- Змеевик для отопления: Функции — В виде спиральной трубы, с баком, в виде трубной доски
- Плюсы и минусы печи
- Змеевиковые теплообменники
- Способ монтажа змеевика
- Выбираем материал
- Как устроена система
- Конструктивные особенности
- Эксплуатация теплообменника
- Виды ТО
- Что это такое
- Обзор печей с теплообменником
- Механизм функционирования
- Материал изготовления
- Конструкционные особенности
- Основные показатели работы трубчатых печей
- Пошаговое руководство
- Как сделать обменник своими руками
- Чем и как соединять внешний бак с теплообменником
- Печное отопление с водяным контуром
- Теплообменник для буржуйки – принцип работы, , разновидности, как выбрать материалы, 18 фото с примерами и этапами работ, последовательность установки
- Каковы свойства неисправного нагревательного элемента?
- Техническое обслуживание нагревательного элемента
- Соображения относительно электрических проводов
- ОТВЕТСТВЕННЫЕ СЛЕДУ Номинальное напряжение. Электропроводка к обогревателю должна быть проложена в соответствии с электротехническими нормами. Необходимо всегда соблюдать полярность проводов. Соседние провода всегда должны быть подключены к одной и той же полярности. Несоблюдение полярности может привести к преждевременному выходу из строя нагревателя.
- Ремонт нагревателей
- Обращение, хранение и факторы окружающей среды
- Полезные советы и практические рекомендации
- Соображения относительно электрических проводов
- Супернагревательные элементы и многое другое
- Нагревательные элементы
- Металлические нагревательные элементы
- Обычно изготавливаемые металлические элементы:
- Обычные сплавы, используемые для производства металлических элементов
- Железо-хромовые (FeCrAl) сплавы
- Никель-хромовые (NiCr) сплавы
- Нагревательные элементы из карбида кремния
- Стандартные марки и конфигурации элементов SiC
- Нагревательные элементы из молибдена
- Доступные конфигурации и продукты MoSi2:
- Нагревательные элементы для вакуумных печей
- Нагревательные элементы
Змеевик для отопления: Функции — В виде спиральной трубы, с баком, в виде трубной доски
Плюсы и минусы печи
Обычная печка неравномерно распределяет тепло: непосредственно возле печки очень жарко, а чем дальше, тем становится холоднее. Наличие водяного контура позволяет теплу, которое вырабатывает печка, равномерно распределяться по всему дому.
Строительство отопительной печи с водяным контуром
Таким образом, только одна печка способна обогреть одновременно несколько помещений в доме. Печка работает почти также, как твердотопливный котёл. Только она не просто разогревает теплоноситель и водяной контур. Помимо этого происходит нагрев стенок и дымовых каналов, которым также отводится важная роль в отопительном процессе.
Теплообменник (змеевик) — основной элемент печки. Его устанавливают в топливную часть печки, и там к нему подключают всю систему водяного отопления.
К достоинствам печи с водяным контуром можно отнести следующие особенности:
- В первую очередь для такой печи не нужно приобретать дорогостоящие агрегаты и комплектующие.
- Правильно выстроенная печь прослужит вам длительный срок, не требуя дорогостоящего ремонта. Иногда, возможно, нужен будет лишь небольшой косметический.
- Печку можно создать любого дизайна: форма, размеры, декорирование — всё это на ваш вкус и финансовые возможности.
- Если сравнить печку, оборудованную водяным контуром и твердотопливный котёл, то с помощью первой происходит обогрев не только теплоносителя, но и дымовых отводов.
- Змеевиком можно оснастить уже построенную печку. Его можно вставить и в варочную печку.
Вариант печки, которая прекрасно вписывается в интерьер помещения
Недостатки у такого рода отопления тоже имеются.
- Когда теплообменник вставляют в топливную часть, драгоценное пространство последнего сильно уменьшается. Проблема решаема, если теплообменник встраивается в печь на этапе её строительства. Просто эту часть необходимо увеличить. Ну а если его вставляют в уже выстроенное сооружение, то другого выхода нет, кроме как неполного закладывания топлива, а частями.
- С такой печкой повышается пожароопасность. В печке и камине горит открытый огонь, плюс ко всему зачастую рядом хранятся запасные дрова. Не оставляйте без присмотра этот агрегат.
- Если печь будет эксплуатироваться неправильно, то попадание в помещения дома угарного газа может привести к весьма печальным последствиям.
Изображение, по которому становится понятно, что без присмотра агрегат лучше не оставлять
Специалисты советуют использовать в таких конструкциях незамерзающую жидкость, если в доме люди живут не постоянно, а, например, только в летний период времени.
Змеевиковые теплообменники
Змеевиковые теплообменники – это простейшие аппараты с небольшой теплопроизводительностью. Они бывают погружные и оросительные трубчатые из спирально согнутых труб с расположением витков по винтовой линии или из прямых труб, соединенных коленами с поворотом на 180°.
Схема погружного спирального теплообменника приведена на (рис. 2.1, а). Корпус такого теплообменника чаще всего выполняют цилиндрическим, особенно аппарата, работающего под давлением или под вакуумом. В корпусе могут быть размещены одна или несколько спиралей из труб с внутренним диаметром до 25 мм. Спирали ввальцовываются в верхнюю и нижнюю трубные решетки. Трубные решетки жестко закреплены во фланцевых соединениях между корпусом и крышками. Одна рабочая среда пропускается внутри труб, другая – в межтрубном пространстве. Для увеличения скорости потока в межтрубном пространстве, особенно среды, не изменяющей фазовое состояние, предусматривают устройства в виде цилиндра или каких-либо других перегородок, уменьшающие живое сечение. С увеличением скорости потока повышается коэффициент теплоотдачи с внешней стороны змеевика, а следовательно, и коэффициент теплопередачи. Коэффициент теплоотдачи в змеевиковых теплообменниках между стенкой и конденсирующимся паром или жидким теплоносителем с внутренней стороны достаточно высокий вследствие повышенных скоростей потока и криволинейного течения жидкости.
Длина змеевика должна быть рассчитана таким образом, чтобы не было переохлаждения конденсата или жидкости на выходе из теплообменника. При накоплении конденсата в змеевике ухудшается теплообмен, затрудняется отвод неконденсирующихся газов, увеличивается гидравлическое сопротивление, что в свою очередь вызывает повышение давления рабочей среды на входе в змеевик.
В тех случаях, когда расчетную поверхность теплообмена невозможно скомпоновать в виде одного змеевика, параллельно включают несколько секций змеевиков. Если в качестве греющей среды используется водяной пар, то его подают в змеевик сверху (конденсат отводится снизу), если жидкость – то направление ее движения выбирается в соответствии с условиями работы аппарата. Поверхность теплообмена погружных змеевиковых теплообменных аппаратов выполняется из стальных, медных, латунных, алюминиевых или свинцовых труб, а также из кислотоупорных материалов – стекла, керамики или пластмасс.
К недостаткам погружных змеевиковых теплообменников следует отнести большой их объем, а следовательно, большой расход металла на единицу поверхности. Практически невозможно механически очистить поверхность теплообмена.
Погружные змеевики применяют в качестве подогревателей, холодильников, конденсаторов при давлении внутри труб до 40·105 Па и в межтрубном пространстве до 16·105 Па.
Рис. 2.1 – Схемы змеевиковых теплообменников: а – погружного; б – оросительного; 1 – корпус; 2 – змеевик; 3 – внутренняя труба; 4 – крышка; 5 и 6 – патрубки; 7 – змеевик; 8 – распределительный желоб; 9 – сборный желоб
Оросительные змеевиковые теплообменники предназначаются для охлаждения жидких сред и конденсации пара. Их собирают из прямых горизонтальных труб, соединенных калачами (рис. 2.1, б). Пакеты таких змеевиков устанавливают и закрепляют на каркасе. Внутри труб змеевика проходит охлаждаемая среда, а снаружи поверхность орошается охлаждающей средой – водой или другой жидкостью. Над верхним рядом труб размещается желоб с перфорированным дном или с зубчатыми краями, служащими для распределения орошающей жидкости. Под нижним рядом труб размещается поддон для сбора этой жидкости и отвода ее в сборный резервуар. В многоярусных змеевиках необходимо устанавливать над каждой или через одну горизонтальную трубу распределительные зубчатые козырьки для равномерного распределения охлаждающей жидкости на нижерасположенной трубе. В некоторых случаях целесообразно организовать охлаждение змеевиков с частичным испарением орошающей жидкости. При испарительном охлаждении расход жидкости следует регулировать так, чтобы нижние змеевики не были «сухими».
Простота устройства, доступность для осмотра, ремонта и очистки труб, несколько меньший расход охлаждающей воды (жидкой среды) по сравнению с погружными змеевиковыми теплообменниками способствуют распространенному применению их в промышленности и на транспорте. В то же время необходимо отметить, что часть воды при таком способе охлаждения другого теплоносителя теряется, теплообменники чувствительны к колебаниям подачи воды в орошающий желоб, занимают много места.
Способ монтажа змеевика
Монтировать теплообменник-змеевик можно на дымоход банной печки или буржуйки в гараже или сарае. Он будет служить для отопления или для нагрева воды.
Для работы потребуется:
- алюминиевая или медная трубка длиной до 3 м;
- 2 штуцера 3/4″ и гибкий шланг для горячей воды;
- котел с поплавковым краном для заполнения водой и клапаном для ее использования;
- кран для слива теплоносителя из системы.
Технология монтажа системы выглядит так:
- Первым шагом производится изгиб трубки, чтобы ее сечение осталось неизменным. Для медных труб менее 28 мм диаметра можно использовать трубогиб, не нагревая их. А вот стальные, алюминиевые и изделия с большим диаметром нуждаются в предварительном прогреве паяльной лампой.
- Для сгиба можно воспользоваться сухим песком, заполнив им трубу и закрыв заглушками с обеих сторон. По образцу производят спиральный сгиб, после чего ссыпают песок и промывают трубу под напором воды.
- В торцевых частях трубки нарезают резьбу для переходников под штуцеры, а затем подключают к системе.
- Полученный змеевик монтируют на дымоход. Если припаять его оловом к трубе, теплоотдача будет лучше. Предварительно производят обезжиривание ортофосфорной кислотой.
- Немного выше змеевика на опору или на стену вешают накопительный бак. Подключают его к теплообменнику гибкой подводкой и устанавливают кран внизу бака.
Выбираем материал
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.
Медный или металлопластиковый?
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 медную трубу .
Такой материал отличается достаточной пластичностью, а потому ему легко можно будет придать желаемую форму, например, путем гибки. К медной трубе легко подсоединяется резьбой фитинг.
Ищем подручные средства
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.
Как устроена система
Для отопления дома допускается применение самодельного устройства, которое характеризуется простотой конструкции. Действует он таким образом, что энергия от переработки угля поступает ему от печи. Нагревается вода, которая распределяется по трубам во все помещения. Тепло распределяется равномерно, что обеспечивает комфортную атмосферу во всём жилище. Одновременно снижаются и затраты на покупку топлива. Печное отопление удастся улучшить, прибегнув к двум способам:
- обустроить печь с нуля, подстраиваясь под имеющиеся размеры теплообменника;
- оборудовать самодельный теплообменник и встроить в печь, которая уже имеется в наличии.
Готовая печь, созданная в соответствии со всеми требованиями, будет работать не хуже топливного котла. Она будет оснащена водяным контуром. Единственное различие здесь коснется локализации входного отверстия теплообменника. Оно расположится несколько выше над полом, нежели в заводских приборах. Это довольно ощутимая разница, способная повлиять на время естественной циркуляции носителя.
При монтаже труба холодной воды, которую ещё называют обратной, должна располагаться максимально низко. В верхней точке расположения труб необходимо монтировать расширительный бачок. Он обеспечит компенсацию объёма нагретой жидкости, если будет меняться, выпуская воздушные пузырьки из системы. В случае, если отопления с естественной циркуляцией не хватит для обслуживания большого коттеджа, понадобится дополнительный монтаж циркуляционного насоса.
Конструктивные особенности
Чаще всего в качестве теплообменника выступает металлический бак емкостью до 5 литров с вмонтированными патрубками. Непосредственный контакт с огнем отсутствует. Прибор позволяет нагреть холодную воду, которая затем поступает в радиаторы или съемный бак большей емкости, расположенный в этой же или соседней комнате.
В результате, протапливая печь в одной комнате, можно будет обогреть и другую. По своему конструктивному исполнению теплообменник для печи может быть внешним и внутренним.
Такой тип очень напоминает резервуар, заполняемый теплоносителем. Внутри емкости располагается часть трубы, используемая для отвода продуктов горения. По своему конструктивному исполнению внешний теплообменник более сложный, чем внутренний, так как предъявляет повышенные требования к выполнению сварочных работ.
Однако его техническое обслуживание осуществлять намного проще. При необходимости резервуар может быть демонтирован с целью удаления накипи или устранения протечки.
Внутренний
Монтируется над топкой прямо внутри печи. Отличается простотой монтажа, но при необходимости проведения технического обслуживания могут возникнуть определенные трудности. Особенно если печь выложена из кирпича.
Чтобы этого избежать, в момент разработки конструкции стоит позаботиться о ремонтопригодности будущего теплообменника.
Эксплуатация теплообменника
Чтобы обеспечить теплообменнику долгую и полезную жизнь, его необходимо правильно использовать.
Для этого достаточно выполнять несколько простых правил:
- трубы теплообменника нельзя устанавливать на закрытом креплении, поскольку при нагреве материал будет расширяться, а если у него не будет для этого свободного пространства, то разрушения не избежать;
- при невысокой мощности печки стоит делать теплообменник своими руками поменьше, поскольку большое устройство будет перетягивать всю энергию на себя;
- если кирпичная печь с установленным в ней теплообменником уже прогрета, то доливать в нее воду нельзя;
- для уплотнения соединения теплообменника с трубами необходимо использовать устойчивые к высоким температурам материалы.
Выполнение этих правил позволит значительно увеличить длительность службы отопительных приборов и существенно повысить безопасность их эксплуатации.
Виды ТО
Схема и принцип работы рекуперативного теплообменника
По принципу работы оборудование делится на рекуперативное и регенеративное. В первых движущиеся теплоносители разделены стенкой. Это самый распространенный вид, он может быть различных форм и конструкций. Во втором случае с одной и той же поверхностью по очереди контактируют горячий и холодный теплоносители. Высокая температура нагревает стенку оборудования во время контакта с горячей средой, далее температура передается холодной жидкости при контакте с ней.
По назначению ТО делятся на два вида: охладительные – работают с холодной жидкостью или газом, остужая при этом горячий теплоноситель; и нагревательные – взаимодействуют с разогретой средой, отдавая энергию потокам холодной.
По конструкции теплообменники бывают нескольких видов.
Разборные
Состоят из рамы, двух концевых камер, отдельных пластин, разделенных термостойкими прокладками и крепежных болтов. Такое оборудование отличается простотой очистки и возможностью увеличения эффективности путем добавления пластин. Но разборные ТО чувствительны к качеству воды. Для продления срока их службы требуется установка дополнительных фильтров, что увеличивает стоимость проекта.
Пластинчатые
Пластинчатый теплообменник нуждается в установке дополнительных фильтров на теплоноситель
Отличаются методом соединения внутренних пластин:
- В паяных ТО гофрированные пластины из нержавеющей стали толщиной 0,5 мм сделаны путем холодной штамповки. Между ними устанавливается прокладка из специальной термостойкой резины.
- В сварных пластины свариваются и образуют кассеты, которые затем компонуются внутри стальных плит.
- В полусварных ТО кассеты скрепляются посредством паронитовых соединений в конструкции из небольшого количества сварных модулей. Эти модули уплотняются резиновыми прокладками и соединяются лазерной сваркой. После чего собираются между двумя плитами при помощи болтов.
Пластинчатые теплообменники используются в условиях повышенного давления и экстремальных температурах. Такие устройства требуют минимального технического обслуживания, экономичны и отличаются высокой эффективностью. Кроме того, по необходимости можно увеличить или уменьшить эффективность оборудования путем увеличения или уменьшения количества стальных пластин.
Единственным недостатком теплообменника из гофрированной нержавейки служит чувствительность к качеству теплоносителя, необходима установки дополнительных фильтров.
Кожухотрубные
Состоят из цилиндрического корпуса, куда помещены пучки трубок, собранных в решетки. Концы труб крепятся развальцовкой, сваркой или пайкой. Достоинством такого оборудования служит нетребовательность к качеству теплоносителя и возможность использования в технических процессах, где присутствуют агрессивные среды и высокое давление (в нефтяной, газовой, химической промышленности). Недостатки кожухотрубных ТО – относительно низкая теплоотдача, большие габариты, высокая стоимость и сложность в ремонте.
Спиральные
Состоят из двух листов металла, свернутых в спирали. Внутренние края соединены перегородкой и закреплены штифтами. Такие теплообменники компактны и обладают эффектом самоочистки. Они способны работать с жидкими неоднородными средами, любого качества. При повышении скорости движения жидкости, увеличивается интенсивность теплообмена. Недостатки: сложность в изготовлении и ремонте, ограничение давления рабочей жидкости до 10 кгс/см².
Спиральный
Кожухотрубный
Двухтрубные и труба в трубе
Схема теплообменника “труба в трубе”
Первые состоят из труб разного диаметра. В качестве теплоносителя используется жидкость и газ. Устройства используются в местах с повышенным давлением, имеют высокий уровень теплоотдачи. Отличаются простотой монтажа и обслуживания. Единственный недостаток – высокая стоимость.
Теплообменник «труба в трубе» состоит из двух труб разного диаметра, соединенных между собой. Они используются при небольшом расходе теплоносителя и чтобы оборудовать дымоход.
Что это такое
Устройство служит для нагрева воды в бане. Его принцип работы основан на физических свойствах горячей воды, расширяющейся и поднимающейся вверх, а холодная при этом остается внизу.
Обычно теплообменник небольшого размера, поэтому жидкость в нем быстро нагревается. К нему присоединяются две трубы – снизу и сверху. Таким образом, горячая по верхнему патрубку, замещаемая снизу холодной, поднимается в бак, который может находиться как в парилке, так и в смежном помещении, как правило – в мойке. При этом вода низкой температуры по нижней трубе постоянно без принудительной подачи добавляется в устройство для нагрева.
Варианты нагрева воды в бане от печи
Выделяют следующие модели:
1. Емкость самоварного типа – устанавливается на выходной патрубок дымохода. Нагрев происходит за счет тепла уходящих в трубу дымовых газов. К штуцеру на дне бака подсоединяется кран для разбора горячей воды. Если у вас нет помывочной, то данный вариант будет отличным решением для нагрева
Мы рекомендуем обратить внимание на следующие условия эксплуатации:
- использование бака самоварного типа допускается только с печами для бань;
- запрещается эксплуатировать пустой бак во время работы печи;
- если вы хотите получить «финскую сауну» данный вариант нагрева воды вам не подойдет, так как в случае долгого разогрева парной жидкость начнет кипеть, из-за чего образуется тяжелый пар.
2. Теплообменник самоварного типа (небольшого размера с возможностью подключения к баку), который можно расположить в любом месте. Удобен тем, что при его наличии, бак можно разместить в помывочной. Из очевидных преимуществ перед остальными вариантами – быстро нагревает воду.
3. Теплообменник, который устанавливается на стартовый дымоход.
4. Стартовый дымоотвод + бак-рюкзак – вариант с нахождением в парной и отсутствием регулируемой конвекции для прогрева помещения.
Емкость соприкасается со стенкой трубы дымохода, за счет чего происходит нагрев жидкости. Из недостатков также можно отметить, что данная модель не имеет защиты от жесткого инфракрасного излучения, и в случае сильного нагревания, вода начинает кипеть.
5. Дымоход-конвектор со встроенным в него нагревателем.
Особенности: регистр находится внутри трубы, из которой выходят 2 одинаковых штуцера ¾ дюйма с внутренней резьбой. С помощью патрубков устройство соединяется с баком, висящим в удобном месте.
Может быть:
- Вмонтирован в печь – при появлении накипи теряет КПД.
- Расположен возле дымохода (на нем) – медленнее обеспечивает нагрев до необходимой температуры, зато на его внутренней поверхности ничего не оседает, к нему имеется легкий доступ, и его ремонт не составляет труда.
Выбор зависит от пользователя: чему отдать предпочтение, производительности или комфорту в обслуживании, экономии полезной площади или топлива.
Обзор печей с теплообменником
Существуют встраиваемые модели теплообменников. Ниже мы рассмотрим популярные из них.
Банная печь с бойлером
Начнем с того, насколько такое решение обосновано с экономической точки зрения. Монтаж данного устройства повышает КПД используемого оборудования. С ним отработанные газы не просто бесполезно улетают в атмосферу, но и попутно нагревает воду, которую затем можно использовать для купания или других бытовых нужд. Поэтому он многократно оправдывает факт своей установки в долгосрочной перспективе.
Везувий Скиф 16 ВЧТ
Мощная и скоростная, с право- или левосторонним расположением нагревателя воды, оборудованная сеткой. Может похвастать стальной топкой с толстыми стенками (8 мм), благодаря которым не боится даже постоянного воздействия высоких температур.
Торнадо 20М2
Производительная, тяжелая (125 кг). Оснащена чугунной дверцей, встроенным теплообменником и вместительным боковым кожухом, рассчитанным на 240 кг камней. Должна устанавливаться на усиленный фундамент. Зато и КПД впечатляющее.
Harvia 20 SL Boiler
Каменка от финского производителя, весящая 75 кг, с 40 кг камней. Современная, с рекуператором в виде бака, с выносной конструкцией и вмонтированным конденсатором, рассчитана на парилку площадью до 20 м3. Обладает устойчивыми ножками и нержавеющей рамкой, отличается плавными формами и привлекательным дизайном.
Механизм функционирования
Металлическая печка, размещенная в доме, гараже или бане, в обязательном порядке оснащается дымоходом для вывода угарных газов и организации тяги. Эта труба в процессе протапливания печи может достигать очень высоких температур, порядка 200-500 ℃, что небезопасно для находящихся в помещении людей.
Если установить теплообменник на дымовую трубу, то можно существенно увеличить КПД печи, а также обезопасить себя от прямого контакта с горячей поверхностью. В установленном на дымоходе баке или змеевике теплоносителем будет выступать вода, однако, можно монтировать и воздушный теплообменник на трубу дымохода. Благодаря прямому контакту дымовой трубы с теплоносителем, их температурные показатели уравновешиваются, то есть вода или воздух постепенно нагреваются, а стенки трубы остывают.
По мере повышения температуры воды внутри регистра на трубу, она поднимается вверх, где попадает через специальный штуцер в водяной бак. Посредством входного штуцера, расположенного в нижней части теплообменника, в него попадает холодная вода, замещая теплую. Такая циркуляция продолжается постоянно, при этом вода может нагреться до очень высоких значений.
Материал изготовления
Медь. За счёт своей пластичности, медь наиболее оптимальна при изготовлении теплообменника. Медная трубка проста для изгибания, придания любой формы.У неё высокий коэффициент теплопроводности – более 380. Но медь так же недостаточно жаропрочный материал и дорого стоит.
Нержавейка. Тоже достаточно пластичный и отзывчивый материал. Хотя имеет более низкий коэффициент теплопроводности. Зато устойчив к перепаду температур. Из него можно сварить любой вариант конфигурации
ВАЖНО: Нельзя использовать оцинкованную сталь, при нагревании она выделяет в воздух ядовитые соединения цинка.
Металлопластик. Легкодоступный практичный материла
Легко можно найти, но у него низкий коэффициент теплопроводности! Практически на два порядка ниже, чем у меди. Зато этот материал долговечный, устойчивый к температурным перепадам.
Конструкционные особенности
Данную группу аппаратов относят к поверхностным тепловым приборам. Устройство теплообменника труба в трубе не отличается особой сложностью. Чаще всего в состав теплообменника входит несколько элементов: их располагают друг над другом, соединяя между собой специальным креплением. В состав каждого отдельного звена входят вставленные друг в друга трубы, предназначенные для теплообмена между собой. Внешнюю трубу большего диаметра соединяют с аналогичными элементами соседних отделений.
Это же касается и расположенных внутри труб меньшего диаметра: для них также применяется последовательное соединение. Для обеспечения возможности регулярных чисток на всех соединениях устанавливаются разъемы. Внутренние трубы в основном соединяют съемными калачами. За счет маленького поперечного сечения внутри системы достигается высокая скорость перемещения теплоносителя по трубам и между ними.
Основные показатели работы трубчатых печей
Главные показатели – это производительность, полезная тепловая нагрузка, а также КПД.
Производительность высчитывают по тепловым и материальным балансам установки. Это число может колебаться согласно расчетов трубчатой печи – от 50 до 15 тыс. т/сут.
Полезная тепловая нагрузка высчитывается из теплоты, которая была затрачена при нагревании и испарении выбранного продукта, а также на перегрев водяного пара, если в печи установлен пароперегреватель.
Имеется несколько разновидностей КПД:
- Топливный – это отношение всего поглощенного тепла к количеству тепла, что было получено исключительно при горении топлива, не учитывая физическое тепло, и которое попадает через воздух, водяной пар и топливо.
- Термический – это отношение общего количества получаемого поглощаемого тепла к количеству тепла, что была выделена при горении топливного материала, учитывая теплоемкость топлива, воздуха, а также распыляющей среды. Расчеты трубчатой печи показывают, что топливный КПД не должен опускаться ниже 90%. Величина его будет напрямую зависеть от сгорания топлива, а также потерь тепла через корпус.
Пошаговое руководство
Изготовление бесканального теплообменника
- Подготовьте емкость, лучше металлическую, пластиковая будет дольше нагреваться.
- Установите бак к началу системы отопления.
- Проделайте в емкости 2 отверстия для выходов. Одно – вверху, через которое горячая вода будет выводиться. Второе – внизу, холодная жидкость будет поступать из труб системы.
- Разместите выходы правильно, от этого будет зависеть скорость отдачи тепла.
- Запаяйте герметично отверстия, чтобы температура воздуха не тратилась на батарею, а помещение равномерно прогревалось.
- Для трубки используйте медь, она должна хорошо гнуться и отдавать максимально тепло в помещение.
- Согните трубку в форме спирали, получился змеевик.
- Поместите спираль в бак, концы трубки нужно вывести наружу, хорошо закрепить их.
- Подсоедините к концам деталей фитинг с резьбой.
- Подсоедините к трубе регулятор мощности, его можно купить в магазине, стоит недорого, поэтому на самостоятельном изготовлении не стоит зацикливаться.
- Система вполне будет работать исправно и без регулятора, но он нужен для регулирования мощности, экономии электроэнергии. Мощность можно выставить по своему усмотрению.
- Подсоедините к термостату клеммы, после чего – провода питания.
- Чтобы бак не изнашивался от перепадов температуры, установите анод.
- Закройте герметично все элементы.
- Наполните бак водой, теплообменник готов.
Водяной
Устройство имеет два сектора, нагревающих друг друга. Циркуляция воды при большой мощности происходит по замкнутому контуру в резервуаре отопительной системы, где нагревается до 180 гр. После обтекания установленных трубок вода направляется в основную систему, где температура нагрева увеличивается.
Для изготовления водяного теплообменика приготовьте:
- Емкость в форме стального бака. Установите ее к началу системы. Для водной циркуляции нужны 2 ответвления из труб, нижнее – для входа холодной воды, верхнее – для входа горячей.
- Проверьте бак на герметичность.
- Разместите медные трубчатые спирали внутри бака, 4 метра трубы на 100 литров бака хватит вполне.
- Подсоедините к медной трубке регулятор мощности.
- Чтобы перепады давления и температуры не разрушили емкость, установите анод ближе к нагревательном элементу.
- Запаяйте герметично бак.
- Наполните водой.
- Проверьте систему в работе.
Пластинчатый
Цельный блок конструкции состоит их поочередно размещенных пластин с горячими и холодными средами. Смешивания сред не происходит, поскольку уплотнитель резиновый и многослойный. Пластинчатые виды сложны для собственноручного изготовления, важна герметичность внутренних платин, а для этого нужно специальное оборудование.
Труба в трубе
Обменник состоит из большой трубы и меньшей по диаметру, вставленной внутрь. Среды перемещаются по меньшей трубе, для охлаждения подаются во внешнюю трубу. Конструкция:
- проста в изготовлении;
- легко чистится;
- долговечна;
- применима к любому теплоносителю;
- в отличие от пластинчатой трубы может работать под давлением;
- изменив размеры труб, можно подобрать оптимальную скорость для движения жидкости.
Чтобы трубы не влетели вам в копеечку, тщательно рассчитывайте расход материала.
Для изготовления конструкции подберите две медных трубки по диаметру одна больше другой на 4 мм для зазора:
- Приварите боковой стороной тройник к обеим сторонам наружной трубы.
- Вставьте меньшую по диаметру трубку, приварите торцы большой трубки, зафиксируйте положение меньшей трубы.
- приварите короткие трубки к тройникам на выходе, по ним будет передвигаться жидкость.
- При использовании стального материала, увеличьте площадь поверхности, соберите батарею из обменников в отдельности.
- Соедините трубки отрезками, приварите поочередно к обоим тройникам, чтобы получилась змейка.
Воздушный
Воздушный теплообменник состоит из радиатора и вентилятора. Вентилятор охлаждает потоки воздуха, разгоняет их по всей системе вентиляции. Данные вид обменника устанавливают в зданиях администрации, для общественных целей.
Теплообменник своими руками
Как сделать обменник своими руками
- Для теплообменника с емкостью потребуется бак, пара трубок из меди. Можно использовать листовую сталь в толщину 2,5- 3 мм, сварить из нее резервуар нужногО объема.
- Установите емкость от пола не менее 1 метра, от печи – не менее 3 метров.
- Проделайте два отверстия справа, ближе к конструкции и слева – наверху.
- Подведите к печи нижний отвод, под наклоном в 2- 3 градуса.
- Подключите верхний отвод под углом в 20 гр., только в обратную сторону.
- Врежьте в нижний отвод на выходе кран для слива воды из бака.
- Внизу еще один кран для слива воды из всей системы.
- Проверьте конструкцию, она должна быть герметичной, можно заполнить водой и под легким напором выявить места протечки, устранить их.
Чем и как соединять внешний бак с теплообменником
Помните, что элементы, контактирующие с печкой, накаляются, температура их поверхности превышает 100 0С. Поэтому патрубки должны быть из нержавейки (чугун не подойдет, так как он подвержен коррозии). А вот обычные трубы допускаются из металлопластика, их даже можно заменить гибкими шлангами. Главное, чтобы диаметр был 1 дюйм или 3/4, иначе циркуляция будет плохой.
Уплотнители используйте из тангита, прокладки для фитингов – из паронита. Не стесняйтесь заменять заводские элементы нестандартными, но выполненными из термостойкого материала. Не забудьте о сливном кране – он просто необходим, чтобы законсервировать систему на сезон холодов или для быстрого удаления застоявшейся жидкости. В обратном случае, во время морозов оставшаяся вода замерзнет и разорвет трубы.
Печное отопление с водяным контуром
Схема отопленияПечи — традиционный отопительный прибор для загородных домов. Они обеспечивают помещения теплом, а комбинированные отопительно-варочные печи еще и позволяют готовить еду. Несмотря на все преимущества печек они не способны дать абсолютный комфорт, так как не предназначены для подключения контура горячего водоснабжения. Эту задачу успешно решает печное отопление с водяным контуром.
Содержание
- Традиционная печь с водяным контуром
- Принцип работы
- Особенности
- Чугунные печи
- Пиролизные котлы — лучшая альтернатива
- Котлы шахтного типа
- Пиролизный котел Беляева
- Пиролизный котел Попова
- Заключение
Традиционная печь с водяным контуром
Традиционная кирпичная печь, к которой подключается водяной контур — удачная инженерная находка. Такая система объединила в себе все преимущества печного отопления и обычного твердотопливного котла.
Принцип работы
Принцип работы системы заключается в следующем. Во время топки нагревается сама печь, дымовые каналы и теплоноситель. Радиаторы греются в процессе горения топлива. После прекращения топки батареи и печь отдают свое тепло в помещение, обеспечивая равномерный его нагрев. Наличие в системе радиаторов позволяет быстро прогреть дом, минимизировав один из важнейших недостатков печного отопления — значительное время для достижения оптимальной температуры в комнате.
Принципиальное отличие такой печи — наличие в ее конструкции регистра. Регистр, или змеевик, по которому циркулирует теплоноситель, устанавливается в топливнике. К нему подключается основная магистраль. Регистр может иметь разную конструкцию. Самое важное, чтобы он обеспечивал нормальный нагрев теплоносителя и не препятствовал его циркуляции. Как правило, змеевик подбирается индивидуально исходя из особенностей печи. Сварить теплообменник можно из обычной листовой стали толщиной 3–5 мм. Можно использовать с этой целью трубы.
Обратите внимание! Змеевик из листовой стали имеет преимущества перед трубным. Его легче чистить, и он прост в обслуживании. Недостаток такой конструкции — незначительная площадь нагрева. Из-за этого для изготовления регистра чаще применяют трубы, а не стальные листы.
Особенности
Схема печного отопления, а особенно печей с подключенным водяным контуром, должна разрабатываться с учетом архитектурных и планировочных особенностей помещения. Важно обеспечить свободный доступ к топочной камере. Печи — пожароопасный отопительный прибор, поэтому все деревянные поверхности должны быть тщательно защищены от излишнего нагрева. Между стеной и печью обязательно должно быть свободное пространство. Если такой возможности нет, стену нужно обложить пожаробезопасными негорючими материалами.
Печка является тяжелым отопительным прибором, поэтому устанавливается всегда на фундамент. Важно, чтобы фундаменты печи и здания не были связаны между собой. Между ними должен оставаться зазор не менее 50 мм, который заполняется песком. Модель печи может быть любой. Чертежи и порядовку можно без труда подобрать в сети или специализированной литературе. Многие из них настолько универсальны и просты, что на основе готового чертежа легко создать собственный проект, полностью отвечающий особенностям помещения.
Наглядная схемаКладка печи с водяным контуром выполняется в соответствии с порядовкой. Отличие от обычных конструкций заключается в установке змеевика. Часть системы отопления с радиаторами монтируется как обычная инженерная сеть. Хорошо подходят для этого однотрубные системы с верхней или нижней разводкой. Они просты в монтаже и позволяют сэкономить на материалах и комплектующих. Специалисты рекомендуют системы с принудительной циркуляцией, особенно в двухэтажных домах. Естественной циркуляции не всегда бывает достаточно, чтобы исключить вероятность закипания теплоносителя в змеевике.
В целом самодельная кирпичная печь на твердом топливе с подключенным к ней водяным контуром — удачное решение для небольшого загородного дома. Несмотря на кажущуюся простоту такой конструкции она имеет ряд нюансов, которые нужно учитывать не только во время сооружения системы, но и в период ее эксплуатации.
Чугунные печи
Еще один простой способ объединить печь с водяным контуром — это чугунные конструкции. Печка из чугуна отличается надежностью и долговечностью. Она проста в использовании и хорошо сохраняет тепло, так как чугун обладает относительно высокой удельной теплоемкостью. По сравнению со сталью чугун имеет больший коэффициент теплопередачи, что тоже говорит в пользу таких конструкций. Печка значительно быстрее нагреет теплоноситель по сравнению со своими стальными собратьями.
Сделать чугунную печь своими руками, конечно, не получится. На рынке представлено немало моделей, среди которых можно подобрать подходящий агрегат. Многие экземпляры имеют уже встроенные водяные рубашки, что позволяет решить основные проблемы при создании автономной сети на основе печного отопления. Еще одно преимущество чугунных конструкций — их мобильность. Встраивать конструкцию в стену не нужно. Она просто устанавливается на регулируемые ножки в выбранном месте.
Чугунная печьНаибольшей эффективностью обладают пиролизные чугунные печи. В основе их работы лежит принцип сжигания пиролизного газа. Подобные печи обладают настоящей «всеядностью», поскольку могут работать на любом виде твердого топлива. При необходимости можно внести небольшие конструктивные изменения, чтобы обеспечить использование топлива, наиболее распространенного и дешевого в конкретной местности.
Конструкция пиролизных печей отличается наличием двух камер сгорания — топливника и газогенератора. В первом происходит горение твердого топлива, а во втором — пиролизных газов. Дрова горят очень медленно, благодаря чему одной закладки хватает примерно на половину суток.
Пиролизный газ при горении выделяет значительно больше тепла, чем дрова, поэтому теплоноситель быстро и эффективно разогревается. «Слабое» место таких конструкций — требовательность к обустройству дымохода и системы вентиляции. Ведь не до конца сгоревший пиролизный газ образует большое количество углекислоты, попадание которой в помещение чревато для здоровья и жизни человека.
Пиролизные котлы — лучшая альтернатива
Несмотря на возможность объединения традиционной печи с водяным контуром такие конструкции — не лучший выбор. Малейшая ошибка при проектировании и возведении системы может привести к печальным последствиям.
Лучшей альтернативой являются пиролизные котлы длительного горения со встроенным водяным контуром. Примером могут служить котлы шахтного типа, печи Беляева и печи Попова. Рассмотрим эти конструкции подробнее.
Котлы шахтного типа
Котел БлагоОсновным отличием таких агрегатов является шахтная конструкция теплообменника. Корпус котла включает в себя две вертикальные камеры. В первую загружается твердое топливо — дрова, опилки, пеллеты или торф. В нижней части топочной камеры происходит горение. При этом верхняя часть загруженного топлива гореть не будет. По мере прогорания топливо из верхней части опускается на колосники и начинает гореть. Такой принцип позволяет использовать не только дрова, но и сыпучие материалы.
Модели иного типа, будучи не слишком требовательными к виду топлива, на сыпучих материалах работают плохо, а иногда и полностью отказываются их перерабатывать. Очистка топливника осуществляется через специальное отверстие в боковой части корпуса. Вторая вертикальная камера — теплообменник.
Пиролизный котел Беляева
Среди отопительных приборов пиролизного типа большой популярностью пользуются котлы Беляева. Принцип их работы основан на догорании пиролизного газа при недостатке кислорода. Такие печи являются достойным аналогом газового оборудования при невозможности установки последнего. По сравнению с агрегатами шахтного типа они имеют большую эффективность. Немалое их преимущество — возможность создания конструкции своими руками.
Самодельный котел можно сделать на основе стандартных чертежей и схем. Подобные проекты имеются в сети в открытом доступе. По сути, котел представляет собой двухкамерный агрегат. В первой камере горят дрова, а во второй догорают газы. Между камерами устанавливается колосник. Подача воздуха осуществляется принудительно с помощью вентиляционного оборудования.
Пиролизный котел Попова
Твердотопливный пиролизный котелПо конструкции котел Попова аналогичен любому агрегату, работающему на принципе пиролизного сгорания топлива. Отличительная особенность агрегата Попова — установка регуляторов мощности и скорости вывода газов, а также датчика выхода газов в помещение.
Воздух для догорания газов подается принудительно с помощью вентиляторов и завихрителей. Использование в конструкции завихрителей — важное преимущество котлов Попова. Завихрители позволяют равномерно распределять воздух в объеме камеры, обеспечивают активный теплообмен с теплоносителем и снижают температуру отработанных газов.
К котлу может быть подключен не только водяной контур отопления, но и дополнительный бак для ГВС.
Заключение
Объединение печного отопления и водяного контура сегодня стало вполне реальной задачей. Если вы решили создать такую конструкцию, помните, что кажущаяся простота объединения обычной кирпичной печи с водяной системой может обернуться неприятными последствиями. Значительно проще и эффективнее установить готовую твердотопливную печь длительного горения или котел.
Читайте далее:
Теплообменник для буржуйки – принцип работы, , разновидности, как выбрать материалы, 18 фото с примерами и этапами работ, последовательность установки
Продуктивность функций котла, печи легко увеличить, монтировав простой, но высокоэффективный прибор – теплообменник. Следует разобраться, как соорудить теплообменник для дымохода, какие модификации подойдут, чем воздушная модель отличается от водяной.
Теплообменник для буржуйки из бочки, сделанный своими рукамиПринцип работы
Люди, у которых оборудованы собственные мастерские, гаражи, дома, ставят именно печки буржуйки. Это устройство, которое впервые появилось в 1917 году в революцию. Назвали его из-за большого потребления горючего для топки, но плюс в неприхотливости печки.
Буржуйка из дисков выигрывает по конструкции, она простая, также отличается невысокой ценой.
К главным недостаткам относится маленький КПД – всего 15-20%. Недостаточно толстые стенки из металла плохо проводят тепло, при переработке устройство быстро стынет. Так происходит, потому что основной объем тепла, производимый печью, улетучивается в трубу – то есть обогревает улицу.
Для повышения КПД можно попытаться увеличить площадь теплопроводящей поверхности. С этой целью и нужен теплообменник. Он монтируется в месте, где в большей степени сосредотачивается тепло, заметно повышает КПД.
Теплообменник для сооружения является устройством для непрямого нагревания воды. Суть функционирования в том, что жидкость циркулирует в замкнутом пространстве из-за конвенции. Под влиянием тепла греется вода.
Горячие слои поднимаются, на их место приходят более холодные. Смешивание воды на фоне воздействия теплом именуется циркуляцией. Прогретая вода или другой теплоноситель, поднимаясь, передает тепло воде. Печь становится теплообменником, так как создает тепло.
Работа буржуйки в своем домеОсновными функциями устройства считаются:
- Теплообменник становится дополнительным нагревающим контуром. Бег него топливо прогорает и одновременно прогревает стены топки. При этом при взаимодействии с воздухом горячие кирпичи отдают свое тепло, которое улетучивается по газоходу.
- Благодаря устройству воздух отдает лишнее тепло жидкости, тем самым увеличивая экономичность, получая увеличенный коэффициент на каждую единицу топлива на выходе.
- В соответствии с назначением устройство позволяет нагревать воду для душа, теплоносители для отопления.
Виды устройств
Среди воздушных видов классической моделью для самостоятельной сборки является трубчатый теплообменник. Но есть и большое количество других видов. Они остаются актуальными для дымохода у печек долгого горения, небольших по размеру буржуек, печек на отработке. Их преобразованное из энергии горения тепло называется сухим. Трубы к топке могут привариваться по горизонтали и вертикально. Вертикальная локализация в разы эффективнее, потому что воздух лучше идет через каналы. Материал обычно сталь.
Еще один вид теплообменника – труба, обвивающая топку. Для правильной отдачи тепла требуется 2-3 завитка. Они немного раздвигаются, увеличивая площадь обогрева. Производительность соответствует разнице уровня входа и поступления воздуха. Тяга соответствует разнице температур, поэтому отверстие под забор зачастую выводится на улицу.
ЗмеевикПерегородки в корпусе – тоже разновидность теплообменника. Характерный лабиринт сооружается из вертикальных металлических пластин. Оптимальная толщина каждой детали 6-8 мм. Входное и выходное отверстия воздуховода формируются друг напротив друга, сверху приваривается крышка для герметичности корпуса.
Перегородки в корпусеСледующий вариант – трубы, которые проходят через топку. Конструкция сооружается уже на этапе сборке самодельного устройства, до приваривания стенок. Каналы располагаются параллельно на одинаковом расстоянии. Сечение труб не меньше 50 мм.
Трубы через топкуВ вертикальных каналах воздух движется активнее, поэтому повышает производительность. Реже оказываются уместными горизонтальные каналы или перегородки. Любая описанная схема подойдет для конструирования, при условии наличия навыка сварочных работ.
Какой материал выбрать
Змеевик по классической технологии сооружается из трубы. Ее длина, диаметр устанавливается в зависимости от нужной теплоотдачи. Точная эффективность работы зависит от теплопроводности материалов. Обычно берут трубы из:
Стальной- меди – коэффициент теплопроводности 380;
- стали – 50;
- металлопластика– 0,3.
При одних и тех же показателях теплоотдачи, одинаковом поперечном размере труб длина из металлопластика в 11 раз, а из стали в семь раз больше меди. По этой причине выбирают отожженные медные трубы для змеевика. Они пластичные, поэтому легко принимают требуемую форму с помощью прогиба. Также к такой трубе легко с помощью резьбы подсоединить фитинг.
Варианты изготовления приборов своими руками
При подборе главную роль играет цена теплообменника. От материала будет зависеть конструкция. Еще один важный нюанс – возможности изготовления.
Также нужно понимать, на какое место будет ставиться печь. Важно учесть цель эксплуатации – отопительно-варочная, для обогрева бани, дома. У каждого вида есть отличия.
Для обогрева частного домаГлавное – правильно высчитать площадь, которую нужно обогревать, также уточнить, потребуется ли горячая вода, рассчитать, сколько единиц топлива будет тратиться в сезон.
Итоги расчетов – выбор максимально подходящих и доступных по бюджету материалов.Для бани потребуется комплексный вариант. Главная цель – прогрев воды, сразу двух помещений – предбанника с парилкой, иногда и душа. Рекомендуется воспользоваться змеевиком для печного отопления, нагрева воды. Дополнительный прогрев улучшит качество пара.
Для баниДля дома обязательно учитываются предъявляемые к устройству функциональные требования. От этого будет зависеть окончательный выбор. Обычно в деревнях стараются делать универсальные отопительно-варочные конструкции, ставят самые часто используемые теплообменники, простые, решающие не меньше трех задач – отопление, готовка, нагрев воды.
Для гаражаВ гараж выбрать проще всего, тут прогрев жидкого носителя – необязательная функция, главное – это обогрев помещения. Эти условия облегчат выбор. Подходят различные самодельные теплообменники из подручных материалов – радиаторов от машин, чугунных батарей и т.п.
Теплообменник из баллона
Чтобы использовать уже отработанные газы для дополнительного теплоносителя в теплообменнике, нужно замедлить выход дыма, создавая преграду в дымоходе. Для конструирования потребуются три опустошенных баллона из-под газа, листовой и подручный металл. Последовательность такая:
- Соорудить топку из баллона – вырезать верхушку так, чтобы диаметр люка доходил до 200-250 мм.
- Отметить на стенке прямоугольник размером 50 на 20 см, нанести сетку с ячейками 30 на 40 мм. Проделать отверстия на перекрестиях.
- Соорудить зольник чуть больше области с отверстиями. У него должна быть крышка. Это сборник для золы. По углам к стенке привариваются опоры.
- На расстоянии 4 см от дна баллона, у задней стенки топки сначала отмечается, затем прорезается отверстие меньше самого баллона на 3 см.
- Дверку для топки лучше сделать из оголовка второго баллона, прорезав по центру нее отверстие. На отверстии крепится часть трубы от 7,6 см в диаметре, оснащенная регулируемой заслонкой. Подвижность створки поддерживается петлями, замками инвентарных ящиков.
- Сооружение теплообменника из второго баллона. Из металла 4-5 мм сделать 3 переборки, чтобы они перекрыли внутренний размер баллона. Они не могут по краям отверстия по диаметру дымоходной трубы и для запаса еще 2 см.
- Отрезать дно баллона, вырезать его по форме посадки на топку под углом 90 градусов.
- Вырезание отверстия под дымоход в вентильной части.
- Монтаж переборки – отверстия в шахматном порядке.
- Монтаж теплообменника, обваривание, приварка патрубка.
Экономайзер Ферингер
Устройство применяется, чтобы улучшить КПД. Работает оно благодаря отбору тепла из дымохода. На нем 4 трубы 60 мм каждая, в них завихрители спиралевидной формы.
Проходящие газы от дыма закручиваются, благодаря чему максимально выделяют тепло. Делают устройство из черной стали. Рассчитано оно на все время эксплуатации печки. Он позволяет ускоренно прогревать парную.
Ферингер ценится любителями бани, как одна из лучших моделей. Их выпускают в разных вариантах, но в двух основных категориях:
- Паровые – каменка закрыта, создает атмосферу парной – температура до 50-70 градусов, влажность достигает 40-75%.
- Золотое сечение – каменка открыта, подходит для саун, где при температуре 80 градусов, нужна невысокая влажность – 10-15%.
С 2011 года у фирмы была разработана новая линия – Ламель. Она имеет натуральную каменную облицовку, небольшие нововведения в конструкции, позволяющие уверенно отапливать парилки из сруба.
ЛамельСистема закрепления декоративного камня печей уникальная – на порезанные пластинки камня устанавливается держатель. Его крючки фиксируются в пазу. Конструкция простая, одновременно очень эффективная, работа по установке несложная, займет не больше 1 часа.
Воздушный конвектор
Не всегда хватает финансов на приобретение уже готового теплообменника. В принципе сделать теплообменник в печь для отопления нетрудно. Для этого берется медь, алюминий, при желании можно вполне обойтись без сварки. При условии правильной подготовки, точных расчетов бюджет заметно экономится.
Сначала подбирается место, высчитываются параметры, нужно решить, какой материал выбрать, чтобы сделать теплообменник. Можно соорудить конструкцию из старого чугунного радиатора, радиатора от автомобиля. Главное – учесть проводимость тепла. Также важно продумать набор инструментов, подготовить всё заранее, каждая деталь значительно облегчает монтаж.
Сборку нужно начинать с составления чертежа с учетом размеров. Если печка слабая, непропорционально крупный теплообменник навредит. При использовании меди для змеевика – длина его максимум 3 м. От протяженности трубы и числа завитков зависит быстрота прогревания. Важно запомнить, что перекосы снижают срок эксплуатации оборудования.
Оборудование воздушного конвектораЧтобы закрутить трубы спиралью требуется шаблон. Это любая подручная деталь в форме цилиндра. Его диаметр должен вписаться в размер топки.
Последовательность действий такая:
- изогнуть трубу, намотать ее на заготовку, чтобы получилась спираль;
- соблюсти размеры, чтобы уместить змеевик;
- средняя расчетная мощность теплообменника 1 кВт на 10 м2.
Установка
Монтировать теплообменник удобнее всего на этапе кладки. Это помогает соорудить его более правильно с четким соблюдением размеров, зазоров. При этом намного проще соответствовать заданным размерам. После установки теплообменника на фундамент печки, его обкладывают кирпичом. Это проще, чем разбирать имеющуюся конструкцию, хотя и такой подход не исключается.
Чтобы увеличить время эксплуатации нужно обращать внимания на следующие нюансы:
- не фиксировать трубы крепежами из металла;
- не наполнять систему слишком холодной водой, иначе образуется сильный конденсат;
- соблюдать соотношение размеров печи и теплообменника, разница не должна быть большой;
- пользоваться уплотнителями с хорошей огнестойкостью;
- соблюдение мер пожарной безопасности.
Указанные простые установки помогут предотвратить возникновение опасных для жизни и здоровья людей ситуации, увеличат время службы, помнить о безопасности.
Заключение
Теплообменник может быть сконструирован произвольно – главное, чтобы он соответствовал главному принципу – передача тепло от реактора к скоплению или потоку агента. Агент разносит тепло в потребители. Форма, размер, конструктивные особенности элемента зависят от потребностей хозяев.
Средняя оценка
оценок более 0
Поделиться ссылкой
Каковы свойства неисправного нагревательного элемента?
Если ваш нагревательный элемент неисправен, это может снизить теплопроизводительность вашей системы и поставить под угрозу комфорт вашего дома. Это определенно не то, что вы хотите, чтобы случилось с вами в холодную зимнюю ночь.
Тем не менее, иногда бывает немного сложно определить, вышел ли из строя ваш нагревательный элемент. Это мудрый выбор — знать все признаки, чтобы вы могли реагировать до того, как ситуация выйдет из-под контроля.
Не помешает узнать больше об основных причинах, вызывающих перегорание нагревательного элемента, чтобы предотвратить это. Но давайте сначала рассмотрим все признаки, указывающие на то, что вам необходимо обратиться к авторитетным специалистам по ремонту кондиционеров и отопления в Темекуле.
Как узнать, неисправен ли нагревательный элемент в моей печи?
Нагревательный элемент, также часто называемый нагревательными пластинами, является компонентом вашей печи, который помогает нагревать воздух в случае, если ваш тепловой насос не может достаточно быстро преобразовывать воздух снаружи в теплый воздух.
Нагревательные элементы являются жизненно важными компонентами печей, поскольку тепловые насосы используют тепло из наружного воздуха, повышая его температуру и распределяя его дальше по системе в ваш дом.
Проблема возникает, когда низкие температуры затрудняют самостоятельную работу теплового насоса, требуя дополнительных источников тепла для поддержки процесса. Вот почему нагревательный элемент является важным компонентом печи.
Однако нагревательный элемент в печи может выйти из строя и полностью выйти из строя. Самый простой способ проверить это – включить нагревательный элемент и проверить температуру воздуха, выходящего из вашей системы отопления.
Если воздух недостаточно нагрет, очень близок или имеет комнатную температуру, вероятно, что-то не так с нагревательным элементом. Однако следует воздержаться от выполнения этой процедуры самостоятельно из-за опасности поражения электрическим током. Всегда консультируйтесь с квалифицированным специалистом по ОВиК, прежде чем решить диагностировать проблему только с вашей печью.
Что вызывает перегорание нагревательного элемента?
Нагревательный элемент — это нежная часть вашей печи, и есть несколько вещей, из-за которых он может перегореть. Существуют профилактические меры, которые вы можете предпринять, чтобы этого не произошло. Тем не менее, некоторые основные причины требуют помощи опытного специалиста по HVAC.
Вот наиболее распространенные причины перегоревшего нагревательного элемента в вашей печи:
- Неисправная проводка : Проблемы с проводкой в вашей печи могут привести к недостаточному количеству электроэнергии на нагревательный элемент, что приведет к его возгоранию.
- Коррозия : Коррозия на нагревательном элементе поначалу не представляет серьезной проблемы, но позже может привести к небольшим трещинам, которые вызывают перегорание.
- Деформация системы : Слишком высокая установка термостата заставит вашу печь работать чрезмерно для достижения или поддержания желаемой температуры, что приведет к преждевременному перегоранию устройства.
- Износ : Наконец, нагревательный элемент может сгореть просто из-за обычного износа, которому эти компоненты подвергаются во время своих стандартных рабочих циклов.
Сколько стоит нагревательный элемент для печи?
Цена нагревательного элемента для печи может значительно варьироваться. Существуют различные факторы, влияющие на разные цены на нагревательный элемент, в том числе размер печи, марка печи и тип нагревательного элемента, необходимого для этой печи.
Цены обычно начинаются от 100 долларов, но могут стоить и 300 долларов и выше, в зависимости от вышеупомянутых факторов. Всегда лучше проконсультироваться с профессиональным специалистом по ОВиК, чтобы приобрести подходящий нагревательный элемент для вашей печи и заменить его.
Компания по ремонту кондиционеров и отопления с самым высоким рейтингом в Темекуле?
Неисправный или перегоревший нагревательный элемент может вызвать трудности в обеспечении надлежащего комфорта в вашем доме в холодные зимние месяцы. Свяжитесь с опытными специалистами по ОВК, как только заметите, что ваша печь начинает барахлить или работает неэффективно. К счастью, вы всегда можете обратиться в компанию Action Air Conditioning, Heating & Solar за любым советом и экстренной помощью с вашей печью. Мы быстро запланируем визит и решим ваши проблемы с отоплением, вентиляцией и кондиционированием воздуха, независимо от того, живете ли вы рядом с плато Санта-Роза, тропой Дабл-Пик или деревней Карлсбад.
Более того, мы можем помочь вам не только с неисправным нагревательным элементом. Мы здесь, если вы не уверены, можете ли вы использовать свой кондиционер зимой, если вам интересно, когда лучше всего покупать кондиционер, а также чтобы помочь вам определить, какое обслуживание требуется вашей печи. Независимо от типа вашего вопроса или проблемы с HVAC, которую вам нужно решить, наши технические специалисты, сертифицированные NATE, всегда готовы помочь. Звоните (760) 823-7578 и Action Air Conditioning, Heating & Solar ответят!
Техническое обслуживание нагревательного элемента
Элементы сопротивления электрического типа состоят из высокотемпературного сплава либо из никель-хромового сплава, либо из сплава железо-хром-алюминий, обычно сформированного извилистыми, петлями или катушками. Элементы могут крепиться к боковым стенкам печи на огнеупорных крюках или крюках из сплава, подвешенных к своду с помощью подвески из сплава; крючками или могут быть уложены на пол в огнеупорных изоляторах гребенчатого типа.
Нагревательные элементы предназначены для отдачи номинальной мощности в киловаттах при номинальном напряжении только в горячем состоянии. Если фактическое напряжение отличается от номинального напряжения, подаваемая мощность будет изменяться пропорционально квадрату напряжения. Помните, что увеличение напряжения на 1% означает увеличение мощности примерно на 2%, и наоборот, снижение напряжения на 1% означает снижение мощности примерно на 2%. Сопротивление нагревательных элементов будет ниже при комнатной температуре, чем при горячем. Сопротивление элементов будет увеличиваться с возрастом из-за уменьшения поперечного сечения в результате окисления, а также из-за удлинения петель. Это приведет к снижению мощности печи и окончательному выходу из строя. Такой отказ представляет собой нормальную жизнь элементов.
Некоторые примеси в атмосфере разрушают сплав элементов. Эти примеси могут находиться в поступающем газе или могут выделяться при работе, поступающей в печь. Масла/жидкости для резки являются основными источниками примесей, обычно углерода и серы.
Сера даже в небольших количествах; приведет к быстрому износу нагревательных элементов. Науглероживающая атмосфера имеет тенденцию увеличивать содержание углерода в нагревательном элементе, делая его хрупким и снижая температуру плавления. Свинец, олово или цинк, а также галогениды будут атаковать элемент. Эти материалы нельзя помещать в печь.
В этом руководстве обсуждаются общие вопросы, касающиеся использования, ухода и технического обслуживания, факторов, связанных с обеспечением долговечности нагревательных элементов. Сложность вопросов, касающихся нагревателей резистивного типа, указывает на необходимость универсального руководства в качестве отправной точки. Это руководство является всего лишь руководством, а фактические характеристики нагревательных устройств должны быть сделаны только после консультации.
Соображения относительно электрических проводов
Учитывайте тип электрического нагревателя, требования к размещению и мощности, типы используемых электрических проводов и способы их выхода и окончания внутри отапливаемой зоны. Вот некоторые общие соображения по выбору различных типов электродов:
- Требуется гибкость
- ТЕМПЕТА ОБЛАСТЬ ПЕЯБОТА
- Загрязняющие вещества в области свинца
- Доступ к контролям
- Относительная стоимость
- Требуется сопротивление истираемости
ОТВЕТСТВЕННЫЕ СЛЕДУ Номинальное напряжение. Электропроводка к обогревателю должна быть проложена в соответствии с электротехническими нормами. Необходимо всегда соблюдать полярность проводов. Соседние провода всегда должны быть подключены к одной и той же полярности. Несоблюдение полярности может привести к преждевременному выходу из строя нагревателя.
Типы выводов нагревательного элемента
Выводы нагревательного элемента доступны в широком диапазоне стилей, но все они могут быть сгруппированы в несколько категорий, таких как:
- Одиночный проводник
- Витая пара
- Стержень
- Прокладка или Стержень
Одножильные провода являются стандартными для нагревательных элементов из керамического волокна и волокна, формованного методом вакуумной формовки. При такой форме проводник нагревательного элемента также выполняет роль вывода. Следует соблюдать осторожность при использовании этого типа нагревательного элемента, так как провод нагревается, когда элемент работает на максимальном уровне. Выделяемое тепло может создать проблемы с заделкой, взаимодействием с более низкими классами изоляции и перегревом самого подводящего провода.
Провода витой пары представляют собой проводник элемента, загнутый на себя, а затем скрученный особым образом. В этом методе эффективная площадь поперечного сечения провода фактически удваивается. Это позволяет свинцу работать при существенно сниженных температурах. Эта функция значительно снижает вероятность отказов элементов, напрямую связанных с проблемами выводов или заделки. Провода с витой парой обычно имеют преимущество перед одножильным типом. Этот тип конфигурации отведений рекомендуется везде, где это возможно.
Направляющие стержня предусматривают крепление на самом нагревательном элементе стержня с гораздо большей площадью поперечного сечения. Это позволяет проводу работать при гораздо более низких температурах, чем реальный нагревательный элемент. Как правило, выводы стержня привариваются к проводнику нагревательного элемента. Хотя свинец стержня тяжелее элемента, с ним необходимо обращаться осторожно, поскольку в процессе сварки в месте сварки образуется довольно хрупкая зона. Этот хрупкий участок подвержен растрескиванию или механическому разрушению при неправильном обращении. Соединитель стержневого типа может использоваться как с проволочными, так и с ленточными нагревательными элементами. Материал, используемый для соединителя стержневого типа, может быть изготовлен из сплава с более низкими температурными характеристиками, но с таким же химическим составом, как и тот, который используется в реальном нагревательном элементе из сплава.
Направляющая колодки или стержня похожа на стержневую, за исключением того, что используется либо плоский стержень, либо, если в рассматриваемом элементе используется полоса, а не проволока, полоса часто загибается сама на себя для увеличения площади поперечного сечения. . Обычно он снабжен отверстием на конце для соединения с помощью болтовых соединений. Если прокладка была приварена к проводнику нагревательного элемента, возникают те же опасения по поводу хрупкости в месте сварки. Этот вид проводов используется с нагревательными элементами на основе волокна, и если провод недостаточно длинный, чтобы пройти через резервную изоляцию, для установки требуются все болтовые силовые соединения в зоне, подверженной воздействию довольно высоких температур окружающей среды.
Радиус изгиба провода
Провод, идущий от нагревательных элементов, обычно можно согнуть в соответствии с конкретными требованиями. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы сохранить целостность внутреннего соединения, чтобы продлить срок службы нагревательного элемента. Чтобы избежать чрезмерного напряжения в этом соединении, используются плоскогубцы с мягкими губками, чтобы надежно удерживать провод в месте выхода провода из нагревательного элемента, а затем сгибать его.
Минимальный радиус изгиба проволоки должен в 4-8 раз превышать диаметр проволоки. Это работает как для хромоникелевых сплавов, так и для сплавов железо-хром-алюминий. Однако в очень холодных условиях нагревательные элементы из сплава железа, хрома и алюминия могут треснуть или сломаться при любом изгибе.
Хрупкость нагревательного элемента
Многие высокотемпературные металлические сплавы, используемые для изготовления нагревательных элементов, имеют низкую пластичность и хрупкость, особенно после того, как они находились при рабочей температуре в течение некоторого времени. Это особенно верно для материалов на основе сплава железо-хром-алюминий, которые часто используются в условиях более высоких температур. Традиционные материалы из сплава железа, хрома и алюминия становятся очень хрупкими, как только они достигают температуры 950 ° C, и эта хрупкость возникает почти мгновенно. Более новые сплавы железа, хрома и алюминия на основе порошкового металла также становятся хрупкими после нагревания, но это более постепенный процесс и строго зависит от времени и температуры. Как только эти сплавы остынут до комнатной температуры, попытка их перемещения приведет к поломке. Нагрев этих хрупких элементов до цветовой температуры должен позволять их перемещать или перемещать без механических повреждений.
Материалы из сплава железо-хром-алюминий также проявляют низкотемпературную фазу хрупкости. Обычно это проблема, когда материал имеет температуру ниже 20 °C, и становится все более серьезной проблемой при понижении температуры. Как правило, попытки согнуть, скрутить или согнуть эти сплавы при температуре ниже 4,5 °C приводят к растрескиванию и поломке. Если устройства хранились в неотапливаемом помещении, дайте им нагреться как минимум до 22 °C.
При сварке этих сплавов непосредственная область в месте сварки становится хрупкой из-за высокой температуры сварки. Этим областям всегда следует уделять особое внимание при обращении, так как чрезмерное усилие или сгибание, приложенное к этим соединениям, вызовет растрескивание и поломку. Из-за этого потенциального риска часто желательно поставлять системы элементов очень больших размеров с неподключенными стержневыми или контактными выводами. После того, как элементы надежно закреплены, клеммы располагаются и привариваются к элементам методом TIG.
Соединения нагревательных элементов
Правильные соединения имеют решающее значение для успешного применения нагревательного элемента, и, если это не будет сделано правильно, это отрицательно скажется на сроке службы элемента. Одна из основных целей состоит в том, чтобы убедиться, что максимальное количество выводных проводов элемента находится в тесном жестком физическом контакте с фактической концевой заделкой, насколько это практически возможно. В случаях, когда существует недостаточный контакт из-за отсутствия материала или слабого физического контакта, состояние, известное как соединение высокого сопротивления 9.0144 может развиться. Это явление вызовет локальный нагрев в области соединения элемента, что приведет к дальнейшему ухудшению качества соединения, ведущему к выходу из строя соединения. Как правило, это потребует замены того, что в остальном является совершенно исправным нагревательным элементом. Дополнительным моментом для рассмотрения является то, что процесс заделки требует соединения металлов из разных сплавов. Хотя этот процесс соединения может привести к химическим реакциям на стыке, что может привести к преждевременному выходу из строя, его можно свести к минимуму, если поддерживать температуру ниже 540 °C.
При заделке проводов малого сечения на керамической пластине или панелях обогревателя из вакуумного формования рекомендуется использовать процедуру механического сжатия. Это может быть болт на перемычке с шайбами и контргайками, разрезной болт с шайбами и гайкой или специализированная клеммная колодка. Во всех случаях подводящий провод должен быть тщательно очищен в месте контакта, чтобы обеспечить хорошее электрическое соединение. Подводящий провод должен быть полностью обернут вокруг зажимного штыря и зажат между шайбами и контргайками или крепежными элементами клеммной колодки. Вставки через разъемный болт и сжатия между шайбами обычно достаточно. Предпочтительным материалом клеммы является латунь или нержавеющая сталь. Чрезмерное или многократное изгибание вызывает деформационное упрочнение материала, ведущее к трещинам и поломкам.
Использование кольцевых соединителей не рекомендуется из-за недостаточной площади контакта между подводящим проводом и кольцевой втулкой. Это может привести к деформации или повреждению провода в процессе обжима. Кольцевые соединители должны быть изготовлены из нержавеющей стали и должны быть либо приварены TIG, либо припаяны серебром к подводящему проводу. Использование соединительных компаундов не рекомендуется, так как это может отрицательно сказаться на целостности заделки, вызывая коррозию и преждевременный выход из строя.
Токоподводящий провод можно согнуть в соответствии с конкретными требованиями. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы обеспечить целостность внутренних соединений. Чтобы избежать чрезмерной нагрузки на это соединение, используйте плоскогубцы с мягкими губками, чтобы надежно удерживать провод. Затем подводящий провод можно согнуть по мере необходимости.
В проводах элемента должен быть обеспечен определенный запас для расширения и сжатия во время циклов нагрева и охлаждения. Если этого не сделать, отводящий провод может быть поврежден или порваться из-за механического воздействия. Это сложная проблема, потому что в дополнение к расширению проволоки кожух печи, изоляция и внутренние опорные конструкции также перемещаются во время термоциклирования.
Для проволочных элементов большего сечения обычно поставляется стержневой вывод. Стержень обычно подвергается механической обработке, чтобы обеспечить соединение, указанное на заводе. Обычная процедура состоит в том, чтобы снабдить резьбовой стержень шайбами и контргайками. При затяжке этих соединений не скручивайте и не изгибайте стержень, так как это может привести к растрескиванию или полному выходу из строя любого сварного соединения. Другими используемыми концепциями являются прорези или отверстия, которые позволяют приваривать другие выводы проводов большого сечения непосредственно к элементу. При необходимости можно также использовать специальные механические компрессионные соединители.
Соединения следует проверять на герметичность после первой операции и периодически после этого, чтобы убедиться, что соединение с высоким сопротивлением не развивается из-за ослабления. Продолжительность последующих осмотров зависит от таких факторов, как частота циклов, условия окружающей среды, физическая вибрация и т. д. В соответствии со стандартами технического обслуживания электрооборудования необходимо отключить и заблокировать поступающее электропитание на системы, подлежащие проверке.
Защита проводов
По электрическим или механическим причинам рекомендуется предусмотреть защитное покрытие проводов нагревательного элемента. Лучше всего пропустить электрод либо внутри высокотемпературной керамической трубки, либо поместить высокотемпературные керамические шарики поверх электрода. Любой из этих методов также может иметь гибкую втулку, помещенную сверху для дополнительной защиты. Не следует использовать самоклеящиеся ленты, так как даже в высокотемпературных классах обычно используется клей на органической основе, который может разлагаться на вещества на основе углерода. Это может вызвать коррозию, проникновение углерода и охрупчивание.
Следует тщательно изучить марки используемой изоляции. Многие материалы с более низким рейтингом содержат значительное количество свободного кремнезема. Когда сплавы на основе железа, хрома и алюминия используются для проводника нагревательного элемента, как правило, для применения при более высоких температурах до 1300 ° C, защитное покрытие из оксида алюминия, сформированное на внешней стороне проводника, будет реагировать со свободным кремнеземом, начиная с температуры около 1000 ° C. С. Эта реакция приводит к плавлению эвтектики, происходящему в точке реакции. Чрезмерная изоляция проводов также может привести к перегреву как самого провода, так и в области клемм.
Системы обогрева на основе волокна обрабатываются снаружи каким-либо веществом, чтобы сделать волокно жестким и самонесущим. Однако чрезмерное давление вызывает необратимую деформацию поверхности волокна и растрескивание, что отрицательно сказывается на изоляционных качествах прокладки из огнеупорного волокна. Блоки принудительной установки могут привести к растрескиванию или обрыву волокна. Выводы или контактные площадки, предусмотренные на оптоволоконных площадках, должны поддерживаться, чтобы предотвратить скручивание или изгибание во время подключения силовых проводов. Это предохраняет волокно от повреждения в области выхода электрода.
Ремонт нагревателей
В более крупных элементах стержневого типа и на некоторых узлах выводов может быть возможным ремонт механических повреждений или в случаях, когда проводник не сильно расплавлен. Для этого для никель-хромовых сплавов необходимо очистить окисел, соединить проволоки, а затем сварить утвержденными методами. Для сплавов железо-хром-алюминий используется аналогичная операция, за исключением того, что материал перед перемещением необходимо нагреть до температуры красного цвета. Это позволит сгибать сегменты проводника, не вызывая дополнительных поломок.
Обращение, хранение и факторы окружающей среды
Одной из причин, по которой современные нагревательные элементы на металлической основе могут работать при таких высоких температурах до 1400 °C в течение продолжительных периодов времени, является то, что они образуют защитный оксидный слой на своих внешних поверхностях. Загрязнение поверхности различными веществами препятствует этому процессу образования оксидов, который происходит только при повышенных температурах. Это приводит к преждевременному выходу из строя нагревательного элемента. Поскольку большинство нагревательных элементов поставляются в сыром состоянии без оксида на поверхности, важно, чтобы материал оставался как можно более чистым до тех пор, пока нагревательный элемент не будет установлен и нагрет до образования оксидного слоя.
Другой важной областью внимания является хранение нагревательных элементов . Они должны быть защищены от непогоды и должны храниться в прохладном и сухом месте. Многие из сплавов, используемых для обогрева, имеют в себе высокий процент железа и подвержены ржавчине при воздействии высокой влажности. Ржавчина препятствует образованию оксида и приводит к преждевременному выходу из строя. В тех случаях, когда используются керамические или вакуумно-формованные волокнистые элементы, керамика и волокно могут поглощать влагу либо непосредственно из воздуха, либо из-за прямого воздействия, такого как конденсат, протекающие воздушные трубы или разливы. Эта характеристика поглощения может усугубить потенциал ржавчины, поскольку сплав будет вкраплен и не виден для осмотра.
Другой областью загрязнения является масло для тела на руках. При обращении с открытыми нагревательными элементами следует надевать чистые хлопчатобумажные перчатки, чтобы защитить их. Если это невозможно, тщательно вымойте руки водой с мылом перед тем, как прикасаться к элементам. Следует отметить, что чем меньше материал нагревательного элемента, тем значительнее становится это загрязнение.
Все продукты на основе нефти и большая часть грязи в цехах отрицательно влияют на образование оксидов. Поэтому нагревательные элементы никогда нельзя размещать непосредственно на полу цеха без защитного барьера, такого как чистая бумага или картон. Если в атмосфере присутствует много паров масла, не подвергайте нагревательные элементы воздействию атмосферы дольше, чем это абсолютно необходимо.
Когда нагреватели снимаются с хранения , перед установкой их следует нагреть минимум до 20 °C. Многие жаропрочные сплавы демонстрируют растущие проблемы с пластичностью и хрупкостью при температурах ниже комнатной. Если температура проводов или нагревательных элементов ниже этой, попытка согнуть или придать им форму может привести к растрескиванию или поломке. Опасность этого резко возрастает с понижением температуры. На практике рекомендуется использовать более высокую температуру до 38 °C, так как небольшие отклонения в консистенции партии могут сдвинуть критическую точку температуры вверх или вниз на несколько градусов.
Нагревательные системы на керамической основе по своей природе подвержены механическим повреждениям от механических ударов и нагрузок, поэтому их нельзя ронять и устанавливать с усилием.
Вибрация
В местах, где наблюдается чрезмерная вибрация, следует в первую очередь рассмотреть вопрос об амортизирующем монтаже с использованием стандартных отраслевых методов амортизирующего монтажа. Чрезмерная вибрация также может повлиять на соединения проводов. Убедитесь, что используемые соединители могут выдерживать вибрации и оставаться затянутыми.
Нагрузка
Следует допустить снижение максимальной нагрузки на 20%, если вместо управления SCR используется контактор. Этот элемент управления SCR должен быть либо срабатывающим по фазовому углу, либо срабатывающим при переходе через ноль с переменной временной базой. Более желателен нулевой кроссовер, но практический выбор определяется фактическим применением.
Процедура высыхания закладных элементов
Перед первоначальным нагревом печи проверьте, не оторвался ли цемент от керамических нагревателей, и видна ли проволока нагревателя. Нанесите заливочный цемент там, где это необходимо, следуя инструкциям, данным для ремонта обогревателей.
Процедура сушки огнеупорных материалов
Медленно повышайте температуру, чтобы высушить влагу из огнеупорной футеровки на открытом воздухе. Затем повышайте температуру до тех пор, пока не будет достигнута нормальная рабочая температура. Если во время разогрева появляется пар, не повышайте температуру до тех пор, пока пар не прекратится.
Работа на велосипеде
Наилучший способ продлить срок службы – использовать нагревательный элемент с большой площадью поперечного сечения с умеренной мощностью нагрузки и никогда не отключать его. Проблема с циклированием заключается в том, что оксидный слой трескается или отслаивается, подвергая основной материал дальнейшему окислению и, в конечном итоге, разрушению.
Полезные советы и практические рекомендации
Несмотря на то, что в большинстве случаев срок службы нагревательных элементов не рассчитан, следует учитывать возможность окончательного отказа. Следует предусмотреть готовую замену, если потенциальное время простоя будет дорогостоящим или критическим для производства или операций. Запасные части должны иметься на складе по мере необходимости, чтобы неисправный нагревательный элемент можно было заменить за короткий промежуток времени без полной остановки или нарушения процесса.
Содержите оборудование в чистоте, особенно вокруг клемм, корпуса электропроводки и самого нагревателя, посредством регулярной программы технического обслуживания. В сильно загрязняющих средах или опасных атмосферных условиях особое внимание следует уделять клеммным коробкам и электрическим корпусам. Клеммные шкафы нагревателя могут быть оснащены специальными фитингами для использования положительного давления инертного газа для предотвращения проникновения загрязняющих веществ или взрывоопасных газов.
Используйте местную проводку, подходящую для соответствующих температур. Клеммные коробки и корпуса нагревателя сильно нагреваются во время работы и могут потребовать специальных методов подключения. Для полевых клеммных соединений внутри корпуса нагревателя рекомендуется использовать провод из сплава с высокотемпературной изоляцией, если только не предлагается провод с медной или низкотемпературной изоляцией. Провода с резиновой, восковой или термопластической изоляцией не следует использовать в высокотемпературных нагревателях, так как эти материалы очень быстро разрушаются при нагревании. Некоторые изоляционные материалы могут выделять пары, которые могут привести к травмам или повреждению нагревательного оборудования. По возможности используйте теплоизоляцию, чтобы уменьшить потери тепла. Изоляция относительно недорога и снижает потери тепла и эксплуатационные расходы.
Статья любезно предоставлена Thermcraft Inc Обращение, ввод в эксплуатацию и техническое обслуживание электрических нагревательных элементов сопротивления, изготовленных из сплавов нихрома, никеля, хрома, никеля и сплавов кантала, железа, хрома, алюминия и фехраля, для применения при высоких и низких температурах в приложениях для нагрева сопротивлением.
Объявление· jlcelectromet.com/heating-alloys
Специальные никелевые сплавы мирового класса для нагревательных элементов
JLC Electromet Pvt. ООО является одним из ведущих мировых производителей из специальных сплавов на основе никеля в формах проволоки, стержня, полосы и ленты . Сертифицированный по стандарту ISO:9001 производитель никелевого сплава в Индии , который является вертикально интегрированным и поставляет продукцию в более чем 50 стран . Никель-хромовые, медно-никелевые и другие сплавы для Нагрева и сопротивления промышленности .
E: [email protected]
Тел.: +91 (141) 233 1215
Ad·
Для получения дополнительной информации посетите JLC Electromet Pvt. Ltd. — ведущий мировой производитель никелевых сплавов или свяжитесь с ними через форму ниже:
Супернагревательные элементы и многое другое
Нагревательные элементы
Компания Hi-Temp Products уже более 25 лет управляет собственным цехом по производству нагревательных элементов, способным производить широкий спектр конструкций и конфигураций электрических нагревательных элементов. Наши нагревательные элементы изготавливаются в соответствии с электрическими, физическими и атмосферными спецификациями. Как признанный поставщик услуг послепродажного обслуживания, мы привыкли поддерживать клиентов, печное оборудование которых больше не обслуживается OEM-производителями или вне соглашений об обслуживании OEM, и регулярно платим за доставку элемента нашего клиента к нам для определения характеристик и предлагаемой эквивалентной замены. Мы храним обширную базу данных, содержащую сотни спецификаций нагревательных элементов OEM для печей. Обладая более чем 75-летним совокупным опытом разработки приложений, Hi-Temp Products имеет возможность предоставить разработку приложений и инженерные решения для новых конструкций, замены, модернизации и экстренного ремонта как нового, так и существующего оборудования.
Металлические нагревательные элементы
При работе с температурой элемента от 50 до 1850°C (120-3360°F) компания Hi-Temp может производить металлические нагревательные элементы с любыми спецификациями и в короткие сроки. Наши металлические нагревательные элементы изготавливаются из сплавов высшего качества от проверенных поставщиков, таких как Kanthal Sandvik, что обеспечивает их превосходные характеристики во всех диапазонах температур. Мы можем производить круглую проволоку, ленту или полосу, а также ферритные (FeCrAl) и аустенитные (CrAl) сплавы. Ниже приведены некоторые из общих элементов, которые мы производим прямо здесь, в США.
Обычно изготавливаемые металлические элементы:
- Элементы с навивкой (спиральная и кромочная)
- ROB (стержень на изгибе) формованные элементы
- Элементы звездообразной обмотки «Порси»
- Трубчатые элементы (обычно в оболочке из нержавеющей стали и инколоя)
Обычные сплавы, используемые для производства металлических элементов
Железо-хромовые (FeCrAl) сплавы
- Kanthal APM
- Кантал А-1
- Канталь AF
- Кантал D
Никель-хромовые (NiCr) сплавы
- Никротал 80
- Никротал 70
- Никротал 60
- Никротал 40
Нагревательные элементы из карбида кремния
Когда требуется температура элемента до 1625°C (2927°F), желательно использовать нагревательные элементы из карбида кремния (SiC) с впечатляющей пиковой плотностью мощности 50 Вт на квадратный дюйм. Электропечь с элементами из карбида кремния экономична, надежна, чиста, бесшумна и безопасна. Нет проблем с хранением топлива, не нужно беспокоиться о наличии топлива и не нужно отводить вредные выхлопные газы. Печи с карбидом кремния универсальны. Они эффективно справляются с широким спектром продуктов и атмосфер, а температуру можно регулировать так точно, как вам нужно. Нагревательные элементы из карбида кремния являются жесткими во всем диапазоне рабочих температур, поэтому их можно устанавливать горизонтально или вертикально без каких-либо дополнительных опор. Типы несимметричных соединений обеспечивают еще большую гибкость при проектировании печи. Они могут быть установлены через боковые стены или свод, или выступать через горн, или использоваться для обогрева печей, которые слишком широкие или слишком длинные, чтобы перекрывать их обычными элементами.
Стандартные марки и конфигурации элементов SiC
- Стержневые и трубчатые элементы
- Угловые элементы
- Стержневые и трубчатые элементы высокой плотности (используются в тяжелых условиях, например, в агрессивных средах)
- Многоножка
- Трехфазный
- Спираль (двухстороннее и одностороннее соединение)
- Принадлежности для нагревательного элемента включают клеммные хомуты, зажимы, прокладки и проходные отверстия
Нагревательные элементы из молибдена
Нагревательные элементы из дисилицида молибдена (MoSi2) являются предпочтительным элементом, когда применение требует высоких температур, превышающих те, которые могут поддерживать обычные металлические элементы и элементы из карбида кремния. Благодаря способности достигать температуры элементов до 1850°C (3360°F) и удельной мощности почти до 200 Вт на квадратный дюйм, элементы MoSi2 являются максимальными характеристиками. MoSi2 представляет собой плотный металлокерамический материал, состоящий из MoSi2 и оксидного компонента преимущественно стеклофазы и обладающий способностью противостоять окислению при высоких температурах. Это связано с образованием на поверхности тонкого и липкого защитного слоя кварцевого стекла. При взаимодействии MoSi2 с кислородом атмосферы образуется слой кварцевого стекла и под ним тонкий слой силицида молибдена с меньшим содержанием кремния Mo5Si3. Слой кремнезема обладает способностью «самоочищаться» от налипших примесей. Если примеси реагируют с кремнеземом, температура плавления будет снижена. Затем загрязненный слой стекает вниз по элементу и буквально капает, при этом самопроизвольно образуется новый слой кремнезема.
Доступные температурные классы MoSi2- Марка 1700: 1700°C (3090°F)
- 1800 Марка: 1800°C (3360°F)
- Марка 1900: 1850°C (3360°F)
Доступные конфигурации и продукты MoSi2:
- U-образная форма
- Изгиб 90º в горячей зоне
- Колено 90º в клемме
- Многостержневые элементы
- Пользовательские формы
- Принадлежности: металлические и керамические держатели, держатели пластин, зажимы, ремни и проходные узлы
Нагревательные элементы для вакуумных печей
Почти все высокотемпературные вакуумные печи нагреваются электрическим сопротивлением.