Теплообмінник своїми руками: види, пристрій системи, виготовлення і складання своїми руками

Теплообмінник своїми руками: види, пристрій системи, виготовлення і складання своїми руками

Теплообмінники – це загальна назва пристроїв, об’єднаних принципом роботи.

Вони застосовуються в хімічній, нафтовій, газовій, інших промислових галузях.

У побуті їх використовують для підвищення ККД саморобних печей, бойлерів непрямого нагріву, для спільної роботи різних теплоносіїв, коли один з них більш дорогий (щоб заощадити кошти), загалом, скрізь, де потрібно охолодити, нагріти або передати температуру рідини або газу.

Як це працює, для чого і яким чином можна зробити теплообмінник своїми руками.

Зміст

  • 1 Пристрій системи
  • 2 Види
  • 3 Виготовлення теплообмінника «труба в трубі» своїми руками
    • 3.1 Принцип роботи, плюси і мінуси
    • 3.2 Виготовлення
  • 4 Збірка повітряного пластинчастого теплообмінника своїми руками з вентилятором
  • 5 Водяний теплообмінник для печі своїми руками
  • 6 Що робити з регулятором потужності?
  • 7 Відео на тему

Пристрій системи

Отже, призначення пристосування – передавати температуру від одного середовища до іншого. Джерелами тепла і теплоносіями можуть бути різні рідини, гази і пара. Нестабільні середовища поділяються матеріалом, що мають для цього відповідний показник теплопровідності. Найпростіший приклад теплообмінника – звичайний кімнатний радіатор. Джерело тепла – вода в опаленні. Нагрівається середовище – повітря в кімнаті. А розділяє матеріал – метал, з якого виготовлений радіатор.

Велику роль у тому, якою використовувати проміжний матеріал, має ступінь теплопровідності. Лідерами за цим показником є срібло і мідь. Але зі зрозумілих причин, найчастіше застосовується мідь.

Теплообмінник своїми руками: види, пристрій системи, виготовлення і складання своїми руками

Пристрій теплообмінника

Мідь в 7,5 разів краще передає тепло, ніж сталь, а пластик в 200 разів гірше, ніж сталь. Виходить, що при інших рівних умовах, 1,7 метра мідної, 12 метрів сталевий і 2000 метрів пластикової труби передадуть одне і те ж кількість тепла.

Види

За призначенням поділяють теплообмінники на:

  • Охолоджувальні.
  • Нагрівальні.
  • Перші містять у собі холодний газ або рідина. Контактуючи з ним, розігрітий теплоносій остигає.

    Нагрівачі ж навпаки, містять у собі розігрітий газ (рідина), який ділиться теплом з циркулюючої холодною рідиною (газом).

    Теплообмінник своїми руками: види, пристрій системи, виготовлення і складання своїми руками

    Пристрій поверхневого теплоомбенника

    І «нагрівачі» і «охолоджувачі» можуть відрізнятися по конструкції:

  • Поверхневі (той випадок, коли середовища контактують через проміжну поверхню).
  • Регенеративні (почергова подача холодної і гарячої середовища до спеціальної насадки, яка, нагріваючись і охолоджуючись, регулює температуру середовищ).
  • Змішувальні (подача одного середовища безпосередньо в іншу і їх перемішування).
  • Треба сказати, що поверхневі теплообмінники використовуються найчастіше. Вони значно відрізняються за формою. Тут можна виділити три типи:

  • Пластинчасті (безліч пластин, зібраних в касети, по лабіринтах яких проходить рідина).
  • Змійовики (тонка трубка, закручена в спіраль).
  • Труба в трубі.
  • Виготовлення теплообмінника «труба в трубі» своїми руками

    Принцип роботи, плюси і мінуси

    За назвою зрозуміло, що теплообмінник являє собою велику трубу, всередині якої розташована менша. Охолоджує або нагріває середовище переміщається по внутрішній трубі, а рідина, яку потрібно охолодити, подається в зовнішнє.

    Теплообмінник з труби може складатися з декількох ланок, з’єднаних послідовно.

    Теплообмінник своїми руками: види, пристрій системи, виготовлення і складання своїми рукамиТака нескладна конструкція має переваги:

    • підходить для будь-яких теплоносіїв;
    • просто виготовити самостійно;
    • легко чистити;
    • служить довго;
    • підходить для роботи під тиском (на відміну від пластинчастих);
    • можна підібрати швидкість руху рідин, шляхом зміни розмірів труб.

    Проте все потрібно ретельно розраховувати, а труби можуть обійтися досить дорого.

    Виготовлення

    Знадобиться:

    • Трубки різного діаметру (бажано мідь) – 2шт.
    • Трійники т-подібні (діаметр такої ж, як у більшої трубки) – 2 шт.
    • Короткі трубки однакової довжини, діаметр = виходу трійника. – 2 шт.
    • Зварювання електроди, або потужний паяльник і припій для міді.
    • Болгарка.
    • Рулетка.

    Використовувати будемо тонкостінні мідні трубки. Вибираємо відповідні по довжині відрізки так, щоб діаметр одного було мінімум на 4мм більше іншого (зазор буде по 2 мм з кожної сторони).

  • На зовнішню трубку з двох сторін приварюють трійники (бічною стороною).
  • Вставляємо всередину трубку меншого діаметру і, проварюючи торці більшою трубки, фіксуємо в ній внутрішню трубку.
  • До виходів т-образних трійників приварюють короткі трубки, по яких буде підходити рідина.
  • Якщо була використана не мідна, а сталева заготівля, її ефективність буде значно нижче. Має сенс збільшити площу робочої поверхні, зробивши батарею з окремих теплообмінників. Вони послідовно з’єднуються невеликими відрізками труб, приварених то до одного, то до іншого трійника. У результаті повинна вийти змійка.
  • Для роботи з забрудненими середовищами теплообмінники робляться розбірними, щоб була можливість чистити його в майбутньому. Для чистих рідин роблять нерозбірні теплообмінники.

    Збірка повітряного пластинчастого теплообмінника своїми руками з вентилятором

    Зробимо з пластинчастого теплообмінника побутовий обігрівач. Його можна, наприклад, підключити до котла з водяною сорочкою.

    Знадобиться:

    Теплообмінник своїми руками: види, пристрій системи, виготовлення і складання своїми руками

    • готовий пластинчастий теплообмінник, невеликого розміру;
    • патрубки для воздуховода;
    • вентилятор;
    • фанера для складання каркаса (її розміри повинні збігатися з розмірами бічних стінок теплообмінника) – 4 шт;
    • фанера для фронтальної частини каркаса – 1 шт;
    • лист металу;
    • брусок (такої довжини, щоб вистачило на рамку і 4 коротких бруска);
    • саморізи;
    • рулетка;
    • електролобзик;
    • шуруповерт.

    Хід роботи:

  • З фанерних шматків збивається ящик. Внутрішні кути фіксуються за допомогою брусків на саморізи. Теплообмінник повинен щільно вставлятися в каркас.
  • На одну сторону каркасу кріпимо лист металу, посередині прорізаємо отвір, у який буде вставлений вентилятор.
  • Робимо рамку з бруска. Прикріплюємо її на протилежній стороні каркаса.
  • До рамки прилаштовують патрубки для воздухоотвода.
  • Встановивши такий прилад на шляху холодного повітря з вулиці, можна отримати свіжий, але тепле повітря. Втрати тепла через вентиляції приміщень скоротяться в 3 рази.

    Водяний теплообмінник для печі своїми руками

    Для підвищення ККД котла з водяним контуром. Металева конструкція з труб великого діаметру буде вбудовуватися в піч і підключатися до опалювального трубопроводу.

    Теплообмінник своїми руками: види, пристрій системи, виготовлення і складання своїми рукамиКілька загальних рекомендацій:

    • Діаметр труб не повинен бути менше 2,5 див. Інакше теплообмінник буде сповільнювати рух рідини.
    • Приблизний розрахунок площі теплообмінника: 1м2 на 3-5 кВт потужності печі.
    • Але якщо піч не тільки опалює будинок, але і гріє воду, теплообмінник повинен «забирати» більше 1/10 частини тепла.

    Конструкція теплообмінника – дві горизонтальні труби, між якими наварюється батарея з 6-9 труб того ж діаметра.

  • Вихід теплообмінника робиться у верхній частині, вхід (по якому буде подаватися обратка) – у нижній.
  • На вхідному і вихідному патрубках нарізається різьба для приєднання до труб опалення.
  • Установка в порожнині топки починається на стадії закладки фундаменту печі.
  • По мірі будівництва рядів печі, трубчаста конструкція весь час кріпиться і контролюється її положення (до виходу теплоносія трохи вище від рівня).
  • Коли піч закінчена, теплообмінник під’єднується до опалення. Робиться це за допомогою муфти. На одному з кінців нарізається довга різьба, накручується вузька гайка, потім муфта до упору. Різьблення на другій трубі обертається стрічкою ФУМ, клоччям і т. п., потім муфта скручується у зворотний бік. Щоб не тек стик на першій трубі, різьба теж обертається стрічкою ФУМ і притискається гайкою.
  • Система з теплообмінником заповнюється водою і проводиться пробна топка.
  • Якість швів має бути ідеальним, адже теплообміннику доведеться працювати при високих температурах, доступу до нього не буде, а течі призведуть до ремонту всієї печі!

    Варіантом теплообмінника для печі може бути резервуар, всередині якого проходить частина гарячої димової труби. Такий прилад легше обслуговувати, демонтувати за необхідності, але зробити дещо складніше.

    Що робити з регулятором потужності?

    Теплообмінник своїми руками: види, пристрій системи, виготовлення і складання своїми рукамиМаленький, недорогий пристрій значно заощадить кошти та допоможе виставляти на теплообміннику потрібну вам температуру.

    Щоб встановити його на трубку теплообмінника, потрібно клемами підключити термостат, а потім дроти живлення.

    Уникнути зайвої роботи, можна, купивши регулятор з вбудованим пристроєм нагріву. За ціною відчутної різниці не буде.

    Теплообмінник може стати відмінним доповненням до печі, він підвищить її ефективність. Його можна встановити на вентиляційних отворах і гріти проходить в дім повітря, забезпечити будинок гарячою водою, змусити звичайну піч віддавати більше тепла і багато іншого.

    Відео на тему

    Сподобалася стаття? Поділитися з друзями: