Види теплообмінників, виготовлення теплообмінника труба в трубі своїми силами

Часто в різних технологічних процесах виникає необхідність охолодження або нагрівання рухомих газів або рідин. У цьому випадку використовується пристосування, що має назву теплообмінника.

Принцип його дії заснований на обміні тепловою енергією між рідинами або газами різної температури. Нагріте реагент поступово віддає надлишки тепла охолоджувача. У більшості агрегатів між ними поміщають тверду оболонку, що розділяє середовища і володіє високою теплопровідністю.

На цій посаді найчастіше застосовують метали. Найбільший коефіцієнт теплопровідності мають срібло і мідь. Дорожнеча першого значно обмежує його використання в теплообмінниках, достатня доступність другого визначила його лідируюче положення в цій галузі. Сталь, що має теплопровідність в 9 разів нижче, ніж у міді і низьку корозійну стійкість у виробництві теплообмінників не знайшла широкого застосування. Крім металів в останні роки став впроваджуватися і графіт, що має досить високу теплопровідність. Єдине обмеження при його використанні – необхідність додаткової обробки цього матеріалу для зниження його пористості.

В інших конструкціях перегрітий речовина віддає своє тепло проміжного речовини, яке потім віддає накопичене тепло охолоджувача. Існує і варіант установок, що використовують безпосередній контакт нагрітої і охолоджуючої середовищ за умови, що вони погано змішуються між собою або їх можна буде в подальшому легко розділити.

В даний час використовується досить широкий спектр різних видів конструкцій теплообмінників. При цьому деякі з них цілком можливо сконструювати своїми руками навіть без наявності різних спеціалізованих інструментів і особливих знань. Інші ж настільки складні, що рекомендувати їх до виробництва в побуті не слід.

види теплообмінників

змійовик

Найбільш часто використовуваний в побуті теплообмінник отримав назву «змійовика», що представляє собою спіралеподібну трубку, по якій і переміщається гаряча рідина або пар.

Дану спіраль поміщають в ємність з двома отворами, розташованими в різних її торцях. Через них подається холодна рідина, як правило, вода, і відбирається підігріта.

Значного підвищення швидкості течії теплообмінних процесів сприяє збільшення площі контакту спірально зігнутої трубки з охолоджувачем. Досягти цього можна збільшуючи кількість витків, розташовуючи їх паралельно один одному або у вигляді окремих взаємопов’язаних спіралей.

Теплообмінник типу «труба в трубі»

Даний вид пристосування має досить компактні розміри – це його перевага. Крім цього він хороший при роботі під високим тиском. До недоліків можна віднести невисоку ефективність.

Принципова схема може бути продемонстрована на доданому малюнку.

У трубу великого діаметру через вхідний отвір, розташоване ближче до одного з торців, подається охолоджувальна рідина. По центральній трубі зліва направо переміщається охолоджуючий агент. Завдяки високій теплопровідності металів відбувається поступове охолодження рідини в трубі великого діаметру і нагрів охолоджуючого агента. Таким чином, процес відбувається з постійною швидкістю, а довжина труб варіюється в залежності від властивостей охолоджувача і необхідного коефіцієнта охолодження.

пластинчасті теплообмінники

Проблема збільшення площі контакту нагрітого і охолоджуючого реагентів прекрасно вирішена в пластинчастих теплообмінниках, які представляють собою складальні касети, штамповані з тонколистових металів з внутрішніми проточними каналами. Для більшого збільшення площі пластин їм надають різну гнуту форму. Істотним недоліком, що обмежує застосування подібних агрегатів, є їх низький опір підвищеного тиску охолоджувальної середовища.

Виготовлення теплообмінника «труба в трубі» своїми руками

Для самостійного виготовлення подібного пристосування краще використовувати тонкостінні труби. Це дозволить значно підвищити швидкість теплообміну. Обмеженням товщини стінок може стати лише тиск рідини.

Підберіть два обрізка труб різного діаметру так, щоб один вільно входив всередину іншого і між ними існував зазор не менше 1,5 – 3 мм. на кожну сторону. Довжину шматка, по якому переміщається охлаждаемая рідина краще взяти коротше, ніж той, за яким буде текти охолоджувач. На торцях обрізка великого діаметра приваріть два Т-образних трійника.

Зафіксуйте звареним швом внутрішню трубку, а так же приєднаєте два рівновеликих обрізка для підведення і відведення рідини.

При відсутності можливості придбання мідних труб можливе використання і сталевих аналогів, але робочі властивості агрегату при цьому будуть знижені.

Збирання пластинчастого теплообмінника з вентилятором

При наявності відповідної касети пластинчастого теплообмінника не складно виготовити побутової теплообмінник – обігрівач. Він може використовуватися, наприклад, для передачі тепла від котла опалення (за умови наявності водяної сорочки) повітрю. Для роботи приготуйте чотири обрізка багатошарової фанери або орієнтованої стружкової плити.

З’єднання стінок корпусу здійснюватимемо саморізами з використанням невеликої товщини кутових дерев’яних брусків.

Розміри готового ящика повинні дозволяти щільно встановити в нього пластинчатую касету (радіатор).

Одне дно ящика виконайте з основного листового матеріалу і випиляти в ньому отвір, розмір якого дозволить встановити електровентилятор.

На протилежному боці, на дерев’яній рамці закріпіть два патрубка відповідного діаметру для воздухоотвода.

Шановні читачі, якщо у вас залишилися питання, задавайте їх, використовуючи форму нижче.

Ссылка на основную публикацию