Змеевик для печи способы подключения, разновидности, принцип работы Видео

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.

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.

Последние объявления

• Котел газовый Protherm (Протерм) Медведь 20 кlom

  Новый в коробке, все запечатанно, чек гарантия от 1.09.19. Продаю так как не подошёл к нашей старой системе, а вернуть …

  • Регион: Московская область
  • 11.09.19

• Водогрейный газовый котел ВК-21(КСВа-2,0 ГС)

  Предлагаем котел стальной водогрейный КСВа-2,0 Гс (ВК-21). За оптовый заказ (от 2-х котлов) возможна ценовая скидка
  Тип …

  • Регион: Кировская область
  • 05.08.19

• Парообразователь КВ-300

  Предлагаем котел паровой КВ-300(КП-300).
  Паропроизводительность по нормальному пару, кг/час – 300;
  — допустимое избыточное …

  • Регион: Кировская область
  • 28.06.19

• Парогенератор на 500 кг пара

  Технические характеристики:
  — паропроизводительность — 500 кг/ч;
  — тип котла — двухходовые, жаротрубные с реверсивной …

  • Регион: Кировская область
  • 28.06.19

• Парогенератор на 1600 кг пара

  Технические характеристики:
  — паропроизводительность — 1600 кг/ч;
  — тип котла — двухходовые, жаротрубные с реверсивной …

  • Регион: Кировская область
  • 28.06.19

• Водогрейный котел КСВ-0,63

  Предлагаем водогрейный котел КСВ-0,63.
  Технические данные и характеристики:
  — номинальная теплопроизводительность, …

  • Регион: Кировская область
  • 28.06.19

• Водогрейный котел 850 кВт газ дизель

  Техническое характеристики:
  — номинальная теплопроизводительность – 0,85 МВт;
  — КПД – 92%;
  — тип котла – двухходовой, …

  • Регион: Кировская область
  • 28.06.19

• Автоматические угольные котлы Лугатерм

  Модель котла объединяет в себе три основные части: водоохлаждаемая топка, теплообменник с автоматической механической …

  • Регион: г. Москва
  • 15.03.19

• КОТЛЫ ВОДОГРЕЙНЫЕ ТВЕРДОТОПЛИВНЫЕ НА ШАХТНОЙ ТОПКЕ КВР

  Вид топлива: дрова любой влажности
  Мощность от 0,2 до 2,5 МВт
  Назначение: получение горячей воды номинальной температурой …

  • Регион: Кировская область
  • 05.02.19

• КОТЛЫ ВОДОГРЕЙНЫЕ ДЛЯ РАБОТЫ НА ОТХОДАХ ДЕРЕВООБРАБОТКИ И ЛЕСОПИЛЕНИЯ КВМ

  Вид топлива: отходы деревообработки (опилки, щепа, кора) – без ограничения влажности
  Мощность: от 0,2 до 2,5 МВт
  Назначение: …

  • Регион: Кировская область
  • 05.02.19

Объявления по темам:

• Котлы и оборудование для котельных
• Градирни
• Тепловые сети (все о трубопроводах)
• Материалы
• Водоподготовка
• Когенерация
• Автономное теплоснабжение
• Насосы, вентиляторы, дымососы
• Трубопроводная арматура
• Теплообменное оборудование
• Приборы учета
• КИПиА
• Оборудование для ремонта
• Отопительные приборы

Конструкционные особенности

Если собственник здания имеет опыт кладки кирпича или печных работ, монтаж может быть произведен своими руками. Перед подключением водяной отопительной системы также понадобится изготовить теплообменный узел.

Несмотря на то, что строительный рынок предлагает большой выбор готовых конструкций, самостоятельное изготовление более выгодно. Собственноручная установка позволяет учесть все параметры данной конкретной печи, ее размещение и габариты топливного отсека.

Теплообменник из труб

Устройство системы печного отопления с водяным контуром подразумевает монтаж теплообменника в топливном отсеке печи и подключение к нему труб для подачи рабочей жидкости. Для отопительно-варочных печей и кухонных плит хорошо подойдут змеевики, сваренные из труб и размещенные в металлических емкостях. Их изготовление требует профессионализма, а очистка от продуктов горения достаточно трудоемка, но извилистая поверхность обеспечит быстрый нагрев.

Применяемые в конструкции 50-милиметровые трубы П-образной формы можно заменить отрезками профильных труб 40х60 мм. Это упростит работы по сварке и серьезно облегчит монтаж. Если печь не применяется для приготовления пищи, к верхней части теплообменного узла привариваются дополнительные трубки малого диаметра. Конструкция, улучшенная своими руками, будет отдавать намного больше тепла.

Теплообменник из листовой стали

Устройства такого типа применяются в печах, предназначенных исключительно для обогрева помещения. Для их изготовления понадобится листовой металл толщиной в полсантиметра, отрезки прямоугольных труб 40х60 мм, а также круглые трубки того же диаметра для подвода воды к рабочей поверхности. Габариты теплообменников зависят от размеров печных отсеков для топлива.

Подобная система отопления может быть применена для отопительно-варочной печи или простой кухонной плиты. Для этого конструкцию необходимо смонтировать так, чтобы нагретые газы из топливной камеры двигались в направлении верхней полки регистра, обтекали ее и входили в дымовые каналы.

Контроль сварных соединений и гибов

Внешнему осмотру и измерению подвергают каждое сварное соединение для выявления смещения кромок и излома в месте стыка (рис. 8). Под смещением b свариваемых кромок понимается параллельное смещение осей труб между собой. Излом k представляет собой отклонение в виде перекоса осей стыкуемых труб. Смещения кромок и излома стыка измеряют специальной линейкой длиной 400 мм с вырезом посередине, которую устанавливают плотно по образующей одной из труб вырезом в месте стыка, а отклонение определяют по другой трубе щупом на расстоянии 200 мм от оси стыка. Измерения проводят в 3 — 4 местах по окружности стыка.

Осмотром выявляют такие дефекты, как поджоги (подплавление) труб в местах контакта с губками и корпусом машины, наползание кромок, неполное удаление наружного грата.

а — смещение; б — излом;

Рисунок 8 — Отклонении свариваемых кромок труб

Для проверки качества сварных швов, а также приборов для автоматического контроля параметров процесса сварки проводят экспресс-испытания контрольных сварных соединений (образцов). Образцы получают перед началом каждой смены. Сварку разрешается выполнять только при наличии положительных результатов экспресс-испытаний контрольных образцов. Как правило, экспресс-образцы подвергают металлографическому исследованию.

Проверка механических свойств и металлографическое исследование сварных соединений проводятся на образцах, изготовленных из контрольных сварных соединений, или на образцах сварных соединений, вырезаемых из изготовляемого изделия. В случае вырезки из готовой продукции объем контрольных стыков должен быть не менее 1% (но не менее трех стыков) общего числа идентичных сварных соединений, выполняемых каждым сварщиком за одну смену.

Прогонкой шара сжатым воздухом проверяется полнота удаления внутреннего грата (или протека металла) — обеспечение заданного проходного сечения в сварных соединениях. При контроле сварных соединений на прямых трубах (плетях) применяется шар диаметром 0,86d_в.ном, на змеевиках 0,8d_в.ном труб. Уменьшение диаметра шара при контроле проходного сечения в змеевике вызвано овальностью труб в гибах. На свободный конец змеевика надевают шароуловитель, чем обеспечивается безопасное выполнение операции.

Контроль овальности гибов труб и змеевиков поверхностей-нагрева выборочный (не менее 10% гибов одного типоразмера). Максимальная овальность по всей длине гиба не должна превышать допускаемого значения. Измерение максимального и минимального наружного диаметров трубы в месте гиба производится в одном контрольном сечении.

Овальность сечения в местах гибов труб можно определить

где и — соответственно максимальный и минимальный наружный диаметр трубы в месте гиба, измеряемый в одном месте сечения, м.

Для поверхностей нагрева котла допустимая овальность

где R — радиус гиба трубы, м;

— наружный диаметр трубы, м.

Утонение стенки трубы в месте гиба на растянутой (внешней) стороне определяется ультразвуковым толщиномером выборочно. Рекомендуется обязательная проверка утонения при смене гибочного инструмента, наладке станка и приспособлений.

У труб диаметром до 60 мм, изогнутых без нагрева токи высокой частоты (ТВЧ), волнистость (гофры) на внутренней стороне гиба и выпучины на растянутой стороне не должны превышать 0,5 мм по высоте при минимальном шаге не менее трех высот.

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.

Расчет

Минимальный радиус гибки

Радиус гибки определяется по формуле

=3,0833,

где -радиус гибки, мм.

Исходя из этого условия требуется применить гибку наматыванием с дорном(2 исходя из конструктивных соображений).

Определение изгибающего момента

Изгибающий момент, необходимый для гибки труб, определяется из условия гибки труб:

,

где — напряжение в очаге деформации, МПа;

— условный предел текучести стали, МПа;

=255 МПа для стали 15Х1М1Ф.

Раскрытие условия гибки определяется по формуле

,

где — коэффициент упрочнения трубы, определяемый формой сечения;

— коэффициент упрочнения трубы, определяемый свойствами материала;

Для трубного пучка:

= 5,8 для стали 15Х1М1Ф.

Определение момента сопротивления, , Нм сечения при упругом изгибе определяется по формуле

где

Отношение внутреннего к наружному диаметру определяется по формуле

Момент сопротивления определяется по формуле

Изгибающий момент определяется по формуле

Определение силы прижима трубы

определяется по формуле

=(1,5-2,0) =2,00,032=0,09 м.

Силы прижима трубы определяется по формуле

Определение необходимого радиуса гибочного сектора

При холодной деформации металла, в том числе и труб, имеет место пружинение — способность трубы несколько разгибаться после снятия нагрузки. Поэтому необходимо определить радиус гибочного сектора, R, м который позволил бы снизить этот эффект.

Радиус необходимого гибочного сектора определяется по формуле

где Е = 2,1.

Определение угла гибки

Угол гибки определяется по формуле

где

определяется по формуле

Угол гибки определяется по формуле

Определение суммарного крутящего момента

Суммарный крутящий момент определяется по формуле

где — крутящий момент, затрачиваемый на преодоление сил трения, кНм.

Определение крутящего момента, затрачиваемого на преодоление сил трения

,

где — результирующий коэффициент трения (эмпирический), учитывающий трение качения о ролик, трение скольжения ролика на осях, трение скольжения в подшипниках гибочного сектора, трение трубы о дорн и др.

=0,05.

Крутящий момент, затрачиваемый на преодоление сил трения определяется по формуле

Суммарный крутящий момент определяется по формуле

Определение мощности на валу гибочного сектора

Мощность на валу гибочного сектора

где

определяется по формуле

где =1450 об/мин (принимается);

= 450 (принимается), сам привод нам неизвестен, поэтому все данные предположительны.

Мощность на валу гибочного сектора определяется по формуле

Мощность приводного электродвигателя определяется по формуле

где — коэффициент полезного действия (К.П.Д.) привода (принимается условно).

Анализ расчета процесса гибки труб

В ходе данного расчета был определен необходимый радиус гибки труб, значение которого показало, что необходимо применять гибку наматыванием с дорном. Был найден необходимый крутящий момент на валу трубогибочного сектора, значение которого позволило определить необходимую мощность приводного электродвигателя для гибки труб. Его значение не столь велико (1,895 кВт), но достаточно для гибки труб данного диаметра.

Способы изготовления змеевиков

Существует три основные схемы получения змеевиков поверхностей нагрева котла (рис. 7): поэлементная, плетьевая и способом последовательного наращивания. Независимо от способа технологический процесс изготовления змеевиков предусматривает: входной контроль труб; сортировку исходных труб по длинам; разработку схем раскроя труб на элементы; резку труб, торцовку и зачистку концов труб. Выбираем поэлементный способ.

Рисунок 7. Поэлементная схемы изготовления змеевиков

При поэлементном способе изготовления подготовленные прямые трубы сначала гнутся на станках с последующей плазировкой, затем гнутые элементы свариваются между собой в змеевик (рис. 7).

Недостатки печного отопления с водяным контуром

1. Потеря полезного пространства. Теплообменник, встраиваемый в топливник, значительно уменьшает его размер, потому при закладке топливника нужно учитывать этот фактор. Ну а если теплообменник встраивается в уже имеющуюся конструкцию единственным решением остается частая закладка топлива.
2. Повышенная пожароопасность. Так как печь или камин предполагают наличие открытого огня и запаса топлива неподалеку, то оставлять без присмотра такую печь надолго не рекомендуется.

Организовав печное отопление в доме, вы должны постоянно следить за пожарной безопасностью

Угарный газ. При неправильной эксплуатации в жилые помещения может проникать угарный газ, опасный для жизни человека.

Совет. Если отопление с водяным контуром обустраивается в загородном доме, в котором никто не живет регулярно, особенно зимой, то во избежание заморозки воды в контуре лучше использовать незамерзающую жидкость.

Приступаем к монтажу

Последовательность выполнения работ зависит от конструктивных особенностей теплообменника.

Установка прибора с регистром

При монтаже в старую печь придется разобрать часть кладки. Последовательность выполнения работ выглядит следующим образом:

1. Готовим фундамент для змеевика прямо в полости топки.
2. Устанавливаем змеевик.
3. Укладываем разобранный ряд кирпичей, оставляя места для входной и выходной части труб.
4. Подключаем теплообменник к системе отопления.

До начала эксплуатации резервуар стоит в обязательном порядке проверить на герметичность. Убедиться в отсутствии протечек можно путем заполнения его водой, желательно, под давлением.

Монтаж устройства с емкостью

Наилучший вариант для печи или камина. Изготавливается из металлического бака и двух медных трубок. Объем бака, как правило, составляет около 20 литров. При отсутствии готового изделия резервуар достаточного объема изготавливается своими руками путем сваривания листовой стали.

Для изготовления теплообменника следует использовать материал толще 2,5 мм. Сварку стоит производить таким образом, чтобы толщина формируемого шва была минимальной.

Резервуар необходимо установить на 1 метр выше уровня пола, но не дальше 3 метров от печи. В баке проделываются два отверстия: одно около дна, второе – в наивысшей точке с противоположной стороны. Эффективность теплоотдачи зависит от расположения магистралей.

Необходимо стремиться к тому, чтобы минимальное отклонение нижнего отвода в направлении пола составляло 2 градуса. Верхний должен быть подключен под углом 20 градусов в противоположном направлении.

Производится монтаж сливного крана в накопительный бак. Предусматривается еще один кран, предназначенный для слива всей системы, который устанавливается в самой нижней точке. После проверки герметичности система готова к эксплуатации. Эффективность такой печи с теплообменником можно будет по достоинству оценить в холодное время года.

Печное отопление с водяным контуром своими руками поэтапное строительство

Сначала, прежде чем начать возводить печку, необходимо подготовить фундамент. Для этого необходимо выкопать котлован, глубина которого равна 150–200 миллиметрам. На дно слоями засыпать битый кирпич, щебёнку и бут. Затем всё залить цементным раствором. Фундамент должен возвышаться над полом на несколько сантиметров. На стяжку уложите гидроизоляционный материал.

Процесс строительства печи с водяным контуром

Основные особенности кладки кирпича

Печь необходимо строить из качественных материалов. Стены можно возводить из кирпичей с нормальным обжигом, а вот для топочной части приобретайте тугоплавкие кирпичи.

• Прежде чем начать кладку, кирпичи необходимо смочить. Для этого погрузите их на некоторое время в воду. Когда от них перестанут выходить пузырьки воздуха, можно начинать кладку.
• Все ряды и углы обязательно привязываются.
• Цементный раствор наносите сразу на весь рад. Его слой должен быть около 5 миллиметров. Освежайте раствор на торце прямо перед укладкой на него кирпича.
• Когда дойдёте до топочной части, не наносите глину мастерком. Делайте это руками.
• Каждые пять рядов аккуратно срезайте излишки цемента со швов и протирайте их влажной губкой.
• Стены печки должны быть вертикальными и горизонтальными. Используйте строительный уровень постоянно во время кладки, чтобы проверять это.

Специфика применения

Стандартное печное отопление подразумевает неравномерное распределение тепловой энергии – чем дальше от источника, тем холоднее. После подключения радиаторов и заливки воды, печи выступают аналогами твердотопливных котлов, обеспечивая нагрев теплоносителя, дымовых каналов и стенок. Подобная система во время топки позволит передать тепло от змеевика к радиаторам, а после угасания топлива будет использовать энергию нагретых стенок печи.

При монтаже теплообменника стоит учитывать то, что его установка уменьшит полезный объем топливного отсека и горючее придется добавлять намного чаще. Ликвидировать данную проблему поможет правильная проектировка водяного контура и его соотношение с размерами отопительной камеры. Хорошей альтернативой станет устройство печи длительного горения.

В подобном апгрейде системы отопления есть свои нюансы. Та энергия, что выделяется при сгорании дров, станет нагревать теплообменный узел и размещенную в нем рабочую жидкость, но стенки печи при этом не изменят своей температуры.

Нагреву подвергнется верхняя часть корпуса с дымовыми каналами. Если здание применяется для временного проживания, включение печи будет проводиться нерегулярно, и может привести к замерзанию жидкости внутри труб. С целью предотвращения аварийных ситуаций рекомендуется заменять воду антифризом.

Показатели качества

Показатели качества служат для оценки эксплуатационных достоинств агрегата, главные из них: технический уровень, надежность и долговечность, конструктивно-эстетическая и эргономическая характеристики агрегата.

А. Технический уровень. Различают абсолютный, относительный и перспективный технические уровни.

Абсолютный технический уровень изделия характеризуется его эксплуатационными показателями. Число их должно быть минимальным. Во избежание множественности и нечеткости в оценке абсолютного уровня необходимо ограничиваться только важнейшими из них — производительностью, к. п. д., непрерывностью процесса, степенью автоматизации.

Относительный технический уровень характеризует степень совершенства изделия при сопоставлении (по соответствующим показателям) абсолютного технического уровня его с уровнем лучших современных мировых — отечественных и зарубежных — образцов и моделей аналогичного назначения.

Перспективный технический уровень определяет намечаемые и планируемые тенденции в развитии данной отрасли в виде совокупности ее перспективных показателей.

Б. Долговечность и надежность. Эти показатели являются наиболее важными из показателей качества.

Долговечность — свойство агрегата сохранять работоспособность с возможно меньшими перерывами для технического обслуживания и ремонтов до разрушения или до другого предельного состояния. Основными количественными показателями долговечности являются технический ресурс и срок службы.

Технический ресурс — суммарная наработка агрегата за период эксплуатации.

Срок службы — календарная продолжительность эксплуатации агрегата до разрушения или до другого предельного состояния (например, до первого капитального ремонта). Срок службы лимитируется физическим и моральным износом агрегата.

Надежность — свойство агрегата, определяемое безотказностью, долговечностью и ремонтопригодностью агрегата. Количественные показатели надежности: наработка, вероятность безотказной работы, коэффициент готовности.

Наработка — продолжительность или объем работы агрегата,
измеряемые числом циклов, количеством изготовленной продукции или другими единицами.

Вероятность безотказной работы — вероятность того, что при определенных режимах и условиях эксплуатации в пределах заданной продолжительности работы не возникает отказа. Коэффициент готовности — отношение наработки агрегата в единицах времени за некоторый период эксплуатации к сумме этой наработки и времени, затраченного на отыскание и устранение отказов в тот же период эксплуатации.

В. Эргономика и техническая эстетика. Создание современных теплообменных аппаратов, отвечающих лучшим образцам и мировым стандартам по качеству, удобству обслуживания и внешнему виду. Проектирование промышленного теплообменного аппарата должно базироваться на технических условиях и наряду с этим — на требованиях, выдвигаемых новыми научными дисциплинами — эргономикой и технической эстетикой.

Эргономика — научная дисциплина, изучающая функциональные возможности человека в трудовых процессах с целью создания для него совершенных орудий и оптимальных условий труда.
Техническая эстетика — научная дисциплина, предметом которой является область деятельности художника-конструктора. Целью художественного конструирования является (в тесной связи с техническим конструированием) создание промышленных объектов, наиболее полно удовлетворяющих запросам обслуживающего персонала, максимально соответствующих условиям эксплуатации, имеющих высокие эстетические качества, гармонирующих с окружающей средой и обстановкой.

Красивый внешний вид соответствует, как правило, рациональной и экономичной конструкции. Внешний вид изделия в большой мере зависит от его окраски. Цвет — важнейший фактор, не только определяющий эстетический уровень производства, но и влияющий па утомляемость работника, производительность труда и качество продукции.

Печные теплообменники

Схема обустройства змеевика

На схеме изображен один из вариантов змеевика. Такой тип обменника хорошо размещать в отопительно-варочных печах, потому как его строение легко позволяет разместить сверху плиту.

С целью уменьшения трудоемкости процесса изготовления можно внести немного изменений в данную конструкцию и заменить верхнюю и нижнюю П-образные трубы на профильную трубу. Кроме того, вертикальные трубы тоже заменяются на прямоугольные профили в случае необходимости.

Если змеевик подобной конструкции устанавливается в печах, где не будет варочной поверхности, то для увеличения КПД обменника целесообразно добавить несколько горизонтальных труб. Обработку и вывод воды можно делать с различных сторон, это зависит от конструкции печи и устройства водяного контура.

Экономические показатели

А. Теплогидродинамическое совершенство. Мощность, затрачиваемая на прокачку теплоносителей в теплообменнике, определяет в значительной степени коэффициент теплопередачи, т. е. общую теплопроизводительность аппарата. Поэтому важным показателем совершенства теплообменного аппарата является степень использования мощности на прокачку теплоносителя для обеспечения требуемого теплообмена.

Теплогидродинамическое совершенство аппарата можно характеризовать отношением двух видов энергии: теплоты Q, переданной через поверхность теплообмена, и работы N, затраченной на преодоление гидродинамического сопротивления и выраженной в тех же единицах для всех потоков. Таким образом, меру использования затраченной работы на передачу теплоты можно выразить отношением

E = Q/N

Чем больше значение Е, тем при прочих равных условиях теплообменник или его поверхность теплообмена совершеннее с теплогидродинамической (энергетической) точки зрения. Энергетический коэффициент Е — величина безразмерная, поэтому числитель и знаменатель выражения E = Q/N можно относить к произвольной, но одной и той же единице, например к единице поверхности теплообмена (тепловой показатель), к единице массы поверхности теплообмена (массовый показатель) или к единице объема (объемный показатель). При сравнении аппаратов значение Е можно относить ко всей теплоте и ко всей затраченной работе либо к единице поверхности, массы или объема аппарата.

Анализ показывает, что при прочих равных условиях изменение скорости теплоносителя по-разному влияет на различные величины, характеризующие работу теплообменного аппарата: коэффициент теплопередачи изменяется пропорционально скорости (или расходу) в степени 0,6-0,8, гидродинамическое сопротивление —пропорционально скорости в степени 1,7-1,8, а мощность на прокачку теплоносителя — в степени 2,75.

С увеличением скорости теплоносителя мощность на его прокачку растет значительно быстрее, чем количество переданной теплоты, т. е. для определенного аппарата или определенной поверхности теплообмена значение энергетического коэффициента Е уменьшается с увеличением скорости теплоносителя. Поэтому абсолютное значение коэффициента Е не может служить мерой теплогидродинамического совершенства теплообменного аппарата, а полезно только при сопоставлении двух или нескольких аппаратов.

Б. Коэффициент полезного действия. Тепловым показателем совершенства теплообменника является коэффициент его полезного действия (к. п. д.):

n=Q2/Q1

где Q1 — максимально возможное количество теплоты, которое может быть передано от горячего теплоносителя холодному в данных условиях; Q2 — количество теплоты, переданное от горячего теплоносителя холодному, или теплота, затраченная на технологический процесс.

Максимально возможное количество теплоты, или располагаемая теплота, зависит от начальных температур и водяных эквивалентов теплоносителей.

Как монтировать водяной контур

Монтаж происходит таким же образом, как и монтаж при любой другой системе отопления. Единственный момент, который нужно учитывать — «обратка» при печном отопление расположена выше.

Циркуляция теплоносителя бывает трех видов :

1. Естественная. Для естественной циркуляции монтаж труб нужно осуществлять под максимально допустимым уклоном. Кроме этого, в том месте где труба выходит из печи необходимо устроить «коллектор разгона»: для этого трубу направляют вертикально в высоту 1–1,5 м, а потом вниз к радиаторам по наклонной.

Принудительная. Этот вид циркуляции увеличивает КПД до 30%. В схему добавляется циркулярный насос, который и создает давление теплоносителя. Однако устраивать систему с одним только видом принудительной циркуляции нежелательно, ведь в случае перебоев с электроэнергией или выходом насоса из строя циркуляция воды не будет осуществляться, что приведет к закипанию теплоносителя в системе.

Комбинированная. Для данного вида циркуляции необходимо совместить монтаж труб с уклоном, как описано в первом пункте, с насосом. Насос в данном случае подключается в систему по параллельной магистрали, как указано на схеме 4. При такой комбинации насос будет работать при наличии электроэнергии, при ее отсутствии циркуляция будет осуществляться естественным путем.