Siltummaiņa Ražošana Trauku Krāsnij

2023 Autors: Douglas Hoggarth | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-08-25 05:41

• Gaisa siltummainis

  • Caur vertikāliem un horizontāliem taisniem kanāliem (caurulēm)
  • Izliekti un noapaļoti kanāli
  • Tvertnes labirinti
  • Caur kanāliem reaktorā, kas iebūvēti krāsnī
• Šķidrais siltummainis

Iepriekšējos rakstos mēs pārbaudījām dažādus degvielas sadedzināšanas organizēšanas veidus. Mēs arī aprakstījām, kā optimizēt tā patēriņu un kontrolēt gāzu temperatūru. Visu apkures procesu var aptuveni sadalīt četros posmos:

1. Siltumenerģijas izdalīšanās ģenerēšana. Tā ir degvielas sadegšana, kurā, izdalot siltumu, notiek termoķīmiskā reakcija.
2. Siltuma apmaiņa. Šajā posmā siltuma enerģija, cenšoties panākt līdzsvaru, pāriet no liekā stāvokļa uz stabilu. Vienkārši sakot, siltums tiek pārnests no apsildāma barotnes uz atdzesētu.
3. Pārskaitījums. Aģents (šķidrums vai gaiss) nodod siltumenerģiju patērētājam (radiators), kas atrodas vietā, kas atrodas tālu no reaktora. Aģenta nepārtraukta cirkulācija slēgtā sistēmā nodrošina tā atgriešanos reaktorā atdzesētā stāvoklī, pēc tam ciklu atkārto.
4. Siltuma pārnese. Patērētājs (faktiski siltummainis) siltuma vadītspējas īpašību dēļ izdala siltuma enerģiju videi (gaisam), izlīdzinot tā temperatūru.

Procesa rezultāts 1. punktā ir paredzams - pēc krāsns lieluma, tā veida un degvielas mēs varam spriest par reaktora darbības režīmu, jaudu un produktivitāti. Bet bez efektīvas siltuma pārneses (2. punkts) lielākā daļa enerģijas būs lieka un tiks noņemta kopā ar primāro nesēju karstas gāzes formā. Vienkārši sakot - tas lidos caurulē vārda vistiešākajā nozīmē. Lai tas nenotiktu, jums pareizi jāizvēlas un jāorganizē siltummainis.

Dažādu materiālu un nesēju īpašību dažādība dod plašu izvēles iespēju klāstu, taču mēs pievērsīsimies vispieejamākajiem - gaisam un šķidrumam.

Siltummainis atrisina tikai vienu, bet galvenais uzdevums - primārā dzesēšanas šķidruma dzesēšana. Stingri sakot, tā ir reaktora dzesēšanas sistēma. Izšķirošais faktors tā darba efektivitātē ir barotnes (aģenta) siltuma jauda un siltuma vadītspēja. Kā jūs zināt, ūdenim un gaisam ir savstarpēji izslēdzošas īpašības, taču tie veic to pašu darbu. Par gaisu blīvāka šķidruma augstākās fizikālās īpašības nevar apstrīdēt. Tomēr tam nepieciešama hermētiski noslēgta slēgta sistēma, bez kuras gaiss var iztikt.

Gaisa siltummainis

Gadījumā, ja kurtuve kalpo kā primārais siltummainis (tērauda krāsnis, ilgstoši degošas krāsnis - PDG, atkritumeļļu krāsnis - POM), var veikt šādus pasākumus, lai palielinātu "sausās" siltuma pārneses efektivitāti.

Caur vertikāliem un horizontāliem taisniem kanāliem (caurulēm)

Tērauda caurules tiek metinātas tieši uz kurtuvi. Labāk tos uzstādīt vertikāli - tas uzlabos gaisa caurlaidību. Piemērots, ja pie rokas ir pieejams materiāls - cauruļu lūžņi (sekcijas formai nav nozīmes). Diametrs 50-200 mm. Sākotnējais krāsns risinājums būtu sienu metināšana no vienādām cauruļu sekcijām.

Izliekti un noapaļoti kanāli

Ideāls variants ir "iesaiņot" visu kurtuvi 1-2 pagriezienos. Tas prasīs prasmi un laiku, taču efekts būs daudz lielāks nekā no vienkāršiem tiešajiem kanāliem. Jo lielāka atšķirība starp ieplūdes un izplūdes līmeni, jo labāk kanāls darbosies. Ja jūs aizvedat žogu ārpusē, efekts būs maksimāls, jo, sildot kurtuvi, temperatūras starpības dēļ būs iegrime, kas nodrošinās pastāvīgu plūsmu “automātiskajā” režīmā.

Tvertnes labirinti

Lai ieviestu šādu siltummaini, uz augšējās sienas ir jāorganizē papildu tērauda kaste ar apmēram 100 mm augstumu un biezām sienām. Šajā kastē ievietojiet 5–8 mm tērauda starpsienas tā, lai izveidotu “labirintu”. Tās sākumā un beigās jābūt kanāla sekcijas ieplūdēm. Virs "labirinta" ir arī pārklāts ar vāku. Šajā iemiesojumā telpa starp krāsns sienu un kastes sienām kalpo kā siltummainis. Šādus siltummaiņus var uzstādīt arī uz tērauda reaktora sānu sienām.

Caur kanāliem reaktorā, kas iebūvēti krāsnī

Šādi kanāli tiek uzlikti projektā, veidojot krāsni, pēc tam iemetina sienās. Tos var atrasties blakus ugunskura augšdaļā. Diametrs no 50 mm.

Jebkura veida BT tiek izmantota konvekcijas parādība *, tomēr vairumā gadījumu augstās temperatūras dēļ reaktorā dabiskā gaisa kustība ir nepietiekama, un to piespiež ventilatori. Šo metodi sauc arī par injekciju.

* Konvekcija ir siltuma pārneses pa straumēm vai strūklas metode.

Iesmidzināšanu var veikt visos iespējamos veidos - iebūvējot gaisa sūkni kanālā vai vienkārši novirzot to uz siltummaini. "Sausie" siltummaiņi ir vienkāršākās un pieejamākās apkures ierīces.

Gaisa siltummaiņu priekšrocības:

1. Savienojumi nav jāpievelk.
2. Var strādāt bez inžektoriem.
3. Instalācijas ērtums un pieejamā materiāla pieejamība.

Gaisa siltummaiņu (TO) trūkumi:

1. Nepieciešams ievērojams (no 100 mm) kanāla diametrs.
2. Zema barotnes (gaisa) siltuma jauda.
3. Īss temperatūras pārneses diapazons.

Šķidrais siltummainis

Jebkurš šķidrums siltuma jaudas ziņā ievērojami pārsniedz atmosfēras gaisu, kas nozīmē, ka tas spēj pārnest siltumu daudz lielākā attālumā no reaktora. Tajā pašā laikā tas prasa lielāku uzmanību sev - visas sistēmas (izņemot gravitācijas) saspringumu. Arī atšķirīgā iezīme ir liela masa, kas nozīmē, ka dabiskās konvekcijas ietekme ir iespējama tikai ar ievērojamu kanāla diametru (no 75 mm), vai arī ir nepieciešams inžektors - vidējs pūtējs.

Visus šķidros siltummaiņus var aptuveni sadalīt divos veidos - kapacitatīvajos un galvenajos.

Tvertnes apkope jeb siltumapmaiņas tvertnes ir tvertnes, kas integrētas reaktorā. Citos gadījumos reaktoru var integrēt traukā. Siltuma apmaiņa tiek veikta šķidrumā, kas atrodas tvertnē. Tam (tvertnei) ir padeves kanāli (augšpusē) un "atgriešanās" (apakšā). Ja caurules diametrs ir mazāks par 75 mm, pūtēja klātbūtne uz "atgriešanās" ir nepieciešama, pretējā gadījumā termiskā izplešanās nespēs virzīt ūdeni caur kanālu.

Cits šķidruma TO veids tiek izgatavots cilindriskas tvertnes formā, kuras iekšpusē ir taisns kanāls. Kanāls var kalpot kā skurstenis, un daudzos gadījumos šāda tvertne tiek uzstādīta tieši uz plīts. Tajā esošais ūdens noņem izplūdes gāzu temperatūru un ar piespiedu cirkulāciju to pārnes. Šo MOT sauc arī par cauruļu katlu.

Aprakstītais princips ir pamats visiem mūsdienu katlu veidiem, kas darbojas ar degvielas sadedzināšanu. Mūsdienu dizainā tie kalpo par pamatu slēgtai noslēgtai sistēmai ar maza diametra caurulēm (16–32 mm) un radiatoriem. Šādas sistēmas darbība nav iespējama bez elektrības sūknim. Tomēr ir iespēja, kurā ūdens cirkulē gravitācijas ietekmē. Šajā gadījumā cieta tērauda caurule, kas piepildīta ar ūdeni, kalpo kā siltummainis. Šī caurule ir savienota ar katlu un vienmēr atrodas nogāzē, kas ļauj ūdenim gravitācijas ceļā plūst no padeves līdz "atgriešanai".

Galvenais TO vai spoles ir cieta caurule 16–25 mm ar ievērojamu garumu (no 15 m), kas apvilkta ap reaktoru, skursteni vai siltuma apmaiņas tvertni ar ūdeni. Pastāvīga ūdens cirkulācija caur cauruli ļauj aģentam (ūdenim) sasniegt maksimālo temperatūru 120 ° C. Šis efekts padara iespējamu tvaika sildīšanas ierīci. Tomēr temperatūras uzturēšanai ir nepieciešama siltumizolācija.

Lai samontētu šādu katlu, mums ir nepieciešams:

1. Divas mucas vai mucu formas tvertnes ar diametra starpību 50–100 mm un augstuma starpību 100 mm.
2. Cietā vara caurule 16 mm - 50 m.
3. Šamota māls.
4. Vibrators.
5. Cirkulācijas sūknis.
6. Katlu uzstādīšanas materiāls - kājas, durvis, skurstenis utt.

Darbības procedūra:

Mēs tinām vara cauruli uz maza diametra mucas

Uzmanību! Aptiniet uzmanīgi, lai nedeformētu mēģeni.

1. Mēs nogādājam galus mucas dibena pusē no gala.
2. Mēs izgriezām caurumus lielajā mucā padeves un atgriešanas izvadiem.
3. Mēs uzstādām nelielu mucu ar caurulēm lielā.
4. Mēs stiprinām vibratora vāli uz lielās mucas sienas.
5. Piepildiet sinusu ar šķidru šamota māla šķīdumu, periodiski ieslēdzot vibratoru.
6. Mazās mucas iekšpusē mēs sakārtojam kamīnu (ar horizontālu izvietojumu) vai virzuļa PDG "Bubafonya" tipa (ar vertikālu izvietojumu).

Vēl viena interesanta ideja ir akmens krāsns un šķidrā katla simbioze.

Video: ūdens ķēde ķieģeļu krāsnī

Šajā gadījumā no caurulēm 75–85 mm tiek pagatavots tilpuma hermētiskais reģistrs kuba vai salikta figūras formā (kubs + trīsstūris). Tas izskatās kā māja ar divslīpu jumtu. Reģistrā ir arī plūsma un atgriešanās. Visa konstrukcija ir uzstādīta uz pamatnes un izklāta ar šamota ķieģeļiem.

Šī ir laikietilpīgākā iespēja. Tas būs rentabls, ja materiālam būs brīva piekļuve un iespēja transportēt produktu. Reģistra svars ir 200–300 kg.

Siltummainis var būt jebkura dizaina - ir jāievēro tikai tā pamatprincips - siltuma pārnešana no reaktora uz aģenta uzkrāšanos vai plūsmu. Tad aģents sadala siltumu patērētājiem. Šī elementa formu, izmēru un īpašības nosaka tikai jūsu vajadzības un iztēle.