- 1 La scelta del materiale per il lavoro imminente
- 2 Elementi strutturali dell'attrezzatura
- 3 Ragionevole scelta di design
- 4 Regole di progettazione e installazione
- 5 Le principali sfumature di lavoro e utilizzo
I forni sono modelli tradizionali per il riscaldamento completo, uniforme e di alta qualità degli edifici. Tuttavia, sono spesso installati per tali case, che sono di grandi dimensioni e diverse stanze abbastanza distanti l'una dall'altra. In questo caso, una stufa non sarà in grado di fornire un riscaldamento uniforme di ogni stanza a causa della potenza insufficiente. In questa situazione, la soluzione più ottimale è una serpentina, chiamata anche scambiatore di calore. È collegato a un dispositivo di riscaldamento, dopo di che viene eseguito attraverso tutte le stanze dell'edificio stesso, di conseguenza, fornisce un riscaldamento ottimale e uniforme.
La scelta del materiale per il lavoro imminente
La bobina viene solitamente creata utilizzando un tubo che ha un adatto lunghezza e diametro... Durante la selezione, è necessario tenere presente che tutti i parametri di questo elemento influenzeranno direttamente la qualità del riscaldamento della casa, nonché la sua efficienza. Pertanto, il materiale da cui sarà formato lo scambiatore di calore deve avere un buono un indicatore di conducibilità termica.
I tipi più popolari di tubi per questi scopi sono:
- prodotti in rame, la cui conduttività termica è 380;
- tubi in acciaio con una conducibilità termica pari a 50;
- elementi in metallo-plastica, la cui conduttività termica è uguale a 0,3.
Usato più spesso tubi di rame, da cui si ottiene una bobina di alta qualità con tutti gli elementi necessari. Il materiale è di plastica, quindi, se necessario, può essere dato assolutamente qualsiasi forma e configurazione, per la quale viene utilizzato il processo di piegatura. È considerato abbastanza semplice, quindi è facile implementare tutte le fasi con le tue mani. Inoltre, i tubi di rame differiscono in quanto sono facili vari raccordi sono collegati.
Tuttavia, spesso, per il riscaldamento completo in ogni stanza della casa, i proprietari preferiscono utilizzare elementi improvvisati che sono già serviti per altri scopi da collegare alla stufa. Per questo, è possibile utilizzare vecchi radiatori di riscaldamento o scaldacqua istantanei, tuttavia, funzionano con questi oggetti abbastanza difficileinoltre, non forniranno risultato di riscaldamento perfetto.
Metodi per realizzare bobine
Esistono tre schemi principali per ottenere bobine di superfici riscaldanti della caldaia (Fig.7): elemento per elemento, frusta e con il metodo di accumulo sequenziale. Indipendentemente dal metodo, il processo tecnologico per la produzione di bobine include: ispezione in entrata dei tubi; ordinare i tubi originali in base alla lunghezza; sviluppo di schemi per il taglio di tubi in elementi; taglio di tubi, rifilatura e spelatura delle estremità dei tubi. Scegliamo il metodo basato sugli elementi.
Figura 7. Diagrammi elemento per elemento per la produzione di bobine
Con il metodo di produzione elemento per elemento, i tubi diritti preparati vengono prima piegati sulle macchine utensili, seguiti dalla placcatura, quindi gli elementi piegati vengono saldati insieme in una bobina (Fig. 7).
Elementi strutturali dell'attrezzatura
Di norma, viene utilizzato un sistema olistico per creare un vero e proprio riscaldamento domestico. È costituito principalmente da un serbatoio metallico, avere una capacità abbastanza consistente. Ad esso sono collegati tubi speciali. Questo elemento non viene in alcun modo a contatto con il fuoco aperto. L'attrezzatura del forno viene utilizzata per produrre riscaldamento dell'acqua, dopodiché entra nelle stanze separate dell'edificio lungo la serpentina. In questo caso, è possibile fornire un riscaldamento uniforme e di alta qualità dell'intera casa. Qui è importante collegare correttamente l'apparecchiatura al forno e il dispositivo stesso può essere collegato fuori o dentro forni.
Scambiatori di calore del forno
Diagramma di disposizione della bobina
Il diagramma mostra una delle opzioni della bobina. È bene posizionare questo tipo di scambiatore in stufe per riscaldamento e cucine, perché la sua struttura permette di appoggiare facilmente un fornello.
Al fine di ridurre la complessità del processo di produzione, è possibile apportare alcune modifiche a questo design e sostituire i tubi a forma di U superiore e inferiore con un tubo profilato. Inoltre, i tubi verticali vengono anche sostituiti con profili rettangolari se necessario.
Se una batteria di questo tipo viene installata in forni dove non è presente il piano cottura, per aumentare l'efficienza dello scambiatore, è consigliabile aggiungere più tubi orizzontali. Il trattamento e il prelievo dell'acqua possono essere eseguiti da diversi lati, dipende dal design del forno e dal dispositivo del circuito dell'acqua.
Ragionevole scelta di design
Non è così facile scegliere uno scambiatore di calore di alta qualità e adatto sotto tutti gli aspetti, poiché nel mercato moderno vari elementi sono presentati in numerose varietà. È importante concentrarsi sul fatto che l'intera struttura dovrebbe fornire un riscaldamento uniforme e costante dei locali. Allo stesso tempo, è importante che gli elementi siano creati con materiali di alta qualità resistenti a varie influenze, poiché in questo caso l'attrezzatura durerà a lungo, durante il quale non ci sarà bisogno di regolare e lavori di riparazione complessi.
È importante scegliere la bobina corretta. Di recente, i registri delle bobine sono considerati i più popolari. Sono creati da tubi, il cui diametro è approssimativamente 45 mm.e hanno anche pareti lisce. In apparenza sono simili a Reticolo a forma di L.... Sono realizzati utilizzando non solo tubi lisci, ma anche sagomati. L'uscita dell'acqua calda, così come il ritorno, possono essere collegati a tali batterie da diversi lati. Tuttavia, qui è importante esplorare le caratteristiche del design della stufa stessa, nonché il modo in cui è più semplice eseguire le tubazioni dell'impianto di riscaldamento con le proprie mani.
Indicatori di qualità
Gli indicatori di qualità sono utilizzati per valutare i pregi operativi dell'unità, i principali sono: livello tecnico, affidabilità e durata, caratteristiche strutturali, estetiche ed ergonomiche dell'unità.
A. Livello tecnico.
Distinguere tra livelli tecnici assoluti, relativi e prospettici.
Il livello tecnico assoluto del prodotto si caratterizza per le sue prestazioni. Il loro numero dovrebbe essere minimo. Per evitare la molteplicità e l'ambiguità nella valutazione del livello assoluto, è necessario limitarsi solo al più importante di essi: produttività, efficienza, continuità del processo e grado di automazione.
Il livello tecnico relativo caratterizza il grado di perfezione del prodotto quando si confronta (secondo gli indicatori pertinenti) il suo livello tecnico assoluto con il livello dei migliori campioni e modelli del mondo moderno - nazionali ed esteri - con uno scopo simile.
Il livello tecnico prospettico determina le tendenze pianificate e pianificate nello sviluppo di questo settore sotto forma di una serie dei suoi indicatori prospettici.
B. Durata e affidabilità.
Questi indicatori sono i più importanti indicatori di qualità.
Durabilità - la proprietà dell'unità di rimanere operativa con le interruzioni più brevi possibili per la manutenzione e le riparazioni fino alla distruzione o ad un altro stato limite.I principali indicatori quantitativi di durabilità sono le risorse tecniche e la vita utile.
Risorsa tecnica: il tempo di funzionamento totale dell'unità per il periodo di funzionamento.
Vita utile - la durata del calendario del funzionamento dell'unità fino alla distruzione o ad un altro stato limite (ad esempio, prima della prima revisione importante). La vita utile è limitata dal deterioramento fisico e morale dell'unità.
L'affidabilità è una proprietà dell'unità, determinata dall'affidabilità, durata e manutenibilità dell'unità. Indicatori quantitativi di affidabilità: tempo di funzionamento, probabilità di funzionamento senza guasti, fattore di disponibilità.
Tempo di funzionamento: la durata o il volume di lavoro dell'unità, misurato dal numero di cicli, dal numero di prodotti fabbricati o da altre unità.
Probabilità di funzionamento senza guasti: la probabilità che non si verifichi alcun guasto in determinate condizioni operative e condizioni operative entro la durata di funzionamento specificata. Il fattore di disponibilità è il rapporto tra il tempo di funzionamento dell'unità in unità di tempo per un determinato periodo di funzionamento e la somma di questo tempo di funzionamento e il tempo impiegato per individuare ed eliminare i guasti durante lo stesso periodo di funzionamento.
B. Ergonomia ed estetica tecnica.
Creazione di moderni scambiatori di calore che soddisfano i migliori campioni e standard mondiali di qualità, facilità di manutenzione e aspetto. La progettazione di uno scambiatore di calore industriale dovrebbe essere basata su condizioni tecniche e, allo stesso tempo, sui requisiti proposti dalle nuove discipline scientifiche: ergonomia ed estetica tecnica.
L'ergonomia è una disciplina scientifica che studia le capacità funzionali di una persona nei processi lavorativi al fine di creare per lui strumenti perfetti e condizioni di lavoro ottimali. L'estetica tecnica è una disciplina scientifica, la cui materia è il campo di attività di un artista-designer. L'obiettivo della progettazione artistica è (in stretta connessione con la progettazione tecnica) la creazione di strutture industriali che soddisfino più pienamente le esigenze del personale di servizio, il più vicino possibile alle condizioni operative, con elevate qualità estetiche, in armonia con l'ambiente e la situazione.
L'aspetto attraente corrisponde a un design generalmente razionale ed economico. L'aspetto di un prodotto dipende in larga misura dal suo colore. Il colore è il fattore più importante che non solo determina il livello estetico della produzione, ma influenza anche la fatica del lavoratore, la produttività del lavoro e la qualità del prodotto.
Regole di progettazione e installazione
Una serpentina per creare un riscaldamento di alta qualità, uniforme e ottimale in casa è considerata un'ottima soluzione. Se lo desideri, puoi iniziare a costruirlo da solo, ma qui è importante considerare le seguenti regole e requisiti:
- Potrebbero esserci vuoti nello scambiatore di calore, la loro dimensione non dovrebbe superare 5 mm.in caso contrario, l'acqua nell'apparecchiatura potrebbe bollire a causa dei gas caldi provenienti dall'attrezzatura del forno.
- I tubi da cui vengono create le bobine devono avere uno spessore di parete maggiore di 3 mm., perché solo così puoi essere sicuro che gli elementi non si bruceranno in alcun modo.
- Tra la parete del forno e l'attrezzatura stessa, se installata all'interno del forno, è necessario prevedere uno spazio vuoto 12 mm., che compenserà l'espansione degli elementi metallici del dispositivo durante il riscaldamento dell'acqua.
Indicatori economici
A. Perfezione idrodinamica termica.
La potenza spesa per il pompaggio di portatori di calore in uno scambiatore di calore determina in gran parte il coefficiente di trasferimento del calore, cioè la potenza termica complessiva dell'apparecchio.Pertanto, un indicatore importante della perfezione dello scambiatore di calore è il grado di utilizzo della potenza per pompare il liquido di raffreddamento per garantire lo scambio termico richiesto.
La perfezione termoidrodinamica dell'apparato può essere caratterizzata dal rapporto tra due tipi di energia: il calore Q ceduto attraverso la superficie di scambio termico e il lavoro N speso per il superamento della resistenza idrodinamica ed espresso nelle stesse unità per tutti i flussi. Pertanto, la misura dell'uso del lavoro speso per il trasferimento di calore può essere espressa dal rapporto
E = Q / N
Maggiore è il valore di E, più, a parità di altre condizioni, lo scambiatore di calore o la sua superficie di scambio termico è più perfetto dal punto di vista termoidrodinamico (energetico). Il coefficiente di energia E è una quantità adimensionale, quindi il numeratore e denominatore dell'espressione E = Q / N può essere attribuito ad una unità arbitraria, ma la stessa, ad esempio, a un'unità di superficie di scambio termico (indice di calore), a un'unità di massa di una superficie di scambio termico (indice di massa) o un'unità di volume (indicatore volumetrico). Quando si confrontano gli apparati, il valore di E può essere correlato a tutto il calore ea tutto il lavoro speso, oppure ad una unità di superficie, massa o volume dell'apparato.
L'analisi mostra che, a parità di altre condizioni, una variazione della velocità del liquido di raffreddamento ha un effetto diverso sulle varie grandezze che caratterizzano il funzionamento dello scambiatore: il coefficiente di scambio termico cambia in proporzione alla velocità (o portata) in la potenza di 0,6-0,8, la resistenza idrodinamica in proporzione alla velocità in 1,7-1,8 e la potenza per il pompaggio del liquido di raffreddamento è di 2,75 gradi.
Con un aumento della velocità del liquido di raffreddamento, la potenza per pomparlo cresce molto più velocemente della quantità di calore trasferito, ovvero, per un determinato apparecchio o una certa superficie di scambio termico, il valore del coefficiente di energia E diminuisce con un aumento di la velocità del liquido di raffreddamento. Pertanto, il valore assoluto del coefficiente E non può servire come misura della perfezione termoidrodinamica di uno scambiatore di calore, ma è utile solo quando si confrontano due o più dispositivi.
B. Coefficiente di efficienza.
L'indicatore termico della perfezione di uno scambiatore di calore è la sua efficienza (efficienza):
n = Q2 / Q1
dove Q1 è la quantità massima possibile di calore che può essere trasferita da un refrigerante caldo a uno freddo in queste condizioni; Q2 - la quantità di calore trasferita dal refrigerante caldo a quello freddo o il calore speso per il processo tecnologico.
La massima quantità possibile di calore, o calore disponibile, dipende dalle temperature iniziali e dagli equivalenti di acqua dei fluidi di trasferimento del calore.
Le principali sfumature di lavoro e utilizzo
Molto spesso, le stufe negli edifici vengono utilizzate esclusivamente per il riscaldamento della casa. Tuttavia, sono spesso utilizzati per formare la fornitura di acqua calda in un edificio. In questo caso, lo scambiatore di calore non dovrebbe riceverne di più 10 percento dal calore generato dall'attrezzatura del forno.
Le bobine devono essere realizzate con tubi di alta qualità di diametro adeguato, quindi possono fornire un riscaldamento ottimale di varie stanze della struttura. Pertanto, è importante affrontare questo problema in modo responsabile. Inoltre, il materiale con cui sono realizzati i tubi deve essere resistente alle alte temperature, poiché viene utilizzato per creare un sistema di riscaldamento.
Pertanto, l'uso di una serpentina è considerato la soluzione ottimale e appropriata per una casa in cui viene utilizzata una stufa per il riscaldamento, che non è in grado di fornire autonomamente uniforme ed efficiente riscaldamento di ogni stanza dell'edificio.
