เนื้อหา
อุปกรณ์ทำความร้อนที่สร้างความร้อนเนื่องจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงไม่สามารถทำงานได้ตามปกติหากไม่มีระบบระบายควันหรือปล่องไฟ ผ่านปล่องไฟผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ที่เป็นพิษจะถูกปล่อยออกสู่บรรยากาศซึ่งเป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์และชีวิต อย่างไรก็ตามความร้อนที่เป็นประโยชน์จำนวนมากซึ่งยังคงสามารถให้ความร้อนแก่สถานที่ได้ถูกนำเข้าไปในปล่องไฟพร้อมกับก๊าซไอเสีย เพื่อป้องกันการรั่วไหลของความร้อนล้ำค่าลงในปล่องไฟสามารถติดตั้งเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบพิเศษที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของอุปกรณ์สร้างความร้อนอย่างมีนัยสำคัญ.
หลักการทำงานและการออกแบบ↑
ขณะนี้มีตัวเลือกต่าง ๆ สำหรับตัวแลกเปลี่ยนความร้อนสำหรับปล่องไฟหลักการออกแบบและการดำเนินการซึ่งโดยทั่วไปจะคล้ายกัน ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนประกอบด้วยตัวกลวงที่มีทางเข้าและหัวฉีดทางออก ติดตั้งในท่อ «เบรค» กลไกที่ออกแบบมาสำหรับก๊าซไอเสีย โดยปกติแล้วนี่คือระบบของวาล์วที่ติดตั้งบนเพลาที่มีรอยตัด กระโปรงสามารถหมุนสร้างปล่องคดเคี้ยวไปมาที่มีความยาวแตกต่างกัน การปรับวาล์วทำให้สามารถกำหนดอัตราส่วนการถ่ายเทความร้อนและแบบร่างที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในปล่องไฟในขณะที่ไม่ได้ละเมิดมาตรฐานความปลอดภัยระหว่างการใช้งาน มีตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่เรียบง่ายกว่าโดยไม่มีระบบวาล์วที่ปรับได้.
เนื้อหาที่ควรใช้↑
ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนสำหรับปล่องไฟผลิตจากสเตนเลสสตีลสำหรับอาหารเป็นอย่างดี แม้ที่อุณหภูมิสูงพารามิเตอร์ทางกายภาพของโลหะนี้จะไม่เปลี่ยนแปลงเนื่องจากรอยเชื่อมออกมาค่อนข้างแรงและนิกเกิลเมื่อทำปฏิกิริยากับออกซิเจนจะสร้างฟิล์มป้องกันที่ทนต่อกรดและเกลือ.
ถ้าเราพูดถึงการใช้สังกะสีเมื่อความร้อนถึง 200 ° C มันจะเริ่มระเหยและที่ 500 ° C ความเข้มข้นของไอในอากาศถึงระดับอันตรายร้ายแรงสำหรับมนุษย์ แต่ถ้าคุณติดตั้งการชุบสังกะสีบนอุปกรณ์ แต่ไม่ร้อนเกิน 200 องศาเซลเซียสคุณก็ไม่ต้องกังวล และคุณสามารถใช้วัสดุกัลวาไนซ์ได้เพราะมันช่วยเพิ่มการผสมของอากาศที่ไหลผ่านอุปกรณ์ และถึงแม้ว่าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจะไม่ให้ความร้อนคงที่ในห้อง แต่เพื่อให้ร่างกายอุ่นขึ้นอย่างรวดเร็วเช่นโรงอาบน้ำหรือห้องใต้หลังคานี่เป็นตัวเลือกที่เหมาะสม.
การติดตั้งเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนด้วยตนเองนั้นค่อนข้างง่ายและง่าย อุปกรณ์นี้ยังสามารถติดตั้งบนเตาธรรมดาและต้องเผชิญกับอิฐเช่นเตาเอง การวางอิฐสามารถทำได้ที่ขอบ – ความมั่นคงของโครงสร้างจะไม่ได้รับจากสิ่งนี้.
การแต่งตั้งและคุณสมบัติ↑
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนออกแบบมาเพื่อรวบรวมความร้อนจากอากาศร้อนที่ไหลเวียนอยู่ในปล่องไฟ การออกแบบอุปกรณ์ขึ้นอยู่กับขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางและรูปร่างของปล่องไฟวัสดุที่ใช้สร้างเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนพลังงานของอุปกรณ์สร้างความร้อนและตัวพาความร้อน.
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนถูกจัดประเภทขึ้นอยู่กับสารหล่อเย็นเป็นของเหลวและอากาศ อุปกรณ์ประเภทแอร์เป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในการผลิตอย่างไรก็ตามอุปกรณ์เหล่านี้ไม่มีประสิทธิภาพสูงสุด อุปกรณ์ดังกล่าวต้องการวัสดุและประสิทธิภาพที่ดีกว่า แต่มีประสิทธิภาพมากกว่าอุปกรณ์ที่มีสารหล่อเย็นอากาศ.
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเหลว↑
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนมาตรฐานที่ใช้กับน้ำยาหล่อเย็นของเหลวเป็นขดลวดโลหะที่มีค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนสูงตัดกับผิวด้านในของปล่องไฟโดยตรง สำหรับการถ่ายเทความร้อนและความปลอดภัยที่ดีที่สุดขดลวดจะถูกวางไว้ในกล่องโลหะและมีการหุ้มฉนวนจากภายในด้วยฉนวนที่ไม่ติดไฟซึ่งมักจะเป็นขนแกะ.
โครงสร้างทั้งหมดถูกติดตั้งบนส่วนปล่องไฟ ผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อนปลายของขดลวดจะถูกลบออกและเชื่อมต่อกับระบบทำความร้อน ณ จุดบนที่มีการวางถังขยาย สำหรับการผลิตคอยล์นั้นท่ออบอ่อนทองแดงเหมาะที่สุด นอกจากนี้ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนเนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนจะมีขนาดเล็กกว่าอุปกรณ์ที่ทำจากเหล็กถึง 7 เท่า.
ของเหลวร้อนขึ้นและขยายตัวเพิ่มขึ้นตามขดลวดหลังจากนั้นของเหลวจะไหลผ่านแรงโน้มถ่วงเข้าสู่หม้อน้ำทำความร้อน ถ้ามันเข้าไปในหม้อน้ำของเหลวที่ร้อนจะแทนที่สารหล่อเย็นซึ่งจะทำให้ความร้อนในขดลวดอีกครั้ง ดังนั้นการไหลเวียนตามธรรมชาติของน้ำผ่านระบบ เพื่อสร้างการไหลเวียนของสารหล่อเย็นผ่านระบบมีความจำเป็นต้องคำนวณความยาวและเส้นผ่านศูนย์กลางของคอยล์อย่างแม่นยำเพื่อทนต่อฟีดและมุมเอียงกลับและอีกมากมาย ความสำคัญของการคำนวณเหล่านี้ไม่สามารถประเมินได้ต่ำกว่าเนื่องจากอุปกรณ์ที่ไม่ทำงานนั้นไม่น่ากลัวเกินกว่าผลของค้อนน้ำที่สามารถเกิดขึ้นได้เมื่อสารหล่อเย็นเดือด.
อย่างไรก็ตามเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนชนิดนี้มีข้อเสียคือ:
- ความซับซ้อนของการคำนวณและการผลิต
- การตรวจสอบอุณหภูมิและความดันในระบบอย่างต่อเนื่อง;
- อัตราการไหลสูงเนื่องจากการระเหยของของเหลวจากถังขยาย และถ้ามีการใช้น้ำดังนั้นเมื่อระบบไม่ได้ใช้ในฤดูหนาวของเหลวจะต้องถูกระบายออก
- การลดอุณหภูมิของก๊าซไอเสียอย่างมีนัยสำคัญซึ่งอาจทำให้เกิดการลดลงของร่างและการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ของเชื้อเพลิงที่ใช้.
อย่างไรก็ตามแม้จะมีข้อบกพร่องเหล่านี้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสามารถทำได้อย่างอิสระโดยใครก็ตามที่รู้วิธีจัดการเครื่องมือและผู้ที่มีความรู้ฟิสิกส์โรงเรียนอย่างน้อยที่สุด.
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
การออกแบบที่คล้ายกันซึ่งถูกติดตั้งบนปล่องไฟของอุปกรณ์สร้างความร้อนตามกฎประกอบด้วยกรณีโลหะซึ่งติดตั้งท่อทางเข้าและทางออกจำนวนมาก หลักการทำงานของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนชนิดนี้ค่อนข้างง่าย.
จากด้านล่างโดยหลักการของการพาความร้อนอากาศเย็นเข้าสู่หัวฉีดหลังจากความร้อนปล่อยให้ส่วนบนของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเข้าไปในห้องที่มีความร้อนโดยตรง หลักการทำงานนี้ทำให้สามารถเพิ่มประสิทธิภาพของอุปกรณ์สร้างความร้อนได้อย่างมีนัยสำคัญและลดการใช้เชื้อเพลิงลงได้ 2-3 เท่า.
มันค่อนข้างง่ายที่จะสร้างเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสำหรับปล่องไฟด้วยตัวคุณเองมีเครื่องเชื่อมเครื่องบดท่อโลหะขนาดต่างๆความต้องการและทักษะในการจัดการเครื่องมือ.
วัสดุ:
- แผ่นโลหะ 350x350x1 มม.
- ท่อที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางหนึ่งนิ้วและหนึ่งในสี่และความยาว 2.4 เมตร;
- ชิ้นส่วนของท่อที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 50 มม.
- ภาชนะโลหะหรือถังน้ำมัน 20 ลิตร.
การผลิต:
- สร้างชิ้นส่วนปลายที่คุณต้องการตัดเป็นวงกลมจากแผ่นโลหะ มันเป็นสิ่งจำเป็นที่เส้นผ่าศูนย์กลางของปลั๊กสอดคล้องกับขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของภาชนะที่เตรียมไว้ล่วงหน้า
- ตรงกลางของปลั๊กถูกตัดรูสำหรับท่อกลาง 60 มม.
- ทำเครื่องหมายและตัดตามขอบของเส้นรอบวงของรูสำหรับท่อเป็นนิ้วและหนึ่งในสี่;
- จะต้องมีวงกลมสองวง
- เส้นผ่าศูนย์กลางท่อ 1¼ เครื่องบดตัดเป็น 8 หัวฉีดเท่ากับประมาณ 30 ซม. ยาว
- เชื่อมส่วนท่อ 300 มม. ที่มีเส้นผ่าศูนย์กลาง 60 มม. กับรูตรงกลางของปลั๊ก
- เชื่อม 8 ส่วนในวงกลม 1¼ท่อ;
การออกแบบที่คล้ายกันควรออกมา
ถัดไปคุณต้องสร้างตัวแลกเปลี่ยนความร้อนจากภาชนะที่เตรียมไว้ สิ่งนี้จะต้อง:
- ตัดก้นภาชนะด้วยความช่วยเหลือของเครื่องตัด
- ในศูนย์จากด้านข้างของท่อทำหลุมตามขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของปล่องไฟ;
- เพื่อเปิดด้านข้างของร่างกายมีความจำเป็นต้องเชื่อมหัวฉีดของเส้นผ่าศูนย์กลางที่สอดคล้องกัน
- ใส่แกนที่เตรียมไว้เข้าไปในตัวเรือนและยึดด้วยปลอกด้วยการเชื่อม โครงสร้างเสร็จแล้วจะต้องทาสีด้วยสีทนความร้อน.
ตอนนี้คุณต้องติดตั้งตัวแลกเปลี่ยนความร้อนบนท่อปล่องไฟและเพลิดเพลินไปกับความร้อน.
คุณยังสามารถดูกระบวนการทั้งหมดในการสร้างเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนด้วยมือของคุณเองในวิดีโอ.
ท่อดีบุก↑
ตัวเลือกการแลกเปลี่ยนความร้อนนี้ใช้งานได้จริงและเรียบง่าย โดยหลักการแล้วปล่องไฟนั้นถูกห่อหุ้มด้วยท่อโลหะหรือทองแดงซึ่งมีความร้อนอยู่ตลอดเวลาและอากาศที่ไหลผ่านก็จะกลายเป็นความอบอุ่นอย่างรวดเร็ว สามารถเชื่อมเกลียวเข้ากับปล่องไฟได้โดยใช้การเชื่อมแบบกึ่งอัตโนมัติหรือแบบอาร์กอน นอกจากนี้คุณยังสามารถแก้ไขด้วยดีบุกได้ก่อนหน้านี้ทำให้ปล่องไฟลดลงด้วยกรดฟอสฟอริก.
ลอน↑
ในการใช้ตัวเลือกที่มีงบประมาณต่ำคุณจะต้องใช้ท่อลูกฟูกอลูมิเนียมสามเส้นและพันรอบท่อปล่องไฟบนชั้นสองหรือในห้องใต้หลังคา อากาศในแนวรอยต่อจะถูกทำให้ร้อนจากผนังของปล่องไฟและสามารถเปลี่ยนเส้นทางไปยังห้องใดก็ได้ และเพื่อให้การถ่ายเทความร้อนมีประสิทธิภาพมากขึ้นคุณสามารถห่อท่อลูกฟูกด้วยฟอยล์อาหารได้.
นอกจากนี้คุณยังสามารถติดตั้งเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบพิเศษในห้องใต้หลังคาบนปล่องไฟทำงานบนหลักการของเตาหลอมด้วยลมร้อน – อากาศร้อนขึ้นและค่อย ๆ เย็นลงเมื่อเย็นลง การออกแบบนี้มีข้อดีที่สำคัญ – ตามกฎแล้วท่อโลหะของปล่องไฟจะถูกให้ความร้อนจนถึงระดับที่เป็นไปไม่ได้ที่จะแตะต้องมันซึ่งในกรณีนี้อุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนจะช่วยลดความเสี่ยงจากไฟไหม้หรือการไหม้.
ช่างฝีมือบางคนยังหุ้มโครงสร้างด้วยตะแกรงด้วยหินเพื่อเก็บและรักษาความร้อนและตกแต่งแท่นแลกเปลี่ยนความร้อน ห้องใต้หลังคามีความสะดวกสบายอบอุ่นและยังสามารถใช้เป็นที่อยู่อาศัยในฤดูหนาว.
อย่างที่คุณเห็นมันไม่ยากที่จะสร้างเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่มีประสิทธิภาพสำหรับปล่องไฟด้วยมือของคุณเอง ก็พอที่จะสามารถจัดการกับเครื่องมือมีวัสดุที่จำเป็นและความปรารถนา เมื่อสร้างเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแล้วคุณไม่เพียง แต่สามารถทำให้ห้องอุ่นขึ้น แต่ยังประหยัดได้ด้วยการลดการใช้เชื้อเพลิง.
