مبادل حراري للمدخنة: كيف يعمل هذا التصميم + تحليل 3 خيارات للأجهزة

أنواع المبادلات الحرارية

أثناء اختيار الجهاز الموصوف ، يمكنك العثور على منتجات من أنواع مختلفة. تُصنع المبادلات الحرارية الأكثر استخدامًا على شكل ملف. الأجهزة المموجة شائعة أيضًا. بالإضافة إلى ذلك ، يستخدم الكثير من الناس المنتجات التي يعمل فيها الهواء كمبرد.

حسب نوع الناقل الحراري ، يمكن تقسيم جميع الأجهزة تقريبًا إلى تلك التي تستخدم الهواء والمنتجات التي تسخن الماء. الأجهزة من النوع الأول لها هيكل أبسط ، لكنها أقل كفاءة.

إذا كنت ترغب في ذلك ، يمكنك إنشاء مبادل حراري للتركيب على مدخنة بيديك. سيتطلب ذلك أدوات مثل المطحنة وآلة اللحام.

كيفية صنع مسخن مدخنة منزلي لتسخين الهواء؟ (+ فيديو مفصل)

لإنشاء أبسط مسخن من شأنه تحسين تسخين الهواء في نفس الغرفة التي يوجد بها المرجل ، ستحتاج إلى:

1. آلة لحام.
2. ما لا يقل عن 8-10 أنابيب فولاذية رفيعة بقطر حوالي 32 مم وطول حوالي 50-60 سم. والأسوأ من ذلك ، أن الفولاذ المجلفن سيفي بالغرض. في الشكل - عادة ما تأخذ أنابيب دائرية ، ولكن المقاطع المربعة أو المستطيلة مناسبة أيضًا.

يتم التثبيت على النحو التالي: يجب أن يتم لحام هذه الأنابيب في دائرة حول المدخنة ، في أقرب مكان ممكن من صندوق الاحتراق.

وظائف مماثلة

• كيفية تنظيف المدخنة من السخام بقشور البطاطس؟

• ما هو مانع الشرارة ، ولماذا هو مطلوب على المدخنة ، وكيف يتم صنعه؟

الأجهزة السائلة

أثناء تصنيع المبادلات الحرارية السائلة ، من أجل جعلها أكثر أمانًا ، يتم وضع القلب في علبة معدنية. في نفس الوقت يتم وضع سخان فيه. غالبًا ما يستخدم صوف البازلت لإنشاء الأجهزة الموصوفة.

يتم تثبيت هذه المنتجات على المدخنة ، مما يساهم في تسخين المبرد. إذا تم استخدام ملف ، فإن نهاياته متصلة بنظام التدفئة. إذا تم إنشاء المنتج يدويًا ، فيجب عمل ملف نحاسي. هذا يرجع إلى حقيقة أن هذه المادة لديها موصلية حرارية عالية.

يستخدم بعض أصحاب المنازل المنتجات المعدنية ، ولكن لزيادة الكفاءة ، عليك زيادة حجم الهيكل بشكل كبير.

يتم تداول المبرد على النحو التالي:

• أولاً ، يسخن السائل ، مما يؤدي إلى زيادة حجمه ؛
• بعد ذلك ، تتسلق الملف ؛
• بعد ذلك ، يتم توجيه السائل إلى المبرد ؛
• يتم إزاحة المبرد المبرد وتوجيهه إلى عنصر التسخين.

لكي يعمل النظام بشكل فعال ، من الضروري حساب المعلمات مسبقًا مثل طول عنصر التسخين وقطر الأنابيب المستخدمة لإنشاء النظام. إذا لم يتم أخذ هذه المعلمات في الاعتبار ، فلن يعمل النظام بكفاءة. في بعض الحالات ، بسبب الأخطاء التي حدثت أثناء إنشاء النظام ، تحدث مطرقة مائية.

عند تثبيت مبادل حراري على أنبوب مدخنة ، يجب أن تتذكر أن البناء يجب أن يكون آمنًا. يجب ألا تتلامس أجزائه الساخنة مع المواد التي يمكن أن تشتعل فيها النيران.

استعراض المبادلات الحرارية من مواد مختلفة

وفقًا للحرفيين المنزليين ، فإن أفضل مبادل حراري للأنبوب مصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ. ويسمى أيضا الأوستنيتي. حتى عند التعرض لدرجات حرارة عالية ، فإن خصائص المادة لن تتغير ، وتحتفظ اللحامات بقوتها ، ولن يتشقق الهيكل ، بينما سيشكل النيكل ، الذي سيتعرض للأكسجين ، طبقة واقية مقاومة للأحماض والأملاح . هذا الخيار ، وفقًا للمستخدمين ، هو الأكثر دواما.

عيوب المبادلات الحرارية السائلة

تشمل عيوب الأجهزة الموصوفة ما يلي:

1. تعقيد التصنيع وإجراء الحسابات.قبل القيام بالعمل على إنشاء جهاز ، من المهم مراعاة مساحة المنزل والمعلمات الأخرى التي يمكن أن تؤثر على كفاءة النظام.
2. الحاجة إلى المراقبة المستمرة لمعلمات النظام مثل ضغط المبرد ودرجة الحرارة.
3. زيادة استهلاك السائل المرتبط بتبخره من خزان التمدد. علاوة على ذلك ، في فصل الشتاء ، إذا كان المنزل فارغًا ، فيجب تصريف السائل بالكامل.

ولكن تجدر الإشارة إلى أن أي شخص لديه معرفة بالفيزياء على مستوى المدرسة يمكنه صنع مبادل حراري سائل. ولكن قبل تصنيع الجهاز ، من المهم رسم رسم للهيكل بأكمله ، والذي سيعرض أبعاد جميع العناصر.

عند استخدام جهاز سائل ، تذكر أنه إذا لم يتم استخدام المنزل خلال فصل الشتاء ، فيجب تصريف السائل تمامًا. إذا لم يتم ذلك ، فسوف يتحول إلى جليد ، مما قد يؤدي إلى تدمير الأنابيب والرادياتير. إذا تم تثبيت المبادل الحراري في منزل يتم استخدامه على مدار السنة ، فيمكنك نسيان هذا العيب.

حلول بديلة

إذا كان المبادل الحراري لأنبوب المدخنة مصنوعًا من الزنك ، فعندئذٍ عند درجة حرارة 200 درجة مئوية ، سيبدأ في التبخر ، بينما عند 500 درجة مئوية سيصبح تركيزه في الهواء خطيرًا. لذلك ، عند استخدام مبادل حراري مجلفن ، يجب تشغيله عند درجة حرارة لا تزيد عن 200 درجة مئوية. وفقًا للحرفيين المنزليين ، من الممكن تثبيت مثل هذا الهيكل ، لأنه سيكون بمثابة مسخن هواء ، يتدفق آخرها حول المبادل الحراري.

بالنسبة للتدفئة المستمرة ، فإن مثل هذا الجهاز غير مناسب ، بينما إذا كنت بحاجة من وقت لآخر إلى تسخين العلية بسرعة ، فهذا هو ما تحتاجه. قبل تثبيت مثل هذا النظام ، من المهم التفكير في تفاصيل التثبيت. من السهل جدًا القيام بهذا العمل. يمكن إجراء التثبيت على موقد حديدي ، حتى لو كان من الضروري بعد ذلك تغطيته بالطوب. يجب أن يتم وضع المنتجات على الحافة ، حتى في هذه الحالة ، سيبقى الهيكل مستقرًا.

مميزات المبادلات الحرارية للهواء

تتكون الأجهزة من النوع الموصوف من علبة معدنية ، يوجد بداخلها عدة فوهات. أثناء تشغيل النظام ، يسخن الهواء البارد ويدخل الغرفة.

إذا رغبت في ذلك ، يمكنك صنع وتثبيت مبادل حراري للهواء على المدخنة بيديك. للقيام بذلك ، يجب أن يكون لديك عدة أنابيب معدنية بأقطار مختلفة وطاحونة وآلة لحام.

قبل العمل يجب عليك شراء المواد التالية:

• قطعة من الأنابيب بقطر 50 مم ؛
• أنبوب طوله 2.4 متر وقطره 3.175 سم ؛
• صفائح معدنية 350x350x1 مم ؛
• وعاء معدني سعة 2 لتر.

يبدأ تصنيع المبادل الحراري بقطع الدوائر المعدنية. بعد ذلك ، في وسط الدوائر التي تم إنشاؤها ، تحتاج إلى قطع ثقوب لأنبوب 5 سم. حول الفتحات ، من الضروري تحديد النقاط التي سيتم عندها قطع 8 فتحات لأنبوب بقطر 3.175 سم ، ويجب تقطيع هذا الأنبوب إلى 8 أقسام. والنتيجة هي 8 أنابيب طولها 30 سم.

الخطوة التالية هي إرفاق أنبوب بقطر 50 مم بالفتحة المركزية. المقاطع التي يبلغ طولها 30 سم ملحومة بالفتحات الجانبية ، ونتيجة للعمل المنجز ، سيتم إنشاء قلب مبادل حراري. بعد ذلك ، يمكنك البدء في إنشاء علبة الجهاز.

بعد الإجراءات الموصوفة ، تحتاج إلى قطع الجزء السفلي من الخزان المعدني المُعد مسبقًا بمطحنة. على الجانبين ، من الضروري قطع ثقب يساوي قطر المدخنة.

ثم تحتاج إلى توصيل الأنابيب. يجب وضع جسم المبادل الحراري الذي تم إنشاؤه على القلب ثم لحامه. بعد القيام بهذا العمل ، يجب تغطية الهياكل بطلاء مقاوم للحرارة. عندما يجف ، يمكنك تثبيت مبادل حراري على المدخنة.

كيفية تثبيت مبادل حراري بيديك: التعليمات

يتم تركيب المبادل الحراري على المدخنة على أساس حاوية جاهزة (على سبيل المثال ، طراز "Ermak") ، والتي يمكن شراؤها من المتجر ، أو تصنيعها بشكل مستقل عن صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ أو الأنبوب النحاسي.

كيفية اختيار معدن لصنع جهاز

تستخدم الأنواع التالية من المعدن في صناعة المبادلات الحرارية:

• الفولاذ المقاوم للصدأ
• ورقة مجلفنة
• نحاس.

يعتمد الاختيار على تصميم الفرن وقوته ونظام درجة حرارته.

إذا كانت درجة حرارة تشغيل جهاز الفرن لا تتجاوز 200 درجة ، فإن أي معدن يكون مناسبًا لتركيب المبادل الحراري.

إذا كان الفرن يسخن فوق 200 درجة ، فلا يوصى باستخدام الخزانات المجلفنة رقيقة الجدران ، لأن درجة الحرارة العالية يمكن أن تشوه الحاوية.

ملحوظة! يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه عند تسخين طلاء الزنك ، يطلق مواد سامة. بالنسبة للموقد عالي الأداء ، يوصى باستخدام المبادلات الحرارية المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ.

بالنسبة للمبادل الحراري على شكل ملف (أنبوب يتم تثبيته بشكل حلزوني حول المدخنة) ، يتم استخدام النحاس كمعدن مثالي من حيث المرونة والتوصيل الحراري والقوة ومقاومة التآكل.

إذا كنت ترغب في ذلك ، يمكنك صنع ملف بنفسك عن طريق ثني الأنبوب باستخدام لولب بحيث يكون قطره الداخلي أكبر بمقدار 1-2 مم من أنبوب المدخنة.

ملحوظة! لتصنيع مبادل حراري من نوع السماور ، النحاس غير مناسب.

ملامح الأجهزة المستخدمة في الحمام

حسب التصميم ، يمكن تقسيم الأجهزة الموصوفة إلى أجهزة مدمجة متصلة بالمدخنة. غالبًا ما تسمى منتجات النوع الثاني أجهزة من النوع الساموفار.

تتكون الهياكل المدمجة من صهريج صغير بسعة تصل إلى 5 لترات. يتم تثبيته بين صندوق الاحتراق وغطاء مولد الحرارة.

يتم توصيل حاوية بحجم يصل إلى 100 لتر بالمبادل الحراري باستخدام الأنابيب. بعد تسخين نظام التسخين ، يرتفع الماء الساخن عبر الأنبوب. المبرد المبرد يتدفق مرة أخرى إلى المبادل الحراري. نتيجة لذلك ، يتم الحفاظ على درجة الحرارة المطلوبة لسائل التبريد في الخزان الخارجي.

الأجهزة من نوع الساموفار عبارة عن حاوية مغلقة تحيط بالمدخنة. في عملية تسخين السائل ، في هذه الحالة ، يتم استخدام الحرارة من منتجات الاحتراق التي تتحرك عبر الأنبوب.

ميزات التثبيت

يمكن تثبيت المبادل الحراري على أنبوب المدخنة بشكل مستقل ، وسيعمل في أحد الوضعين. في كل منها ، تحدث عملية معينة لانتقال الحرارة من الدخان إلى الأنبوب الداخلي. في الوضع الأول ، قم بتوصيل الخزان البعيد بالمبادل الحراري. في هذه الحالة ، سيتكثف الماء على الأنبوب الداخلي ، وسيبدأ المبادل الحراري في التسخين بسبب حرارة غازات المداخن. في هذه الحالة ، لن تتجاوز درجة الحرارة على جدار الأنبوب 100 درجة مئوية ، وسوف يسخن الماء في الخزان لفترة طويلة.

في الوضع الثاني ، لن يحدث التكثيف على الجدران الداخلية للمبادل الحراري على الإطلاق. سوف يتدفق تدفق الحرارة بشكل أكبر ، وسوف يسخن الماء بسرعة. لكي تصبح أكثر دراية بهذه العملية ، تحتاج إلى وضع قدر من الماء على موقد غاز. سترى كيف سيظهر التكثيف على الجدران ، والذي سينقطر على الموقد. ستستمر هذه المرحلة لفترة كافية حتى يسخن الماء. إذا كنت تستخدم مبادلًا حراريًا كمسجل لتسخين المياه ، فيجب أن تفضل الهياكل الصغيرة ذات الجدران السميكة ، وفي هذه الحالة سيكون هناك تكثيف أقل.

مواقد الساونا مع مبادل حراري

تشمل مزايا الهياكل الموصوفة ما يلي:

1. حل متزامن لمهمتين - تسخين غرفة البخار وغرفة الملابس ، وكذلك تسخين الماء.
2. إمكانية تركيب الخزان في غرفة قريبة من غرفة البخار.
3. على المدى الطويل من الاستخدام. هذا بسبب استخدام مواد عالية الجودة.
4. لا حاجة لصيانة الهيكل.
5. أبعاد الفرن الصغيرة. هذا يوفر مساحة في غرفة البخار.
6. قوة الفرن مع مبادل حراري كافية للتدفئة السريعة للغرفة.

عند القيام بالعمل على تركيب المبادل الحراري ، يجب أن تتذكر بعض القواعد. على سبيل المثال ، من الضروري توصيل الأنابيب في النظام بحيث لا يتم تثبيتها بشكل صارم بالقرب من الجدران. هذا بسبب التغيير في المعلمات الخطية أثناء تسخين المبرد.

يجب أن نتذكر أيضًا أنه يجب استخدام مواد مقاومة للحرارة لإغلاق الخيوط. يجب أن يتم اختيار حجم الحاوية المثبتة في الحمام مع مراعاة حقيقة أن التسخين يتم في غضون ساعتين.

توصيات لتركيب مبادل حراري على مدخنة غلاية غاز

يمكن أيضًا تركيب مبادل حراري على أنبوب المدخنة لغلاية الغاز. ومع ذلك ، من الضروري القيام بهذا العمل فقط بمهارات خاصة. إذا لم يكن هناك أي شيء ، فمن المستحسن الاتصال بأخصائي. لتنفيذ العمل ، من الضروري وضع ملف داخل المدخنة ، وهو مصنوع من أنابيب نحاسية رقيقة الجدران. الخيار الأقل نجاحًا هو منتجات الفولاذ المقاوم للصدأ.

سيتم ضخ الهواء عبر الأنبوب أثناء التشغيل. تم تجهيز مداخن الغلايات بمبادلات حرارية ، يتم تحديد خطوة الأنبوب بحيث تكون المسافة بين محاور المنعطفات 5 أقطار أنابيب. إذا زادت هذه القيمة ، فقد تواجه فقدًا للحرارة ، مع انخفاض في هذه المعلمة ، سيزداد معدل تدفق الأنابيب وسيظهر تأثير التدريع. إذا تم تزويد مداخن الغلايات بمبادلات حرارية مصنوعة بخطوة أقل من المستوى الموصى به ، فقد تواجه مشكلة ارتفاع درجة حرارة خط الأنابيب. يمكن إجراء اللحام باستخدام لحام الأرجون ، لكن بعض الخبراء يوصون برفض اللحام ، حيث يتم تشغيل الأنابيب في درجات حرارة مرتفعة.