой трубами.

Теплообменник из стальной трубы

Выше уже говорилось о том, что существует достаточно большое количество теплообменников, отличающихся друг от друга чисто конструктивными особенностями. Рассмотрим еще два вида, которые сильно отличаются от змеевика.

Есть теплообменник, который называется водяная рубашка. В этом случае процесс теплового обмена происходит от одной емкости к другой

И неважно эти емкости частично закрытые или открытые полностью. Устройство такой печи с теплообменником состоит в том, что одна емкость вставлена в другую

Кстати, данный вид встречается чаще всего в твердотопливных котлах небольшой производительности.

Вид теплообменника

Теплообменник из стальной трубы

Неплохое устройство, где-то даже экономичное. Но есть у него один недостаток – такое теплообменное устройство не может работать при большом давлении теплоносителя. То есть, такие котлы могут быть использованы только в системах с естественной циркуляцией теплоносителя. Своими руками изготовить теплообменник данного типа сложно, конечно, если вы – сварщик высокого разряда, то проблем не должно быть.

И самая сложная конструкция, но и самая эффективная – это теплообменник под названием трубная доска. По сути, это три разных объема:

  • Два представляют собой емкости.
  • Третий – это трубная система, соединяющая эти резервуары.

Почему сложная? Представьте себе две вертикально стоящие емкости с прямоугольным или цилиндрическим сечением, а их соединяет огромное количество труб.

  • Во-первых, обе емкости должны быть герметично сварены. Для их изготовления обычно используются металлические листы толщиною не меньше 5 мм.
  • Во-вторых, соединяются они стальными трубами, под каждую из которых в емкостях вырезается отверстие соответствующего диаметра.
  • В-третьих, все трубы с двух сторон привариваются к резервуарам. Наверное, не надо даже напоминать, что сварочные швы должны быть на самом высоком уровне.
Предлагаем ознакомиться  Печь для бани из трубы своими руками горизонтальная печка самодельная, как сделать

Так вот вся эта конструкция работает на отбор тепловой энергии от внешнего источника. Но основная часть отбирается все же в трубной части узла. Кстати, эта конструкция может быть собрана как из стальных труб, так и из медных. Второй вариант сложнее, потому что придется проводить развальцовку каждого края трубы, а процесс этот непростой и под силу не каждому домашнему мастеру. Тем более, что разговор идет о герметичной конструкции.

«Для реализации промышленной инженерной сети может потребоваться теплообменник с нестандартной конструкцией или повышенной защитой от коррозии. Мы готовы изготовить для вас широкий спектр теплообменного оборудования для различных видов техники – как стандартных типоразмеров, так и по индивидуальным чертежам.»

Производство изделий:

  • Жидкостные (фреоновые, гликолевые) испарители
  • Водяные воздухоохладители
  • Канальные теплообменники
  • Масляные и водяные калориферы
  • Маслоохладители
  • Охладитель СОЖ (смазочно-охлаждающей жидкости)

В зависимости от принятого проектного решения вы можете заказать воздушные теплообменники, работающие со средой:

  • Воздух – вода
  • Воздух — гликоль
  • Воздух – фреон
  • Воздух – пар
  • Воздух – масло или СОЖ

В большинстве систем используются медно-алюминиевые теплообменники. При необходимости вы можете заказать теплообменники с пластинами из нержавеющей стали – они отличаются повышенной устойчивостью к коррозии и высокими прочностными характеристиками.

Вся продукция соответствует российским и международным (ASME) стандартам качества. Благодаря высокой квалификации инженерного центра и высокоточным современным технологиям ваш заказ будет выполнен в кратчайшие сроки.

Теплообменник из стальной трубы

Змеевик традиционно изготавливается из трубы, протяженность и диаметр которой определяются желаемым уровнем теплоотдачи. Эффективность работы конструкции будет зависеть от теплопроводности используемого материала. Чаще всего используются трубы:

  • медные с коэффициентом теплопроводности 380;
  • стальные с коэффициентом теплопроводности 50;
  • металлопластиковые с коэффициентом теплопроводности 0,3.

При одинаковом уровне теплоотдачи и равных поперечных размерах длина металлопластиковых труб будет в 11, а стальных в 7 раз больше, чем медных.

Именно поэтому для изготовления змеевика лучше всего использовать отожженную .

Такой материал отличается достаточной пластичностью, а потому ему легко можно будет придать желаемую форму, например, путем гибки. К медной трубе легко подсоединяется резьбой фитинг.

Учитывая высокую стоимость материалов, будет уместно рассмотреть возможность использования уже отслуживших свое изделий, но еще не выработавших полностью ресурс. Это не только снизит затраты на изготовление теплообменника, но сократит время на выполнение монтажных работ. Как правило, предпочтение отдается:

  • любым радиаторам отопления, не имеющим течи;
  • полотенцесушителям;
  • радиаторам от автомобилей и другим похожим по конструкции изделиям;
  • проточным водонагревателям.

Установка бака-теплообменника на дымоход связана с проведением сварочных работ, что по силам далеко не каждому. , обернутый в виде спирали вокруг дымовой трубы. Змеевик можно изготовить — эти металлы легко гнутся, имеют высокую теплопроводность и не подвержены коррозии.

Диаметр трубки выбирают так, чтобы было удобно ее подключать к штуцерам водяного бака-накопителя. Для гибки удобнее трубы с диаметром не более 28 мм. Длина в любом случае не должна превышать 3 метров — это обязательное условие для естественной циркуляции теплоносителя. Для подключения нагревательного змеевика к баку используют гибкую подводку для горячей воды.

Теплообменник из стальной трубы

Такую конструкцию теплообменника можно использовать для получения горячей воды, реже — для отопления небольших помещений. Максимальная эффективность нагрева достигается, если установить змеевик на дымоход простой печи типа буржуйки с высокой температурой дымовых газов.

Теплообменник из трубы обычно устанавливают на дымоход металлической печи, установленной в гараже или мастерской, для получения теплой воды или отопления. Возможна также установка змеевика на банную печь.

Необходимые материалы:

  • труба из меди, алюминия или стали — около 3 метров;
  • гибкая подводка для ГВС диаметром ¾ дюйма — 2 штуки необходимой длины;
  • накопительный бак, оснащенный поплавковым краном для подачи воды и сливным краном для ее потребления;
  • шаровый вентиль для слива системы.

Последовательность выполнения работ:

  1. Самое сложное при выполнении такого теплообменника — согнуть трубу в виде спирали, не уменьшив ее сечения. Медные трубы диаметром меньше 28 мм можно согнуть с помощью трубогиба без нагрева. Стальные и алюминиевые, а также трубы большего диаметра перед формовкой необходимо разогреть паяльной лампой.
  2. Также можно использовать такой способ: трубу заполняют сухим песком и плотно затыкают ее концы деревянными заглушками. Гнут трубу по шаблону — трубе, имеющей диаметр дымохода, после чего убирают заглушки и высыпают песок, трубу промывают под большим напором воды.
  3. На концах трубы нарезают резьбу и устанавливают переходники для подключения к системе.
  4. Трубу устанавливают на дымоход. Для улучшения теплопередачи можно произвести пайку змеевика на дымовую трубу оловом, предварительно обезжирив места пайки и удалив окислы ортофосфорной кислотой.
  5. Бак вешают на стену или устанавливают на опору выше уровня размещения змеевика. Подключают нагреватель к бачку с помощью гибких шлангов. В нижней точке системы устанавливают сливной кран.

Как изготовить самодельный теплообменник

Регистр из нескольких труб

Регистр из нескольких труб

Форма теплообменника для отопления, сделанного своими руками, может быть разной. Наиболее распространенный вариант — регистр из нескольких стальных или медных труб, но также используются и образцы пластинчатого типа.

Температура в зоне горения очень высока, особенно, когда горит уголь. Поэтому повышенные требования предъявляются к металлу, из которого будут изготовлены элементы теплообменника, рациональности его конструкции и качеству сварных швов.

Пример использования чугунных радиаторов в качестве теплообменника в кирпичной печи

Пример использования чугунных радиаторов в качестве теплообменника в кирпичной печи

Задача водяных теплообменников для отопления — обеспечивать оптимальную передачу тепла, и в этом процессе важна степень теплопроводности металла. Например, стальная труба проводит тепло в 7 раз слабее, чем медная. Поэтому при одинаковом диаметре трубы для передачи одного и того же количества тепла понадобится 25 метров стальной трубы взамен 3,5 метров медной.

Медные теплообменники самые экономичные в работе, но и дорогие. Более доступными для самостоятельного изготовления считаются теплообменники из стальной трубы диаметром не менее 32 мм.

Вычислить заранее мощность теплообменника для системы отопления довольно трудно. Для этого нужно учитывать слишком много факторов: диаметр труб, длину змеевика, теплопроводность металла, температуру сгорания топлива, скорость циркуляции теплоносителя и др. Реальная способность теплообменника справляться со своими функциями выяснится только после начала эксплуатации отопительной системы.

Теплообменник из стальной трубы

При расчетах можно ориентироваться, что 1 метр трубы диаметром 50мм, служащей теплообменником, даст 1 кВт тепловой мощности.

Какой вид теплообменного оборудования лучше

Принцип работы рекуперативного теплообменника

Существует множество типов промышленных теплообменников. Они разделяются на поверхностные (рекуперативные и регенеративные) и смесительные. Теплообменники поверхностного типа в свою очередь делятся на кожухотрубные «труба в трубе», пластинчатые, кожухопластинчатые, витые, погружные, оросительные, спиральные.

В рекуперативных теплообмен между горячим и холодным теплоносителем осуществляется через разделительную стенку и имеют самое широкое применение в судовой технике в качестве водоводяных и водомасляных охладителей, бойлеров, подогревателей топлива и пр.

В регенеративных теплообменниках передача происходит с помощью промежуточных теплоносителей, которые нагреваются от горячего теплоносителя, а затем отдают теплоту холодному теплоносителю и применяются на производствах материалов и в газотурбинных двигателях.

Завод по производству промышленного теплообменного оборудования «ТерраФриго» с 2009 года зарекомендовал себя как надежный партнер по изготовлению теплообменников.

Теплообменник из стальной трубы

Теплообменное оборудование (теплообменники) – это специальные конструкции, которые позволяют передавать тепловую энергию от одного носителя тепла к другому, причем теплоноситель может быть как жидким, так и газообразным.

Теплообменное оборудование (теплообменники) используют в:

  • отопительном оборудовании;
  • промышленной холодильной технике;
  • автомобильной промышленности;
  • вентиляции, кондиционировании воздуха;
  • оборудовании, в котором используется система нагрева, охлаждения (воды, тосола, масла воздухом), осушения воздуха.

Мы предлагаем к продаже теплообменники стандартной модификации:

  • Конденсаторы;
  • Испарители;
  • Калориферы;
  • Воздухоохладители;
  • Компрессорно-конденсаторные блоки;
  • Сухие охладители — градирни.

Для производства теплообменников используются прочные материалы, которые хорошо проводят тепло: алюминий, медь, оцинкованная и нержавеющая сталь.

Преимущества работы с заводом:

  • Непосредственная работа с производителем обеспечивает Вам выгодные условия сотрудничества и гарантированное качество теплообменников.
  • Цена ниже по сравнению с импортными аналогами. Мы постоянно модернизируем, совершенствуем и оптимизируем производство, внедряя новые технологии, что позволяет Вам купить теплообменники европейского качества по цене ниже иностранных аналогов.
  • При производстве нашего оборудования мы используем комплектующие ведущих мировых лидеров, что гарантирует Вам высокое качество оборудования, снижает риск выхода оборудования из строя и обеспечивает его долговременную работу.
  • Наш завод производит широкий спектр теплообменного оборудования, что позволяет Вам подобрать не только необходимые теплообменники из имеющегося ассортимента, но и заказать специальное оборудование для решения конкретных задач, что обеспечит правильную и согласованную работу всей системы, в котором оно будет использоваться.
  • Соответствие системы управления качеством международным стандартам, подтверждено сертификатом качества. Это выгодно отличает наш завод от похожих производителей и позволяет контролировать качество оборудования на всех этапах производства. Вы покупаете теплообменник, который гарантировано отработает положенный ему срок без поломок и не заставит тратить лишние деньги на ремонт.

Завод изготавливает теплообменники с различными характеристиками, которые способны удовлетворить любые нужды потребителей. На сегодняшний день завод «ТерраФриго» может предложить четыре типоразмера теплообменника (A, B, C, D), которые отличаются диаметром трубки, толщиной ламели, максимальными объемами изделия.

Теплообменник из стальной трубы

Теплообменник ТерраФриго — это:

  • Медная трубка диаметром: 5 мм; 7 мм; 9,52 мм; 12 мм; 16 мм.
  • Алюминиевая ламель, толщиной от 0,12 до 0,25 мм.
  • Возможно исполнение ровного или гофрированного края.
  • Материалы трубных решеток и крышек: алюминий, оцинкованная и нержавеющая сталь.
  • Материал коллектора: медь, сталь.
  • Возможно использование анодированного алюминия.
  • Уникальная технология мягкой фиксации трубной решетки.
  • 100% контроль герметичности теплообменников.

и тепплообменных установок занимается наш завод. Ассортимент теплообменного оборудования, а также объемы производства теплообменников постоянно растут, что ни в коем случае не отражается негативно на качестве и продаже изделий. Гарантия долговечности продукции «ТерраФриго» – это основная задача, с которой мы вполне успешно справляемся, что подтверждается безупречной репутацией.

У нас работают настоящие профессионалы своей отрасли, которые помогут Вам сделать правильный выбор: подобрать необходимое теплообменное оборудование, проконсультировать при составлении технического задания на разработку специального теплообменного оборудования, а также смогут предложить Вам оптимальные цены на теплообменники.

Купите высококачественные теплообменники по доступным ценам от завода «ТерраФриго», которые обязательно прослужат Вам максимально долго и не доставят никаких проблем!

Если вы хотите купить теплообменник, обратитесь к менеджеру Завода ТерраФриго по тел: 8 (863) 206-77-11 внут. 41

Для того, чтобы подобрать и рассчитать необходимое промышленное оборудование заполните, пожалуйста, Опросный лист.

Как установить змеевик на дымоход

Смонтированный на дымоход теплообменник использует вылетающую в трубу тепловую энергию

Смонтированный на дымоход теплообменник использует вылетающую в трубу тепловую энергию

На дачах и в банях у «народных умельцев» можно увидеть самодельный водяной или воздушный теплообменник, установленный на дымоход небольшой печи. Получается очень выгодно: тепло не уходит вместе с дымом, а часть его служит для нагрева воды.

Теплообменник из стальной трубы

Установив теплообменник на дымоход для отопления, можно получать довольно большое количество горячей воды. Конечно, этого не хватит, чтобы обогреть весь дом, но достаточно, чтобы поставить в предбаннике один-два радиатора. Использовать теплообменник на дымоход можно как для отопления, так и для быстрого нагрева воды в бане.

Подобное устройство может быть очень простым в изготовлении. За основу можно взять отрезок большой трубы диаметром 500–700 мм, или сварить бак из нержавейки. В центре конструкции будет проходить вертикальная труба, соответствующая диаметру дымохода, а сверху и снизу должны быть приварены два патрубка.

Изготовление теплообменника для отопления своими руками может стать способом устроить в доме полноценное водяное отопление без приобретения дорогостоящего оборудования.

Эта витая конструкция считается самой простой. Она является прямоточной, поэтому многое будет зависеть от диаметра навиваемой трубки и скорости движения воды внутри нее. Здесь соотношения такие:

  • Чем больше диаметр змеевика, тем больше в нем объема воды, который придется дольше нагревать.
  • Чем быстрее движется по виткам вода, тем меньше она забирает тепловой энергии, просто не успевая.

Решить эти две проблемы можно двумя способами:

  1. Увеличить длину трубы, скручиваемую в змеевик. То есть вода как можно дольше должна находиться внутри теплообменника.
  2. Установить перед змеевиком отсекающий вентиль, с помощью которого можно было бы контролировать подачу жидкости. Таким способом можно увеличивать или уменьшать скорость движения воды.

Монтаж водяного теплообменника этого типа проводится на стадии установки дымохода. Потому что надо в змеевик вставить дымоходные трубы.

Для этого потребуется:

  • труба из меди, алюминия или стали длиною 3 м;
  • два гибких шланга для подключения к системе горячего водоснабжения, требуемой длины;
  • вентиль.
Теплообменник из стальной трубы
Как правильно согнут трубу в змеевик

Самое сложное – согнуть трубу в змеевик. Если это стальное изделие диаметром меньше 25 мм, то ее можно согнуть на ручном трубогибе. Если диаметр больше данного значения, или используется алюминиевая, медная труба, то без нагрева их не обойтись. Для этого используется стандартная газовая горелка, работающая на пропане.

Есть другой способ, который сегодня практически не используют. Для этого в трубу засыпают мелкий просеянный песок, с двух сторон ее закрывают заглушками, а затем гнут по трубе диаметром 100, 120 или 150 мм. То есть соответствующей размерам дымохода. После готовую конструкцию освобождают от наполнителя и промывают под напором воды.

Следующий этап – нарезка резьбы на конце змеевика. Для этого используют лерку. Если теплообменник изготовлен из стальной трубы, то к концам можно приварить электросваркой сгоны с соответствующим диаметром под гибкие переходные шланги.

Все готово, можно монтировать теплообменник. Чтобы он не спадал с дымохода, можно его прикрепить к нему с помощью пайки. При этом увеличиться и теплообмен между двумя элементами. Далее в нижней части вкручивается вентиль, к нему гибкая вставка, которая противоположным концом присоединяется к водопроводу.

Теплообменник из стальной трубы
Змеевик из медной трубы на дымоходе печки

Свободный верхний конец теплообменного блока подключают или к накопительному баку, или к крану. Для соединения используется гибкая вставка.

У теплообменников этого типа есть один серьезный недостаток. Если его не использовать при эксплуатируемой печке, то вода внутри трубок закипит. А это недалеко и до гидроудара, который может разорвать стыки соединений.

Предлагаем ознакомиться  Проход дымовой трубы через кровлю

Чисто конструктивно теплообменник этого типа представляет собой бак, в котором установлена труба диаметром чуть больше диаметра дымохода. К примеру, если размер последнего 115 мм, то трубный участок должен быть в сечении 120 мм. То есть дымоход должен свободной пройти сквозь теплообменный аппарат.

Можно подойти к решению монтажа теплообменника с другой стороны. То есть диаметры двух трубных элементов выбираются одного сечения. Но соединяться они должны раструбным способом, как все элементы дымоходной системы. Это когда у участка трубного элемента один конец имеет стандартный диаметр, а второй немного расширен.

Теплообменник из стальной трубы
Трубы из нержавейки с раструбами на концах

То есть получается, что труба, формирующая сквозной проход через водяной бак, становится после сборки частью дымохода. Этот вариант более эффективный в плане передачи тепловой энергии от угарных газов воде, потому что в конструкции теплообменника нет воздушной прослойки, как в первом случае.

Что касается размеров и формы бака, то первые – это диаметр, который должен быть больше диаметра дымоходной конструкции в 1,5-2,0 раза. Длина в этом плане зависит от потребности в воде. Но она ограничена длиною дымохода. Форма бака может быть разной. Но чаще используют цилиндрическую или в виде прямого параллелепипеда. Хотя встречаются и очень необычные формы.

Теплообменник из стальной трубы
Необычная форма водяного бака теплообменника

Отметим, что баки для воды, устанавливаемые на дымоходы, сегодня продаются в готовом виде, но их несложно сделать своими руками. Для этого надо иметь навыки работы со сварочным аппаратом и некоторыми видами слесарных инструментов. Проще – приобрести готовое изделие определенного объема, в котором уже вмонтирована труба под дымоход требуемого сечения. Здесь же установлены патрубки (штуцера) под подачу и выход воды.

Сборка всей конструкции основывается на создании герметичных соединений. Поэтому стыки обязательно промазываются жаропрочными герметиками.

После установки теплоносителя остается только подключить его через вентиль к водопроводной сети, а с другой стороны к накопительному баку или крану (смесителю). Соединения проводят гибкими вставками или трубами соответствующего диаметра.

Теплообменник из стальной трубы
Теплообменник «труба в трубе» в полной сборке

При использовании печи для обогрева дома возникает вопрос, как повысить продуктивность отопительного прибора? Это можно сделать, если установить теплообменник на дымоход. Он будет использовать для обогрева помещения энергию продуктов горения топлива.

Данный агрегат использует тепловую энергию от дымоотводной трубы, которую передает теплоносителю. Конфигурация устройства зависит от вида и конструкции дымохода, материала из которого он изготовлен. В качестве теплоносителя может выступать:

  • обычная вода;
  • воздух;
  • любые жидкости, которые не замерзают;
  • масло.

Варианты теплообменников для дымоходов

Все теплообменники разделяют на воздушные и жидкостные. Воздушные установки имеют достаточно простую конструкцию. Их можно сделать своими руками при помощи подручных средств. Недостатком данного агрегата есть его низкая продуктивность.

Теплообменник, который использует в качестве теплоносителя жидкость, имеет более сложную конструкцию. Чтоб данная установка работала эффективно, нужно соблюдать некоторые рекомендации по монтажу. Но если все сделать правильно, дымоход с теплообменником может исполнять роль полноценной отопительной системы для небольшого дачного домика или бани.

Воздушный теплообменник на дымоход представляет собой полый корпус, который подключается к системе отопления при помощи специальных патрубков.

Теплообменник из стальной трубы

Внутри корпуса устанавливается специальное тормозное устройство для газов, которые образуются в процессе горения топлива. Чаще всего это специфическая система заслонок с небольшими вырезами для движения потоков воздуха.

В некоторых моделях теплообменников существует возможность регулировать силу тяги в дымоотводном канале, что влияет на продуктивность агрегата.

Теплообменник воздушный (конвектор)

Важно

Данное устройство работает благодаря принципу конвенции. В нижней части теплообменника есть отверстие, сквозь которое в его корпус попадает холодный воздух. Он быстро нагревается от воздействия высокой температуры дымохода, после чего возвращается обратно в помещение. Таким образом, за несколько минут в комнате, где установлен данный агрегат, стает заметно теплее.

Преимуществом данной конструкции есть значительное повышение производительности печки. При использовании одинакового количества твердого топлива можно получить в несколько раз больше тепловой энергии.

Данный агрегат представляет собой обычный змеевик с водой, который контактирует с внешней поверхностью дымохода. Тонкие трубки вставляют в металлический корпус и изолируют при помощи базальтовой ваты. В качестве материала для изготовления трубок для теплоносителя используется медь. Она имеет высокий коэффициент теплопроводности, что позволяет максимально уменьшить диаметр трубопровода.

Змеевик непосредственно подключают к отопительной системе и устанавливают на дымоотвод. В верхней точке агрегата должен находиться специальный бачок, который предназначен для забора, расширившейся от нагрева, жидкости.

Жидкостный теплообменник

КАК ИЗГОТОВИТЬ ТЕПЛООБМЕННИК(ЗМЕЕВИК)

Принцип работы жидкостного теплообменника:

  • от воздействия высокой температуры, которая образуется внутри дымохода, жидкость в трубопроводе нагревается;
  • горячая вода расширяется, отчего движется по змеевику и самотеком попадает в радиатор отопления;
  • в отопительном приборе горячая жидкость вытесняет холодную;
  • процесс повторяется сначала. Холодная вода обратно попадает в теплообменник, где снова нагревается.

Несмотря на высокую продуктивность данного агрегата, он имеет много недостатков. В первую очередь жидкостный теплообменник достаточно сложно установить, нужно постоянно производить контроль работы отопительной системы, наблюдать за показателями давления.

Такую установку нельзя использовать в зимний период, когда жидкость в змеевике может замерзнуть.

Используемые материалы

Теплообменник из стальной трубы

В своем производстве мы используем различные материалы, такие как: углеродная сталь, нержавеющая сталь, сплавы хрома и никеля, титан и медь. Каждый аппарат надежно защищен от внешних воздействий анодированием или полимерным покрытием. Для низких температур при необходимости применяются теплоизоляционные материалы из вспененного каучука. Так же, каждый теплообменный аппарат можно дополнительно укомплектовать защитным чехлом из специального тканого материала.

Перегородки, которые создают сопротивление хладоносителя, и сдерживают конструкцию трубного пучка изготавливаются из пластика, углеродной стали, латуни или специального сплава для агрессивных сред.

Трубная решетка

Трубная решетка из углеродистой стали, в которую запрессованы медные трубки, изготовленные с применением новейших разработок, и из адгезивных материалов. Для аппаратов, работающих с давлением выше 52 бар трубки дополнительно привариваются специальной сваркой. Некоторые модели DX испарителей имеют особую конструкцию трубной решетки, модернизированными под них.

Доработка включает в себя наличие дистрибьютора (распределителя) для предотвращения попадания жидкого хладагента. Дистрибьютор, как правило, это дополнительная пластина с направляющими капиллярными трубками. 

Таким образом сопротивление несколько увеличивается, но такое решение дает возможность эффективно работать на таких хладагентах как R134a и R410A.

Теплообменный пучок

Трубный пучок изготовлен из специальных трубок, имеющих оребрение как на внешней, так и на внутренней стороне, что позволяет максимально увеличить площадь теплообменной поверхности. Совокупное сочетание материалов конструкция теплообменника имеет максимально компактные размеры. 

Материал трубок: медь, сталь нержавеющая, титан, медь с напылением специальных сплавов.

Крышка теплообменника в стандартной комплектации изготовлена из чугуна, в других случаях, например, для морской воды, из того же материала, что и кожух. Кроме входных патрубков на корпусе крышки устанавливаются порты для сервисного обслуживания и диагностики. Приемная камера представляет собой полость, разделенную на части равные количеству контуров.

Теплообменник из стальной трубы

В некоторых случаях это уникальная конструкция, которая изготавливается на высокоточном оборудовании и содержит в себе несколько сложных технических решений.

Чаще всего теплообменник изготавливается, как трубная конструкция. Это и понятно, ведь труба уже в своем готовом виде имеет полость, по которой может двигаться вода или другая жидкость. А соответственно трубы, изготовленные из разных материалов, могут быть использованы в процессе изготовления теплообменника.

  1. Пластиковые трубы, сюда же входит и металлопластик. Если их сравнивать со стальными трубами, то можно отметить, что их теплопроводность раз в двести ниже, по сравнению со сталью.
  2. А вот медная труба имеет более высокую теплопроводность, чем стальная. И разница эта составляет в 7,5 раз.

Теперь представьте, сколько метров каждой трубы необходимо, чтобы они одинаково обеспечивали теплом проходящий по трубам теплоноситель. Навскидку получается так:

  • Металлопластиковой трубы нужно будет 4000 м.
  • Стальной – 25 м.
  • И медной всего лишь 3,5 м.

Конструкция теплообменника

Вот теперь становится понятным, какой материал лучше, а который вообще не стоит использовать. Сразу же оговоримся, что эти сравниваемые показатели берутся для труб одного диаметра. Единственный момент, который смущает в этом соотношении, это стоимость труб. К примеру, 3,5 м медной трубы практически стоит столько же, сколько 25 м стальной.

К тому же сталь прочнее и лучше выдерживает тепловые нагрузки. Зато медь пластичнее, что позволяет избегать сложных монтажных и сборочных процессов и придавать теплообменнику различную форму, к тому же без большого труда. То есть, эти небольшие отклонения все же приходится учитывать, выбирая материал для изготовления теплообменника своими руками.

Печь с медным теплообменником, конечно, работает в несколько раз эффективнее. Показатель пластичности материала дает возможность минимизировать его размеры, к примеру, скручивая в спирали. Кстати, сам размер теплообменника никоим образом не влияет на работоспособность прибора, ведь в данной конструкции наиважнейшим показателем является площадь отбора тепла. А, значит, чем больше витков спирали будет в приборе, тем больше площадь соприкосновения.

Изготовлен из меди

В настоящее время самодельный медный теплообменник может работать по-разному. Есть два пути нагреть теплоноситель:

  • Пропустить его по внутренним полостям, передавая тепловую энергию от внешнего источника. Так в основном работают все традиционные отопительные котлы и печи.
  • Пропустить теплоноситель по межтрубному пространству, а по внутренним полостям теплообменника пропустить энергоноситель, к примеру, насыщенный пар.

То есть, технология нагрева теплоносителя будет зависеть от того, какой источник тепла вами будет использован. Кстати, такие системы могут работать не только на нагрев, но и на охлаждение.

Стальной вариант

Стальная конструкция

  • Для изготовления своими руками теплообменника требуется труба из жаропрочной стали с толщиною стенки не меньше 5 мм.
  • Проварить такую толщину и не оставить раковин или других дефектов может квалифицированный сварщик.
  • Необходимо подобрать конструкцию узла, чтобы она точно подходила к конструкции камеры сгорания котла. И не только по размерным показателям, но и по форме, и по точному и равномерному расположению деталей и частей. Здесь необходимы уже инженерные знания.
  • Необходимо разбираться в вопросах теплотехники. Небольшая ошибка может привести к тому, что теплообменник вроде бы находится в зоне отбора тепловой энергии, а ее оказывается недостаточно для обеспечения отопительной системы дома.

Если отыскать трубу из меди по тем или иным причинам не вышло, то можно попытаться найти что-нибудь подходящее в «домашней» свалке металлолома (она должна быть у каждого хозяина). Например, змеевик можно заменить старым полотенцесушителем, также можно использовать чугунные батареи, предварительно проверив их на предмет протечек.

Теплообменник из стальной трубы

Полотенцесушитель

Готовыми теплообменниками можно считать и радиаторы из автомобильных печек. Их можно применять в качестве нагревательных элементов, предварительно продумав переходники и, если потребуется, соединив несколько радиаторов, чтобы увеличить общую площадь теплообмена.

Отлично подходят и старые газовые колонки для нагрева воды. Более того, в таком случае даже не придется ничего переделывать.

Где устанавливаются змеевиковые теплообменники

Метод теплообмена зависит от того, где устанавливается змеевик:

  • котел;
  • бойлер косвенного нагрева;
  • теплоаккумуляторы.

В котле стоят змеевики с оребрением.

В котле пламя нагревает воду в змеевике, а потом она расходится по всей системе, отдавая тепловую энергию в помещение конвективным методом через радиаторы отопления. Некоторые из них также относятся к категории змеевиковых теплообменников. Например, полотенцесушители и из круглой или профильной трубы.

Контакт с открытым пламенем накладывает некоторые требования к эксплуатационным качествам металла, который использовался в производстве. Акцент делается на надежности и долговечности. Поэтому чаще всего используют сталь и чугун. Последний считается самым лучшим вариантом.

В бойлере и теплоаккумуляторе приоритетное значение имеет скорость теплообмена и устойчивость к коррозии. В данном случае нет ничего лучше, чем медь. Главное, чтобы она не контактировала с алюминием. Между этими металлами происходит реакция, которая приводит к химической коррозии.

Полотенцесушитель — это тоже змеевиковый теплообменник.

Винтовая схема подразумевается расположение витков спирали по винтовой линии. Теплоноситель в таких теплообменниках движется в одном направлении. При необходимости для увеличения тепловой мощности можно объединять несколько спиралей по принципу «труба в трубе».

Чтобы максимально сократить теплопотери нужно выбрать каким утеплителем лучше утеплить дом снаружи. Это также зависит от материала стен.

Делать в нужно исходя из паропроницаемости теплоизоляции.

В параллельной схеме теплоноситель постоянно меняет направление своего движения. Такой теплообменник изготавливается из прямых труб, соединенных коленом с поворотом на 180 градусов. В некоторых случаях, например, для изготовления регистра отопления, поворотные колени могут не использоваться. Вместо них устанавливается прямой байпас, который может находиться как на одном, так и на обоих торцах трубы.

Принцип работы змеевикового теплообменника заключается в том, чтобы нагревать одно вещество за счет тепла другого. Так, вода в теплообменнике может нагреваться открытым пламенем. В данном случае он будет выступать в роли теплоприемника. Но также змеевик и сам может выступать в качестве источника тепла.

Как сделать винтовой змеевик

Маленькое, недорогое устройство значительно сэкономит средства и поможет выставлять на теплообменнике нужную вам температуру.

Чтобы установить его на трубку теплообменника, нужно клеммами подключить термостат, а потом провода питания.

Избежать лишней работы, можно, купив регулятор со встроенным устройством нагрева. По цене ощутимой разницы не будет.

Теплообменник может стать отличным дополнением к печи, он повысит её эффективность. Его можно установить на вентиляционных отверстиях и греть проходящий в дом воздух, обеспечить дом горячей водой, заставить обычную печь отдавать больше тепла и много другое.

После того как вы сделали расчет змеевика теплообменника можно приступать непосредственно к изготовлению. Винтовую конструкцию сделать достаточно просто. Диаметр петли нужно подбирать исходя из размера бака, в который будет осуществляться монтаж. Нужно чтобы трубы не прикасались к корпусу.

На сегодняшний день самый дешевый утеплитель для стен — это минвата. При этом он является и одним из лучших вариантов.

Сделав , становится очевидным превосходство полимеров.

Накручивать витки нужно на круглую болванку. Медь легко гнется, поэтому не нужен никакой дополнительный инструмент. Желательно соблюдать небольшой отступ между витками, чтобы теплоноситель контактировал с трубой со всех сторон. Это увеличит площадь теплообмена, что позволит достигнуть максимальной тепловой мощности, которую мы рассчитывали.

, ,
Поделиться
Похожие записи
Комментарии:
Комментариев еще нет. Будь первым!
Имя
Укажите своё имя и фамилию
E-mail
Без СПАМа, обещаем
Текст сообщения
Adblock detector