Lämmönvaihtimen Valmistaminen Kattilaa Varten

Sisällysluettelo:

Lämmönvaihtimen Valmistaminen Kattilaa Varten
Lämmönvaihtimen Valmistaminen Kattilaa Varten

Video: Lämmönvaihtimen Valmistaminen Kattilaa Varten

Video: Lämmönvaihtimen Valmistaminen Kattilaa Varten
Video: Hydrauliikkatorni: Järjestelmän erotus (lämmönvaihdin) 2024, Maaliskuu
Anonim
  • Ilmalämmönvaihdin

    • Pysty- ja vaakasuorien suorien kanavien (putkien) kautta
    • Kaarevat ja pyöristetyt kanavat
    • Säiliön labyrintit
    • Reaktorissa olevien kanavien kautta, integroitu uuniin
  • Nestemäinen lämmönvaihdin
Lämmönvaihtimen valmistaminen kattilaa varten
Lämmönvaihtimen valmistaminen kattilaa varten

Aikaisemmissa artikkeleissa tutkimme erityyppisiä polttoaineen palamisen organisointia. Kuvasimme myös kuinka optimoida sen kulutus ja hallita kaasujen lämpötilaa. Koko lämmitysprosessi voidaan jakaa karkeasti neljään vaiheeseen:

  1. Lämpöenergian vapautuminen. Tämä on polttoaineen palaminen, jossa lämpökemiallinen reaktio tapahtuu lämmön vapautuessa.
  2. Lämmönvaihto. Tässä vaiheessa tasapainoon pyrkivä lämpöenergia siirtyy ylitilasta vakaan tilaan. Yksinkertaisesti sanottuna lämpö siirtyy lämmitetystä väliaineesta jäähdytettyyn.
  3. Siirtää. Aine (neste tai ilma) siirtää lämpöenergiaa kuluttajalle (jäähdytin), joka sijaitsee kaukana reaktorista. Aineen jatkuva kiertäminen suljetussa järjestelmässä varmistaa sen paluun reaktoriin jäähdytetyssä tilassa, minkä jälkeen sykli toistetaan.
  4. Lämmönsiirto. Kuluttaja (itse asiassa lämmönvaihdin) lämmönjohtavuusominaisuuksien vuoksi antaa lämpöenergiaa ympäristöön (ilmaan) tasaamalla sen lämpötilaa.

Kohdan 1 prosessin tulos on ennustettavissa - uunin koon, tyypin ja polttoaineen perusteella voimme arvioida reaktorin toimintatilan, tehon ja tuottavuuden. Mutta ilman tehokasta lämmönsiirtoa (kohta 2), suurin osa energiasta on ylijäämäinen ja poistuu yhdessä ensisijaisen kantajan kanssa kuuman kaasun muodossa. Yksinkertaisesti sanottuna - se lentää putkeen sanan todellisessa merkityksessä. Tämän välttämiseksi sinun on valittava ja järjestettävä lämmönvaihdin oikein.

Eri materiaalien ja väliaineiden ominaisuuksien moninaisuus antaa laajan valikoiman valintoja, mutta keskitymme parhaiten saatavilla oleviin - ilmaan ja nesteeseen.

Lämmönvaihdin ratkaisee vain yhden, mutta tärkein tehtävä - primäärisen jäähdytysnesteen jäähdytys. Tarkkaan ottaen se on reaktorin jäähdytysjärjestelmä. Ratkaiseva tekijä työn tehokkuudessa on väliaineen (aineen) lämpökapasiteetti ja lämmönjohtavuus. Kuten tiedät, vedellä ja ilmassa on toisiaan sulkevia ominaisuuksia, mutta ne tekevät samaa työtä. Ilmaa tiheämmän nesteen parempia fysikaalisia ominaisuuksia ei voida kiistää. Se vaatii kuitenkin ilmatiiviisti suljetun suljetun järjestelmän, jota ilma voi tehdä ilman.

Ilmalämmönvaihdin

Jos tulipesä toimii ensisijaisena lämmönvaihtimena (teräsuunit, pitkät polttouunit - PDG, jäteöljykiuut - POM), "kuivan" lämmönsiirron tehokkuutta voidaan parantaa seuraavilla toimenpiteillä.

Pysty- ja vaakasuorien suorien kanavien (putkien) kautta

Teräsputket hitsataan suoraan tulipesään. On parempi asentaa ne pystysuoraan - tämä parantaa ilmanläpäisevyyttä. Sopii, jos käytettävissä on materiaalia - putkijätteet (poikkileikkauksen muodolla ei ole merkitystä). Halkaisija 50-200 mm. Uunin alkuperäinen ratkaisu olisi hitsata seinät tasaisista putkiosista.

Lämmönvaihtimen valmistaminen kattilaa varten
Lämmönvaihtimen valmistaminen kattilaa varten

Kaarevat ja pyöristetyt kanavat

Ihanteellinen vaihtoehto on “kääriä” koko tulipesä 1-2 kierrosta. Tämä vie taitoa ja aikaa, mutta vaikutus on paljon suurempi kuin yksinkertaisilla suorilla kanavilla. Mitä suurempi ero sisään- ja ulostulotasojen välillä, sitä paremmin kanava toimii. Jos otat aidan ulkopuolelle, vaikutus on maksimaalinen, koska kun uunia lämmitetään, lämpötilaeron takia syntyy syväys, joka tarjoaa jatkuvan virtauksen "automaattisessa" tilassa.

Lämmönvaihtimen valmistaminen kattilaa varten
Lämmönvaihtimen valmistaminen kattilaa varten

Säiliön labyrintit

Tällaisen lämmönvaihtimen toteuttamiseksi yläseinään on järjestettävä ylimääräinen teräsrasia, jonka korkeus on noin 100 mm ja paksut seinät. Aseta tähän laatikkoon 5–8 mm: n teräslaipioita siten, että syntyy”sokkelo”. Sen alussa ja lopussa tulee olla kanavien osan sisääntuloaukot. "Labyrintin" yläpuolella on myös kansi. Tässä versiossa uunin seinän ja laatikon seinien välinen tila toimii lämmönvaihtimena. Tällaiset lämmönvaihtimet voidaan asentaa myös teräsreaktorin sivuseiniin.

Lämmönvaihtimen valmistaminen kattilaa varten
Lämmönvaihtimen valmistaminen kattilaa varten

Reaktorissa olevien kanavien kautta, integroitu uuniin

Tällaiset kanavat asetetaan projektiin uunia luotaessa ja hitsataan sitten seiniin. Ne voidaan sijoittaa vierekkäin tulipesän yläosaan. Halkaisija 50 mm.

Lämmönvaihtimen valmistaminen kattilaa varten
Lämmönvaihtimen valmistaminen kattilaa varten

Kaikissa HT-tyypeissä käytetään konvektioilmiötä *, mutta useimmissa tapauksissa reaktorin korkean lämpötilan vuoksi ilman luonnollinen liike ei ole riittävä ja puhaltimet pakottavat sen. Tätä menetelmää kutsutaan myös injektioksi.

* Konvektio on menetelmä lämmönsiirtoon virtojen tai suihkukoneiden avulla.

Injektio voidaan tehdä kaikin mahdollisin tavoin - rakentamalla ilmapumppu kanavaan tai yksinkertaisesti ohjaamalla se lämmönvaihtimeen. "Kuivat" lämmönvaihtimet ovat yksinkertaisin ja edullisin lämmityslaite.

Ilmalämmönvaihtimien edut:

  1. Liitäntöjä ei vaadita.
  2. Voi toimia ilman suuttimia.
  3. Helppo asennus ja käytettävissä olevan materiaalin saatavuus.

Ilmalämmönvaihtimien (TO) haitat:

  1. Tarvitaan merkittävä (100 mm: n päässä) kanavan halkaisija.
  2. Väliaineen (ilman) matala lämpökapasiteetti.
  3. Lyhyt lämpötila-alue.

Nestemäinen lämmönvaihdin

Mikä tahansa neste ylittää merkittävästi ilmakehän lämpökapasiteetin, mikä tarkoittaa, että se kykenee siirtämään lämpöä paljon suuremmalle etäisyydelle reaktorista. Samalla se vaatii enemmän huomiota itseensä - koko järjestelmän tiiviyttä (lukuun ottamatta gravitaatiojärjestelmää). Lisäksi erottuva piirre on suuri massa, mikä tarkoittaa, että luonnollisen konvektion vaikutus on mahdollista vain merkittävällä kanavan halkaisijalla (alkaen 75 mm), tai tarvitaan injektori - keskipuhallin.

Kaikki nestemäiset lämmönvaihtimet voidaan jakaa ehdollisesti kahteen tyyppiin - kapasitiivisiin ja päälaitteisiin.

Säiliöiden huolto tai lämmönvaihtosäiliöt ovat reaktoriin integroituja säiliöitä. Muissa tapauksissa reaktori voidaan integroida astiaan. Lämmönvaihto tapahtuu nestesäiliössä, joka on säiliössä. Siinä (säiliössä) on syöttökanavat (ylhäällä) ja "paluu" (alhaalla). Jos putken halkaisija on alle 75 mm, puhaltimen läsnäolo "paluupuolella" on välttämätöntä, muuten lämpölaajeneminen ei pysty työntämään vettä kanavan läpi.

Toinen nestemäinen TO-tyyppi valmistetaan lieriömäisen säiliön muodossa, jonka sisällä on suora läpikulku. Kanava voi toimia savupiipuna, ja monissa tapauksissa tällainen säiliö asennetaan suoraan uuniin. Siinä oleva vesi poistaa pakokaasujen lämpötilan ja siirtää sen pakotetun kierron avulla. Tätä MOT: ta kutsutaan myös putkikattilaksi.

Lämmönvaihtimen valmistaminen kattilaa varten
Lämmönvaihtimen valmistaminen kattilaa varten

Kuvattu periaate on perusta kaikille nykyaikaisille polttoainepoltossa toimiville kattiloille. Nykyaikaisessa suunnittelussaan ne toimivat pohjana suljettuun suljettuun järjestelmään, jossa on halkaisijaltaan pienet putket (16–32 mm) ja patterit. Tällaisen järjestelmän toiminta on mahdotonta ilman sähköä pumpulle. On kuitenkin olemassa vaihtoehto, jossa vesi kiertää painovoiman vaikutuksesta. Tässä tapauksessa kiinteä teräsputki, joka on täytetty vedellä, toimii lämmönvaihtimena. Tämä putki on silmukoitu kattilan kanssa ja sijaitsee aina kaltevuudessa, mikä sallii veden virtaamisen painovoiman avulla syötöstä "paluuseen".

Pää-TO tai kelat ovat 16-25 mm: n kiinteä putki, jonka pituus on huomattava (15 metristä), kiedottu reaktorin, savupiipun tai lämmönvaihtosäiliön ympärille vedellä. Jatkuva veden kierto putken läpi antaa aineen (veden) saavuttaa maksimilämpötilan 120 ° C. Tämä vaikutus mahdollistaa höyrylämmityslaitteen. Se vaatii kuitenkin lämpöeristystä lämpötilan ylläpitämiseksi.

Tällaisen kattilan kokoamiseksi tarvitsemme seuraavaa:

  1. Kaksi tynnyriä tai tynnyrin muotoista säiliötä, joiden halkaisijaero on 50–100 mm ja korkeusero 100 mm.
  2. Kiinteä kupariputki 16 mm - 50 m.
  3. Fireclay-savi.
  4. Tärytin.
  5. Kiertovesipumppu.
  6. Kattilan asennusmateriaali - jalat, ovi, savupiippu jne.

Käyttötapa:

Kierrämme kupariputken halkaisijaltaan pienelle tynnyrille

Huomio! Kiedo varovasti, jotta putki ei vääristy.

  1. Tuomme päät tynnyrin pohjan sivulle päästä.
  2. Leikattiin reikiä suuressa tynnyrissä syöttö- ja paluuputkia varten.
  3. Asennamme pienen piipun, jossa on putket, isoon.
  4. Vahvistamme värähtelynauhaa suuren tynnyrin seinällä.
  5. Täytä sinus nestemäisellä samottisaveliuoksella kytkemällä tärytin säännöllisesti päälle.
  6. Pienen tynnyrin sisällä järjestämme takan (vaakasuoralla järjestyksellä) tai männän PDG, "Bubafonya" -tyyppisen (pystysuunnassa).
Lämmönvaihtimen valmistaminen kattilaa varten
Lämmönvaihtimen valmistaminen kattilaa varten

Toinen mielenkiintoinen idea on kiviuunin ja nestekattilan symbioosi.

Video: vesipiiri tiiliuunissa

Tässä tapauksessa kuution tai yhdistelmähahmon (kuutio + kolmio) muodossa oleva hermeettinen rekisteri keitetään putkista 75–85 mm. Se näyttää talolta, jossa on päätykatto. Rekisterissä on myös syötteet ja palautukset. Koko rakenne on asennettu perustukselle ja vuorattu tulisijailla.

Tämä on eniten aikaa vievä vaihtoehto. Se on kustannustehokasta, jos materiaalilla on vapaa pääsy ja mahdollisuus kuljettaa tuotetta. Rekisteripaino on 200–300 kg.

Lämmönvaihdin voi olla minkä tahansa muotoinen - on vain noudatettava sen perusperiaatetta - lämmön siirtämistä reaktorista aineen kerääntymiseen tai virtaukseen. Sitten agentti jakaa lämmön kuluttajille. Tämän elementin muoto, koko ja ominaisuudet määräytyvät vain tarpeidesi ja mielikuvituksen mukaan.

Suositeltava: