Теплообменник своими руками: виды, принцип работы воздушного и водяного, из чего они сделаны, чем и как промыть устройство для банной печи

Какой теплообменник установить для банной печи

Теплообменник для банной печи – вещь не новая, вариантов его изготовления и расположения существует множество.

Его монтируют прямо в печь или выносят наружу. Существуют приверженцы первого и второго способов установки, и это неудивительно, ведь у каждого способа есть свои плюсы и минусы.

  • Назначение и принцип работы
  • Варианты расположения бака
  • Теплообменник в печи
  • На дымоходе (водяная рубашка)
  • Расчет площади
  • Самостоятельное изготовление теплообменников
    • Внешний
    • Внутренний
    • Изготовление баков
    • Монтаж труб

Назначение и принцип работы

Принцип работы различных видов теплообменников одинаковый: вода нагревается за счет тепла от сгораемого топлива в печи и далее используется для мытья или отопления. При этом нет необходимости в установке в бане отдельного бойлера.

В зависимости от расположения теплообменник может быть:

  • встроенным (внутренним, интегрированным, как еще говорят);
  • внешним (на дымоход).

Выполняется он в виде змеевика или емкости, которая разогревается от жара из топки либо трубы дымохода. Самоварный теплообменник является внешним и работает, подобно самовару, нагреваясь за счет горячих газов от сгораемого топлива.

В теплообменник вварены трубки, по которым поступает и отводится вода. Горячая вода поступает в бак, который размещают либо рядом с теплообменником, либо выносят в другое помещение. Трубы можно расположить так, чтобы вода постоянно циркулировала, нагреваясь в банной печи.

Варианты расположения бака

Баки для воды можно размещать где угодно: на стене помывочной или душевой, на чердаке, возле печки в парной. Внешние варианты лучше всегда утеплять, иначе вода будет нагреваться очень долго, а остывать быстро.

Вариант, когда бак располагается непосредственно возле банной печи, наиболее оптимальный, так как вода нагревается от пламени. Это визуально уменьшает помещение бани, но хорошо держит жар.

Часто камни укладывают в дымоходе, а бак ставят под топкой. Такая конструкция нагревается долго, но температуру держит тоже несколько часов. Жар от такой печи будет хороший, пар тоже.

Внешний вариант расположения более затратный в плане топлива. В этом случае придется топить дольше, так как нужно прогреть воду в трубах. Однако внешнее расположение очень удобно для душевой комнаты, когда после парилки нужно ополоснуться.

Оба варианта имеют свои недостатки – напор воды у них очень низкий ввиду небольшой высоты установки, а высота потолков в бане бывает редко выше двух метров. Установить душ будет сложно, да и мыться придется не выше чем с полутора метров. Эту проблему можно решить, если вынести бак, например, на чердак. Тогда напор увеличится, необходимо лишь своевременно добавлять воду. С ведрами не побегаешь, лучше подвести водопровод. Делается он с поплавком, чтобы, когда бак наполнится, подача воды автоматически прекращалась.

С выносом бака на внешний контур увеличиваются теплопотери. Необходимо утеплить сам теплообменник и трубы, которые к нему подводятся. Расчеты следует проводить, исходя из конструктивных особенностей бани. Например, натрубный вариант, когда змеевик опоясывает трубу, хорошо подходит для душевой комнаты. Но есть ограничения по объему – таким способом согреешь не более 50 литров воды.

Если есть возможность подвести водопровод, то лучше автоматизировать этот процесс. Тогда бак всегда будет наполнен и вода в нем будет горячая все время, пока топится банная печь.

Теплообменник в печи

Устанавливать теплообменник в печи – наиболее выгодное решение. Вода будет греться непосредственно от жара из топки. Монтируется такой теплообменник в банную печь рядом с каменкой или сверху на топку.

Обратите внимание! Устанавливать теплообменник под каменкой не рекомендуется, так как он будет отбирать тепло, не давая сильно прогреваться камням. Не получится поддать пару, а вместе с этим потеряется весь смысл бани.

Недостатком встраиваемого варианта является закипание, когда печь еще не прогрета, а вода в баке уже начинает кипеть. Существуют также проблемы с обслуживанием и заменой частей теплообменника. При замене придется разбирать печь. Надо заметить, что на стенках встроенного устройства накипь собирается быстрее, а чем толще ее слой, тем меньше теплопроводность материала. Теплообменник в результате хуже и хуже выполняет свою главную функцию – передачу тепла – и нуждается в чистке.

На дымоходе (водяная рубашка)

Схема монтажа теплообменника на трубу дымохода в баню несложная. Нагрев воды может происходить либо через змеевик, либо к трубе приваривается специальная емкость, к которой впоследствии подключают трубки, идущие к баку. Это так называемый самоварный тип теплообменника.

Сделать такую рубашку можно из трубы по диаметру большей, чем дымоход. Бак можно оставить в парной или вынести наружу. Такой вариант значительно увеличивает время нагрева, поэтому в помощь придет насос, который будет гонять воду между рубашкой и баком.

Без насоса рубашка тоже будет работать, но нагревание замедлится в несколько раз. Такие теплообменники следует утеплять в случае, если они будут выноситься из парной. Их подключение следует выполнять посредством гибких труб, что облегчает последующее обслуживание.

Расчет площади

При расчете площади теплообменника строгих рамок не существует. Исходить следует из полезной площади банного помещения или того места, которое он будет отапливать. При установке в парилке и использовании только для получения горячей воды можно установить и маломощную конструкцию.

Читайте также:
Сэндвич труба для дымохода своими руками: из чего состоит и как собрать самому - изготовление по размерам

Если теплообменник будет выноситься наружу и необходимо, чтобы он еще и обогревал помещение, то он должен обеспечивать 5 кВт на 1 квадрат полезной площади помещения. Если он рассчитан не на отопление, а на расход воды, то объем может варьироваться. Средний расход воды может быть до 50 кубических метров на человека. Однако с увеличением объема увеличивается и время нагрева.

При установке бака в печь необходимо помнить, что он не должен остужать камни. Поэтому он должен быть такого размера, чтобы не забирать все тепло от камней, а греться вместе с ними.

Самостоятельное изготовление теплообменников

Подходить к изготовлению теплообменника для банной печи своими руками следует ответственно. Выбирать его размеры и материал необходимо из расчета, какую функцию он будет выполнять в дальнейшем и где он будет установлен.

Внешний

Чтобы сделать змеевик на дымоход, используют медную трубку диаметром 10 мм. Длина ее будет зависеть от размеров трубы дымохода, но обычно хватает 2 м. На концы трубки надевают развальцованные переходники, через которые змеевик будет подсоединяться к трубам.

Можно своими руками сделать теплообменник самоварного типа длиной около 30 см (или немного меньше). Для этого потребуются:

  • две стальные трубы. Одна диаметром чуть больше дымохода, а вторая диаметром приблизительно на 10 см больше первой;
  • листовая сталь, из которой вырезаются крышки с отверстиями, равными диаметру меньшей трубы.

Необходимо сварить из всего этого цилиндрическую конструкцию. Крышки следует приваривать тщательно, чтобы не было зазоров. Получится емкость теплообменника. Внизу и вверху на боковой поверхности цилиндра надо проделать отверстия и приварить патрубки для подсоединения труб, по которым будет поступать и отводиться вода.

Перед установкой теплообменник надо обязательно проверить на герметичность.

Внутренний

Самостоятельно делают встроенные теплообменники для банных печей из стали. Используют для этого либо трубки, либо плоские стальные емкости (сталь марки 430 или 304). Хотя КПД плоского устройства меньше, но изготовить его проще, и прослужит он дольше.

Встраиваемые (или встроенные) теплообменники устанавливают во время кладки. Поэтому об их наличии надо позаботиться заранее, еще на этапе планировки. Патрубки выводить можно с разных сторон. Если нет опыта в сварочных работах, то лучше приобрести печь с уже встроенным в нее теплообменником или пригласить мастера, который все выполнит профессионально. Продаются также теплообменники отдельно, причем по вполне доступной цене.

Изготовление баков

Разновидностей баков для воды существует огромное множество. Это могут быть самые дешевые варианты из пластиковых емкостей или более дорогие из железа. Конечно, если делать качественный долговечный бак, то следует выбрать металл.

Рассмотрим вариант прямоугольного бака для установки в печь. Для этого необходим лист железа 0,5 мм или толще. Потребуются также патрубки, которые в дальнейшем будут привариваться к баку.

Далее размечаются контуры накопителя и вырезаются болгаркой. Срезы нужно делать как можно ровнее, соединить нарезанные листы следует сваркой. Патрубки привариваются сбоку, расстояние между ними должно быть максимальным. Это делается для того, чтобы холодная и горячая вода не смешивались сразу же. Так можно достичь существенной разницы температур. Устанавливать бак можно непосредственно в печь или располагать снаружи.

Монтаж труб

При подключении теплообменника банной печи трубы можно брать металлические, в том числе гибкие гофрированные, можно пластиковые – материал большой роли не играет. Пластиковые монтировать проще, металлические будут надежнее. Трубы следует подводить к патрубкам, которые привариваются к баку.

Пластиковые или металлические трубы нужно брать диаметром три четверти дюйма. Такой размер часто используется для отопления, поэтому идеально подходит и для теплообменника. Следует помнить: чем больше диаметр труб, тем лучше водяной поток будет впоследствии проходить.

При монтаже трубопроводов нужно максимально сокращать их длину, стараться уменьшать количество поворотов и изгибов. Это также пагубно сказывается на циркуляции воды.

Обратите внимание! Если используются пластиковые трубы, то следует исключить возможность их перегрева в местах стыка с теплообменником. Конечно, вода внутри не допустит их чрезмерного перегрева, но стыки могут деформироваться.

Важно установить сливной кран. Он позволит сливать воду, например, на зимний период. Следует также предусмотреть вариант демонтажа элементов системы отопления для обслуживания. В трубах со временем будет накапливаться накипь, ее требуется периодически удалять.

Трубы нужно устанавливать под углом. По регламенту уклон должен быть не менее 4% от общей длины трубопровода (примерно это составляет 10°), что значительно ускоряет водный поток. Слишком большой уклон тоже делать не следует, он нужен только для циркуляции воды в системе. Такое устройство поможет в дальнейшем сливать воду.

Если бак внешний, то вода будет циркулировать за счет вертикальности труб. Также для циркуляции можно поставить насос. Он принудительно будет гонять воду по трубной системе, что удобно, когда бак находится на низкой высоте и вода не может двигаться по системе под собственным весом. Для насоса потребуются дополнительные доработки, подключение к электросети. Источник питания для него лучше вынести наружу, так как пар может вызывать короткое замыкание.

Читайте также:
Что такое трёхходовой клапан — виды и принцип работы

В целом же специалисты считают наилучшим такое устройство системы с теплообменником, в котором циркуляция осуществляется естественным путем.

Теплообменник своими руками: виды, принцип работы воздушного и водяного, из чего они сделаны, чем и как промыть устройство для банной печи

Главная страница » Статьи » Теплообменник своими руками: виды, принцип работы воздушного и водяного, из чего они сделаны, чем и как промыть устройство для банной печи

Теплообменник своими руками: виды, принцип работы воздушного и водяного, из чего они сделаны, чем и как промыть устройство для банной печи

Существуют различные способы теплопередачи — нагрева или охлаждения газов, жидкостей или твёрдых материалов. Использование тепловой энергии горячей среды как самостоятельного источника тепла позволяет экономнее её расходовать и сохранять. В отличие от обычных способов нагрева, требующих извлечения или производства энергии, теплопередача представляет собой лишь перераспределение полученного ранее нагрева. Устройства, осуществляющие такую передачу, называются теплообменниками. Они широко распространены, существуют различные конструкции и виды теплообменников. Используются в системах отопления, охлаждения, водоснабжения или иных бытовых и технологических комплексах. Использование готового устройства возможно не всегда, особенно при создании самодельных систем для частного дома. Изготовить теплообменник своими руками возможно, но для этого надо иметь некоторые навыки обращения с металлом и сварочным аппаратом, и, что самое важное, точное представление о принципах работы и конструкции устройства.

Содержание:
  • Принцип работы
  • Виды теплообменников
  • Изготовление устройства
    • Водяной для банной печи
    • Воздушный
    • Труба в трубе
  • Как и чем промыть теплообменник

Принцип работы

Теплообменник — это наименование группы устройств, действующих по одному принципу, но выполняющих разнообразные задачи и имеющих собственные названия. Так, теплообменниками являются калориферы, бойлеры, холодильники и прочие устройства. Вариантов конструкции существует много, поскольку необходимость в передаче тепловой энергии имеется в большом числе комплексов и систем.

Теплообменник организует передачу тепловой энергии от одной среды к другой без непосредственного контакта или перемешивания. Источником и приёмником тепла могут быть совершенно разнородные материалы, например, горячий металл способен нагревать поток воздуха, нагретая жидкость способна передать тепло другой жидкости через тонкую стенку из материала, хорошо проводящего тепло, и т.д. Процесс всегда один — энергия от горячей среды переходит в холодную, но его цель может быть различной — либо нагрев, либо охлаждение приёмника, в зависимости от назначения системы, в которой установлен теплообменник.

Передача осуществляется либо непрерывно, путём косвенного контакта двух сред разной температуры, разделённых перегородкой (поверхностный, или рекуперативный тип), либо периодически, поочерёдной передачей тепла на определённый приёмник и его последующим отбором (регенеративный тип). Рекуператоры используются в системах отопления или водоснабжения, поэтому в глазах рядового пользователя они выглядят более распространёнными, чем регенераторы, встречающиеся только в больших промышленных установках разного назначения.

Наиболее распространёнными вариантами конструкции являются системы вода-вода (теплоноситель-вода), использующиеся в отоплении и водоснабжении, и вода-воздух (калориферы).

Виды теплообменников

Существует два основных типа конструкции теплообменников:

  • Тип «труба в трубе». Представляет собой отрезок трубы, по которой циркулирует нагреваемая среда. Внутри неё в продольном направлении установлена вторая труба меньшего диаметра, по которой движется горячий теплоноситель. Применяются для жидкостных систем теплообмена.
  • Пластинчатый. Представляет собой пачку пластин с зазором между ними в несколько миллиметров. Они объединены между собой таким образом, что каждая из пластин разделяет две среды с разной температурой, движущихся в перпендикулярном направлении. Существуют конструкции с оребрёнными пластинами, имеющими увеличенную площадь теплоотдачи и, соответственно, большую эффективность. Используются как для жидкостей, так и для воздушных потоков (рекуперация воздушного отопления).

Конструктивный тип «труба в трубе» получил широкое развитие. Существует масса вариантов такого решения:

  • Кожухотрубный. Пучок трубок с циркулирующей средой-приёмником установлены в корпус (кожух), заполненный теплоносителем-донором.
  • Элементный. Ещё одна разновидность кожухотрубной конструкции, с более сложной системой расположения трубок. Предназначен для систем с высоким давлением.
  • Погружной. Спираль с теплоносителем-приёмником погружается в проточную ёмкость с теплоносителем-донором. За счёт невысокой скорости движения жидкости в спирали и быстрой смены теплоносителя в корпусе достигается высокая эффективность нагрева приёмника и малый расход тепловой энергии теплоносителя-донора.
  • Спиральный. Конструкция напоминает погружной вариант, но с плоской полой спиралью, по которой перемещается горячий агент. Холодная жидкость находится в корпусе. Этот тип теплообменников позволяет работать с вязкими жидкостями, пульпой.

Теплообменники типа «труба в трубе» позволяют развивать большую скорость прохождения (циркуляции), получив наименование геликоидных, или скоростных. Существуют также интенсифицированные геликоидные конструкции, позволяющие увеличить скорость и давление (интенсифицировать) греющей и нагреваемой среды для повышения общей эффективности и скорости процесса.

Наиболее эффективным типом конструкции признан пластинчатый вариант, который занимает в несколько раз меньше места при той же производительности. Существенным недостатком является сложность очистки пластин от наслоений из-за малой величины зазоров и недоступности для механической очистки, вынуждающей использовать активные химические вещества.

Изготовление устройства

Самостоятельное изготовление теплообменника под силу только людям, имеющим определённые навыки, инструменты и знания. Не имея опыта и практики, изготовить устройство, предназначенное для работы с нагретой средой под давлением, практически невозможно. Прежде, чем начинать непосредственное изготовление устройства, необходимо выбрать его тип, приготовить необходимые материалы, инструменты и оборудование. Поскольку вариантов конструкции существует достаточно много, следует рассмотреть наиболее распространённые типы по отдельности.

Читайте также:
Что такое гидрострелка для отопления - принцип работы

Водяной для банной печи

Печь в бане нагревает определённый, относительно небольшой объём воды. Для небольшой семьи этого достаточно, но для компании из нескольких человек может потребоваться большее количество. Для того, чтобы не подливать постоянно в котёл воду, а использовать имеющееся количество в качестве греющей среды, устанавливается теплообменник и ёмкость с расходной водой для мытья. Большинство таких устройств работает на естественной циркуляции — горячая вода поднимается вверх, а остывшая — опускается вниз. Наиболее распространённый вариант конструкции — погружной, в бак с греющей средой устанавливается змеевик, по которому движется нагреваемая вода.

Ёмкость присоединяется к котлу двумя трубопроводами — прямым и обратным. Горячая вода из котла поднимается вверх, отдаёт тепловую энергию и опускается обратно в котёл, где нагревается вновь. Для неё понадобится бак с двумя отводами на боковой стенке.

Для изготовления необходимо:

  • Бак из нержавейки диаметром 300-400 мм и высотой 500-600 мм;
  • Крышка для бака с фланцевым креплением;
  • Около 10 м медной трубки (при диаметре спирали 300 мм на каждый виток уходит около 1 м трубки, точную длину можно подсчитать самостоятельно);
  • Сварочный аппарат для пайки меди и сварки нержавейки.

Это важно! Нержавеющая сталь может быть заменена на обычную, но следует помнить, что в этом случае понадобится прочное полимерное защитное покрытие, которое периодически надо будет обновлять.

  1. Прежде всего, необходимо обеспечить прочность и герметичность крепления крышки. Просто приварить её нельзя, так как необходимо будет периодически прочищать теплообменник. Для эксплуатации наиболее удобный вариант — фланцевое крепление, которое можно заказать сразу при изготовлении или изготовить самостоятельно. Сам фланец делается также из нержавейки, его следует заказать у токаря. Крепёжные отверстия делаются с учётом размещения уплотнителя (сальника). В готовом виде он представляет собой два кольца, соединённые между собой по периметру 4 или 6 болтами. Кольца в собранном виде аккуратно привариваются сначала к самому баку, затем тем же способом крепится крышка. Необходимо следить за герметичностью соединения, обнаруженные отверстия заваривать сразу же.
  2. После фланцев переходим к присоединительным патрубкам. Выход холодной воды устанавливается на днище, вход горячей — на боковой стенке ближе к крышке. Для присоединения трубопроводов проще всего использовать резьбовые фитинги, которые привариваются в соответствующие отверстия на днище и стенке ёмкости. Приваривать трубы без возможности отсоединения не следует, при очистке или ремонте возможность снять бак очень важна.
  3. Спираль из трубки навивается при помощи оправки подходящего диаметра. Если используется мягкая отожжённая медная трубка, проблем не возникнет. Жёсткую трубку придётся подогревать в пламени горелки. Работать следует осторожно, использовать защитные перчатки, чтобы не обжечься о горячие детали. После навивки основного элемента спирали на свободные концы припаиваются переходники, которые проводятся сквозь крышку в заранее приготовленные отверстия и припаиваются по кругу. Надо следить за герметичностью и прочностью пайки, так как к переходникам будут присоединены отводы трубопровода, идущего на расходный бак для горячей воды.
  4. Сборка теплообменника проста — готовая крышка со спиралью через резиновую прокладку присоединяется к ёмкости, отверстия фланцевого крепления совмещаются между собой и затягиваются болтами. Необходимо следить, чтобы спираль оказалась посередине бака, не прикасаясь к стенкам — это снизит эффективность теплообмена. Если перекос будет обнаружен, бак надо разобрать, спираль выровнять. Избежать этого можно уменьшением диаметра оправки при навивке.

Обеспечить устойчивую естественную циркуляцию воды удаётся не всегда, поэтому рекомендуется использовать циркуляционный насос, по крайней мере, на нагреваемой петле.

Воздушный

Воздушный теплообменник состоит из одного или нескольких рядов трубок с горячим теплоносителем, установленных с небольшим зазором между собой в рамке — корпусе. Сквозь трубки при помощи вентилятора прогоняется поток воздуха, который забирает у трубок тепловую энергию. Этот вариант конструкции называется калорифером, он широко используется в системах воздушного отопления.

Для максимальной эффективности трубки покрываются спиралью оребрения, увеличивающей площадь контакта с воздушным потоком. В домашних условиях это недоступно, поэтому обычно просто устанавливают трубки с минимальным зазором, но не препятствующим прохождению воздуха и не снижающим его скорость и напор.

Существуют пластинчатые конструкции, также используемые для рекуперации тепловой энергии в системах воздушного отопления и вентиляции.

Два потока холодного и тёплого воздуха направляются в перпендикулярном друг к другу направлении, разделёнными пластинами таким образом, что в одном зазоре расположен тёплый поток, в другом — холодный, затем вновь тёплый и т.д. Эффективность пластинчатых теплообменников достаточно высока, но они в основном применяются для систем «воздух-воздух», для самостоятельного изготовления довольно сложны и не могут использоваться для систем под давлением.

Порядок изготовления воздушного теплообменника:

  1. Изготавливается короб из листового металла. Его площадь должна соответствовать размеру рабочего колеса вентилятора, если используется центробежная конструкция — изготавливается короб на 70% больший площади выходного патрубка.
  2. На противоположных боковых поверхностях короба сверлятся отверстия под медную трубку. Расстояние между их центрами должно быть на 5-10 мм больше диаметра. Оптимальный вариант — трубка на 18-20 мм.
  3. Изготавливаются отрезки трубки, длина их должна быть на 4-6 см больше ширины короба. Если установить отрезок в противоположные отверстия, с обеих сторон должны торчать свободные концы не менее 2 см.
  4. Трубки вставляются в отверстия, а на их концы сразу припаиваются угловые фитинги, отрезки соединяются между собой таким образом, чтобы в результате получилась «змейка». Иногда делают две «змейки», соединённые параллельно, чтобы теплоноситель не слишком остывал при обдуве.
  5. На входные и выходные концы«змейки» припаиваются резьбовые фитинги, к которым будут присоединены питающие трубопроводы. Подключается вода, соединения проверяются на герметичность и отсутствие протечек.
  6. Готовый короб с трубками устанавливается на основание с вентилятором. По периметру короба и рабочего колеса устанавливается кожух, препятствующий выходу воздушного потока в стороны.
  7. Теплообменник подключается к системе питания, запускается вентилятор, установка испытывается в работе.
Читайте также:
Преимущества использования гидравлической стрелки Meibes

Труба в трубе

Этот вариант является одним из самых простых. Отрезок трубы большего диаметра с вваренными на боковой стенке патрубками для подвода и отвода нагреваемой жидкости, внутрь которого сквозь заваренные торцы вставлен трубопровод меньшего диаметра с циркулирующим греющим теплоносителем. Устройство позволяет выдерживать высокое давление, соотносимое с опрессовочными нагрузками системы ЦО.

  1. На боковых сторонах внешней трубы просверливаются (или прожигаются горелкой) отверстия для присоединительных фитингов.
  2. Привариваются (припаиваются) резьбовые фитинги для трубопроводов.
  3. Отрезок трубы большего диаметра заваривается пластинами металла по торцам.
  4. На торцевых пластинах заранее делаются отверстия для трубы с горячим теплоносителем. Вставляется отрезок трубы с резьбовыми соединениями на концах, обваривается по периметру.
  5. Центральная (горячая) труба устанавливается в разрыв трубопровода с теплоносителем, на боковые соединения подключаются входной и выходной патрубки от трубопрповода, ведущего к расходной ёмкости. Теплообменник готов.

Подобные теплообменники просты в изготовлении и эксплуатации, но имеют относительно низкую эффективность, поэтому для частных домов принято использовать различные усовершенствованные конструкции, одной из которых является рассмотренный выше теплообменник для банной буржуйки.

Как и чем промыть теплообменник

Наиболее эффективный способ — ручная механическая чистка, но для большинства конструкций этот вариант не годится. Доступа к внутренним поверхностям устройства не имеется, поэтому приходится прибегать к химическим методам очистки — промывке. Для этого применяются различные промывочные химикаты, например, подойдёт сантехническое средство от налёта, кислотные растворы, моющие средства и т.д. Выбор того или иного раствора зависит от состава загрязнений, который, в свою очередь, обусловлен типом теплоносителя и спецификой работы.

Промывку удобнее всего производить в отсоединённом от системы состоянии. Теплообменник помещают в ёмкость с моющим средством, выдерживают определённое время (если это необходимо), затем промывают сильной струёй воды из шланга. Если с первого раза нужного результата добиться не удаётся, прибегают к повторной промывке. Для теплообменников сложной конфигурации рекомендуется собрать отдельную замкнутую систему для промывки с циркуляционным насосом и ёмкостью. Вместо теплоносителя в неё заливают моющее средство или раствор и запускают циркуляцию на некоторое время. Перемещение жидкости под давлением эффективно растворяет и выводит твёрдые частицы, жировые наслоения, прочий мусор. Рекомендуется промывать теплообменник регулярно, раз в год или немного реже. При появлении нестабильной или неэффективной работы устройства надо сразу очистить его, чтобы снизить потери на некачественной теплопередаче.

Для того, чтобы сделать теплообменник, требуется точно понимать принцип его работы и использовать наиболее теплопроводные материалы. Оптимальный вариант — медь, её качества намного опережают алюминий или нержавеющую сталь. Все операции по сборке и сварке следует выполнять аккуратно, не допускать попадания внутрь мусора, окалины или шлака. Особой сложности в изготовлении нет, но теплообменники для системы центрального отопления, которые будут работать под давлением, надо варить ответственно. Если уверенности в своих силах нет, лучше пригласить опытного специалиста, способного выполнить качественное и герметичное соединение.


Не всегда и не везде целесообразно газифицировать дом , участок , баню и другие объекты. В ряде случаев это просто невозможно, иногда дорого. Только…


Если в бане есть хорошая печь, то никакого бойлера для нагрева воды в моечную не нужно – для этого используется теплообменник. Его главная задача в том,…


Отопительные устройства, генерирующие тепло за счет сгорания топлива, не в состоянии нормально работать без наличия системы дымоотведения или попросту…

Изготовление и установка теплообменника для банной печи

Часто возникает идея использовать лишние киловатты тепла, которые возникают при топке бани. Умельцы научились с помощью этой энергии греть воду для мытья и отапливать смежные комнаты. Такая энергия поступает и аккумулируется при помощи обмена теплом.

  • Виды
  • По месту расположения емкости для теплой воды
  • По месту расположения теплообменника
  • Как правильно выбрать?
  • Как сделать теплообменник самостоятельно?
  • Материалы и инструменты
  • Расчет размеров
  • Инструкция по изготовлению
  • Установка и подключение
  • Вывод

Проще говоря, теплообменник — это обычный змеевик, который греет воду. Дальше ее можно использовать по своему усмотрению или для отопления смежных комнат, создавая замкнутый контур.

Теплообменник в банной печи позволяет решать разные задачи: нагрев воды, использование ее для помывки, отопление соседнего помещения. Для нагрева воды змеевик можно вставить внутрь печи. Также жидкость может находится в баке, который будет нагреваться непосредственно от стенки печи. Еще один вариант — использовать отопительный контур.

Читайте также:
Как выбрать циркуляционный насос - важна ли марка и другие советы

По месту расположения емкости для теплой воды

В зависимости от того, где располагают емкость с водой, выделяют следующие виды нагревателей:

  1. Емкость непосредственно в парилке — позволяет воде быстрее греться, т. к. водопровод отсутствует или очень короткий. Сокращаются и теплопотери. Недостаток вполне очевиден: полезная площадь парилки сокращается.
  2. Емкость находится в смежном помещении, где оборудована душевая. Часто рекомендуют именно этот вариант. В отдельной душевой мыться удобнее и места в парилке больше. Но растет длина водопровода.
  3. Проблему слабого напора позволяет решить установка бака с теплоносителем на чердаке. Этот способ так же не лишен недостатка. Нужно подвести холодную воду наверх, да и длина горячего водопровода больше. Емкость нужно тщательно утеплять, чтобы максимально снизить теплопотери.

к содержанию ↑

По месту расположения теплообменника

В зависимости от места расположения самого нагревателя, выделяют:

  • Нагреватель является частью самой печи. Ремонтировать такой теплообменник очень сложно. Придется демонтировать часть печи. Учитывайте, что постепенно накипь уменьшит КПД фактически до нуля (1 мм накипи уменьшает КПД на 10%).
  • Теплообменник для печи в бане расположен рядом с дымоходом. В этом случае, теплоноситель будет греться медленнее. Зато, закипать не будет (газы в дымовой трубе не нагреют его настолько сильно), отпадет проблема с накипью. Доступ к такому прибору значительно проще.

к содержанию ↑

Как правильно выбрать?

Выбор того или иного нагревателя зависит от начальных условий и поставленных перед ним задач. Внутри печи он гораздо быстрее нагреет жидкость, но она может закипать. Образуется накипь, которая быстро выводит прибор из строя. Правильный расчет необходимой мощности позволяет избежать этой проблемы.

Расположенный возле дымохода печи, внешний нагреватель занимает больше места, жидкость греет значительно медленнее. Зато, к нему всегда есть доступ. В случае поломки, его легко починить или заменить. Теплоноситель закипает редко, просто не набирает столь высокую температуру, поэтому накипь не образуется. Выбор остается за хозяином.

Ничего хитрого в устройстве прибора нет, насколько оправдана такая покупка — большой вопрос. Все можно установить своими руками.

Как сделать теплообменник самостоятельно?

Покупать дорогие изделия из нержавейки для эксплуатации в бане нецелесообразно. Теплообменник для печи в бане можно легко изготовить самостоятельно. Как сделать теплообменник банной печи своими руками? Пошаговая инструкция будет ниже.

Материалы и инструменты

Какие материалы имеют для теплообменника печи в бане первостепенное значение? Зависит от того, сколько воды нужно нагреть. Вот примерный список того, что понадобится:

  • металлический лист, толщина 2-3 мм — S=2*(0,40*0,80+0,40*0,20)+0,80*0,20 = 2*(0,32+0,08)+0,16 = 0,96 м 2
  • кран Ø32 мм — 2 шт.
  • обратный клапан Ø32 мм — 1 шт.
  • фитинги Ø32 мм— 6 компл.
  • патрубки Ø32 мм — 6 шт.
  • вентиль Ø32 мм (для слива) — 1 шт.
  • труба металлическая, гофрированная Ø32 мм — 3 м.
  • труба Ø32 мм (холодный водопровод) — по необходимости.
  • уплотнительный шнур для герметизации соединений — 1 упак.
  • электроды — 1 пачка.

Какой инструмент используется? Вот список:

  • сварочный инвертор;
  • «болгарка»
  • прочие инструменты.

к содержанию ↑

Расчет размеров

Мощность нагревателя должна соответствовать мощности самой печи. Рекомендуют сделать теплообменник, руководствуясь следующим:

  1. Теплообменник не должен потреблять больше 10% от мощности самой печи. В таком случае, мощности печи хватит и на обогрев помещения. Топливо будет расходоваться максимально эффективно. Время нагрева не увеличится.
  2. Суммарная длина труб не должна превышать 3 метра. Нужно сделать необходимый уклон, который составляет 250 0 на прямой подаче, а на обратной — больше 30 0 в сторону печки. Так теплоноситель будет эффективно подаваться самотеком. В противном случае, не обойтись без насоса.
  3. Воды должно быть достаточно. Она должна нагреваться не более двух часов, но не закипать. Если сделать бак слишком малого объема, теплоноситель очень быстро закипит. Если котел находится непосредственно в парилке, мыться там будет очень тяжело. Тяжелый пар заполнит помещение и нормально дышать станет невозможно. При слишком большом объеме бака из металла, теплоноситель может и вовсе не нагреться.
  4. Не забудьте, что когда печь прогорит, вода все же какое-то время должна оставаться горячей. Поэтому, нужно заложить необходимый запас мощности.

Учитывая все вышесказанное, попробуем подобрать оптимальный теплообменник из металла. Принимаем, что для прогрева воздуха в бане нужно 5 кВт. Тогда мощность теплообменника из металла составит 10 кВт, а его площадь — 1 м 2 . На возможные теплопотери отнесем 3 кВт. Тогда монтаж 1 м 2 теплообменника даст нам 7кВт энергии. Время нагрева воды — 2 часа. Тогда требуемую площадь теплообменник определим по формуле: S = 1/7*W, где

W = 0,00117*V*(tk-tн) /T= 0,00117*65*(70-10) /2= 2,3кВт, отсюда S = 1/7*W=1/7*2,3 = 0,33 м 2 , где S — требуемая площадь теплообменника, м 2 ;

  • W — требуемая мощность теплообменника, кВт (важно определить ее правильно);
  • V — объем воды, которую надо нагреть, принимаем 65 л (достаточно для 4-х человек);
  • tk – требуемая температура воды, принимаем 70 0 С (оптимальная температура горячей воды);
  • tн – изначальная температура воды, принимаем 10 0 С. Требуемая мощность печи — 5+2,3 = 7 кВт. 0,3 кВт можно не учитывать, т. к. 10% от изначальной мощности печи — допустимая потеря (0,3кВт 0 С. Жидкость в системе не должна закипать. Накипь быстро выводит прибор из строя.
  • Диаметр трубопроводов не должен быть менее 24 мм.
Читайте также:
Горелка Бабингтона — делаем своими руками

Соблюдая эти нехитрые правила, вы всегда будете с горячей водой и сэкономите деньги на установку электрического бойлера.

Сепаратор воздуха и шлама: очистка и защита системы отопления

Чтобы отопительная система функционировала без удручающих сбоев, воздуха в ней быть не должно. Внушительное количество кислорода в теплоносителе может «породить» такие явления, как шумные насосы, батареи, которые не нагреваются.

Не меньшим бедствием является и коррозия – процесс разрушения металлов, из которых созданы трубы, клапаны. Для защиты системы от разрушительных процессов применяется специальное устройство – сепаратор. Его задача – собрать кислород, «гуляющий» в воде, затем убрать его из теплоносителя.

Отрицательное влияние воздуха на работу системы отопления

Неискушённому человеку трудно поверить, что обычный воздух может становиться колоссальной проблемой. Но приходится признать: на состояние отопительной системы кислород действует, как медленный яд на живое существо.

Приведём лишь некоторые примеры ухудшения работы системы по вине воздуха:

  1. Мелкие пузырьки воздуха, прилипающие к стенкам радиатора, не позволяют ему отдавать тепло. Эффективность отопительного «организма» резко снижается.
  2. Насос, подающий воду, быстрее изнашивается.
  3. Кислород, попадающий в трубы, фильтры, клапаны и потребители, разрушает металл.
  4. Ржавчина, которая появилась в результате коррозии, «блуждает» вместе с массами воды. Скапливаясь, она становится шламом (грязью) и может привести к неисправности системы.

[advice]Стоит отметить: антикоррозионной защиты у насосов, баков и других элементов системы нет. Всё-таки, на присутствие газов в отопительной системе создатели этих конструкций не рассчитывают. Если бы пришлось защищать от разрушительных процессов всю систему, она бы резко подорожала.[/advice]

Методы борьбы с воздухом в трубах

До недавнего времени с присутствием газа в трубах специалисты боролись такими способами:

  • следили, чтобы система постоянно находилась под небольшим давлением (эта хитрость защищает от подсасывания кислорода);
  • использовали специальные трубы, через стенки которых воздух проникнуть не может;
  • в тех участках, где кислороду легче всего скапливаться, устанавливали отводчики воздуха.

[warning]Обратите внимание: качество расширительных баков также влияет на степень проникновения кислорода в систему.[/warning]

Опыт показал, что воздухоотводчик наиболее эффективно справляется с задачей ликвидации кислорода лишь тогда, когда он работает в паре с сепаратором.

Способы проникновения кислорода в систему

Многие люди, расстроенные слабым отоплением в жилище и частым скоплением кислорода в радиаторе, спешат обвинить в этих неприятностях специалистов, которые проектируют и устанавливают отопительное оборудование.

Неопытному человеку проще сделать вывод, что элементы системы отопления не слишком качественны, негерметичны, чем разобраться в истинных причинах появления газа в трубах.

Назовём основные способы попадания воздуха в систему:

  1. Кислород оказывается в трубах в виде микроскопических пузырьков, находящихся в толще воды. Когда вода становится горячей, воздух «убегает» из неё, превратившись в свободный газ. И чем больше нагревается жидкость, тем большее количество газа из неё выйдет.
  2. Воздух проникает через соединительные элементы (прокладки, воздухоотводчики).
  3. После ремонтных работ кислород может буквально «ворваться» в систему отопления.

Если говорить откровенно, полностью защитить отопительное оборудование от попадания кислорода нереально. Даже длительный простой системы приводит к тому, что воздуха в ней оказывается слишком много, и его приходится спускать.

Чтобы надёжно защитить трубы, фильтры и другие составляющие отопительной системы, необходим воздушный разделитель (сепаратор). Использование этого компактного приспособления помогает решить проблему «воздушного нашествия». А значит, вы избавитесь от шлама, который появляется из-за активности кислорода.

Отводчик воздуха и сепаратор – не одно и то же

Часто приходится слышать вопросы, чем отличается воздушный разделитель от воздухоотводчика.

На первый взгляд, эти два приспособления выполняют одну задачу – удаляют из отопительных систем кислород. Но отводчик воздуха убирает газы из системы постепенно, по мере их скопления.

Сепаратор действует более решительно. Он быстро разделяет газы, растворённые в воде, и выводит их из системы отопления.

Если вы желаете, чтобы все элементы отопительной системы работали бесперебойно, стоит установить разделитель воздуха. Важно подобрать компактное приспособление, которое бы справлялось с обязанностями выведения кислорода из теплоносителя. В последние несколько лет огромной популярностью пользуются сепараторы flamcovent.

Эффективность этих приспособлений огромна, ведь в основе их работы лежит принцип слияния. Суть метода: крошечные пузырьки воздуха, соприкасаясь с поверхностью устройства, прилипают к ней. За короткий промежуток времени пузырьки объединяются в большие «облака». Потом они отрываются от сепаратора и всплывают.

Важное значение Pall колец

Если вы задумались о приобретении сепаратора воздуха, вам наверняка станет любопытно, за счёт чего разделители flamcovent так быстро и качественно «выуживают» из потока даже крошечные пузырьки воздуха.

В корпусе этих устройств находятся специальные приспособления – pall кольца. Вода соприкасается с поверхностью этих колец, а они притягивают к себе маленькие и более крупные воздушные пузырьки, находящиеся в ней. Чтобы уровень воды в разделителе был постоянным, а ликвидации воздуха ничто не мешало, в верхней части устройства установлен поплавковый воздушный клапан.

Изготавливаются воздушные разделители flamcovent в двух вариантах:

  1. Устройство с латунным корпусом и резьбовым креплением.
  2. Сепаратор воздуха со стальным корпусом, покрытым эмалью. Тип крепления – сварной или фланцевый.
Читайте также:
Трубы полипропиленовые армированные стекловолокном: стоит ли применять, плюсы и минусы

Преимущества разделителей воздуха Flamcovent

Разумеется, сепараторы воздуха flamcovent не случайно стали наиболее востребованными.

Потребителей привлекают в этих устройствах следующие преимущества:

  • сепаратор не покрывается ржавчиной;
  • работа устройства благотворно влияет на качество воды;
  • для очищения разделителя воздуха не обязательна остановка всей системы;
  • устанавливать такое приспособление достаточно просто.

[advice]Полезно знать: сепаратор flamcovent clean может удалять из системы не только воздух, но и шлам.[/advice]

Это устройство «вытягивает» из воды механические включения. Удлинённая камера в нижней части корпуса, а также – специальная сетка способствуют осаждению твёрдых частиц. Важно сказать, что в отстойной камере нет pall колец. Благодаря этому нюансу, частицы грязи из разделителя воздуха выводятся без проблем.

Смотрите видео, в котором наглядно показан принцип работы сепаратора воздуха и шлама Flamcovent:

Сепаратор воздуха и шлама для систем отопления

Воздушные пробки, микроскопические пузырьки и различные загрязнения могут значительно нарушить функционирование системы отопления, а также снизить ее эффективность. Сепаратор воздуха и шлама позволяет устранить все вышеперечисленные факторы, затрудняющие работу отопительной системы.

Сепаратор микропузырьков и шлама Flamcovent Clean 22 мм — 2» (Нидерланды).

Наличие воздуха и воздушных пробок в системе отопления создает следующие проблемы для работы ее элементов:

  • Снижение теплоотдачи отопительных приборов;
  • Преждевременный износ деталей циркуляционного насоса (подшипники, лопасти), а также снижение эффективности его работы;
  • Внутренние поверхности радиаторов, труб и котлов отопления подвержены ускоренному воздействию коррозии.

Единственным прибором, способным полностью решить проблему воздушных пробок является сепаратор воздуха.

Модель Flamcovent 3/4″ без шламоуловителя. Стоимость около 2 000 руб.

Теплоноситель на основе обычной водопроводной воды содержит в своем составе большое количество растворенного воздуха, который при нагревании высвобождается и превращается в множество мелких пузырьков. Наибольшее количество пузырьков образуется в месте нагрева теплоносителя, т.е. в котле отопления. После этого, пузырьки распространяются по отопительному контуру, где и растворяются в теплоносителе при его остывании.

Установив сепаратор воздуха и шлама на подаче, сразу после котла, можно удалять образованные в котле пузырьки. Таким образом теплоноситель, поступающий в отопительный контур становится полностью очищенным от кислорода.

Помимо этого, обезвоздушенный теплоноситель будет поглощать кислород в тех местах системы отопления, где он присутствует. Например, если стенки полимерных труб не имеют антидиффузионного покрытия, они в любом случае будут пропускать в систему кислород в малых количествах. Этот кислород поглощается обезвоздушенным теплоносителем и доставляется в сепаратор, где и удаляется. Таким образом, можно полностью развоздушить систему отопления.

К недостаткам сепаратора воздуха относится тот факт, что он, создавая сопротивление потоку теплоносителя, влияет на гидравлику всей отопительной системы.

Принцип работы сепаратора воздуха

Сепараторы Flamcovent (Нидерланды)

Конструкция сепаратора воздуха Flamcovent.

Основу конструкции сепараторов от голландской компании Flamcovent составляют PALL-кольца из нержавеющей стали. Проходя через корпус сепаратора, поток теплоносителя замедляет свой ход, при этом мелкие пузырьки воздуха «приклеиваются» к стенкам PALL-колец. Далее мелкие пузырьки собираются в более крупные и поднимаются в воздушную камеру конической формы, где выпускаются наружу через спускной клапан. Снижение скорости потока теплоносителя позволяет крупным пузырькам легко всплывать наверх.

Внешний вид и принцип работы PALL-колец. Один сепаратор в зависимости от модели может содержать от 115 до 4 000 таких колец.

Сепараторы Reflex Exair (Германия)

Основу конструкции немецкого сепаратора Reflex Exair составляет особая сетка, которая расположена на пути следования потока теплоносителя. Конструкция сетки не влияет на гидравлические показатели системы, т.к. практически не создает потери давления в продольном направлении. Сетка уменьшает турбулентность, что позволяет микропузырькам подниматься наверх в воздушную камеру.

Конструкция сепаратора Reflex Exair (Германия).

Объемная воздушная камера создает своего рода барьер между теплоносителем и воздухоотводным клапаном. Камера предотвращает попадание в клапан частиц различных загрязнений. Возможны различные способы подсоединения к системе: резьба, фланец, сварка (от ¾ до DN 300).

Сепараторы SpiroVent (Нидерланды)

Основу конструкции голландского сепаратора SpiroVent составляет медная трубка с медной сеткой. Сетка уменьшает турбулентность, что позволяет остановить микропузырьки любого размера. Далее пузырьки поднимаются вверх и отводятся из системы через автоматический воздухоотводчик.

Конструкция сепаратора микропузырьков Spirovent.

Рекомендации по монтажу

Требования к установке сепаратора в отопительной системе.

Сепаратор воздуха и шлама устанавливается на подаче сразу после котла. Как уже было отмечено выше, наибольшее количество пузырьков высвобождаются из воды при ее нагреве в котле. Если их не удалить сразу, они растворяться в остывающей воде.

Прибор устанавливается перед циркуляционным насосом. Таким образом исключается попадание пузырьков воздуха в корпус насоса, что в свою очередь снижает износ деталей насоса.

Видео

Воздушные сепараторы

Основная технологическая функция воздушных сепараторов — выделение из зерновой смеси примесей, отличающихся от зерна по аэродинамическим признакам (пыль, частицы оболочек, сорные примеси).

Применяются два типа воздушных сепараторов: РЗ-БАБ и РЗ-БСД. Основным параметром, определяющим возможность разделения зерновой смеси по аэродинамическим свойствам, является скорость витания. При средней скорости воздушного потока 1. 8 м/с возможно достаточно четкое разделение зерна пшеницы и примесей. Зерновая смесь разделяется в вертикальном канале, где воздушный поток взаимодействует с движущимся слоем зерна. Воздушные сепараторы, в которые исходная смесь подается пневмотранспортом, выполняют две функции: выделение легких примесей из зерна и вывод в аспирационную сеть транспортирующего воздуха.

Читайте также:
Индукционная печь своими руками для плавки металла и обогрева: принцип работы и электрическая схема - как сделать из сварочного инвертора

На эффективность работы воздушных сепараторов влияют: удельная нагрузка, состав зерновой смеси (степень различия аэродинамических свойств зерна и примесей), средняя скорость воздушного потока, равномерность распределения скоростей воздушного потока в поперечном сечении канала в рабочей зоне.

С увеличением скорости витания примесей эффективность их отделения снижается. Так, при изменении средней скорости воздушного потока с 4,4 до 5 м/с эффективность очистки повышается с 25,3 до 44,8 %, а дальнейшее увеличение скорости вызывает увеличение количества зерна в отходах.

Воздушный сепаратор РЗ-БАБ (рис.) предназначен для очистки зерна от легких примесей.

Рис. Воздушный сепаратор РЗ-БАБ

Приемная камера 12 сепаратора сварной конструкции имеет отверстие в верхней части для поступления зерна в смотровое окно. Корпус изготовлен из листовой стали в виде вертикального прямоугольного канала. Его основание сварено из уголков.

На боковинах сепаратора по всей высоте расположены смотровые окна 1. Задняя стенка имеет жалюзи 8 для поступления воздуха в пневмосепарирующий канал. Внутри корпуса установлена подвижная стенка 5, которая с передней стенкой корпуса образует пневмосепарирующий канал 6. Подвижная стенка состоит из верхней и нижней частей, шарнирно соединенных между собой. Положение обеих частей регулируют штурвалами 4 и 9 так, что можно устанавливать различную скорость воздуха в верхней и нижней частях пневмосепарирующего канала.

В верхней части пневмосепарирующего канала установлена дроссельная заслонка 2 для регулирования расхода воздуха. Ее положение фиксируют штурвалом 3. Вибролоток 11 сварной конструкции обеспечивает подачу зерна в пневмосепарирующий канал. Резиновая накладка вибролотка служит днищем приемной камеры. С корпусом лоток соединен резиновыми подвесками и пружинами 7, которые обеспечивают необходимый подпор зерна в приемной камере независимо от нагрузки, что предотвращает подсос воздуха в пневмосепарирующий канал. Для установления начального зазора между вибролотком и приемной камерой служит ось с ограничителем хода 13. Это винтовое устройство, на которое опирается вибролоток.

Вибролоток приводится в колебательное движение инерционным вибратором 10, который представляет собой электродвигатель с дебалансными грузами. Изменяя их положение, увеличивают или уменьшают амплитуду колебаний вибролотка в пределах 1,5. 2,5 мм. На боковой стенке корпуса расположена люминесцентная лампа, освещающая пневмоеепарирующий канал, что облегчает визуальный контроль и регулирование рабочего процесса. Сепаратор устанавливают на подставке, которую крепят к перекрытию этажа.

Технологический процесс в воздушном сепараторе происходит следующим образом. Зерно поступает в приемную камеру 12, затем на вибролоток 11. Подпор зерна препятствует подсосу воздуха в приемную камеру. Вибролоток не только выравнивает слой зерна по всей длине пневмосепарирующего канала, но и способствует расслоению зерновой смеси так, что легкие примеси перемещаются в верхний слой. Это способствует более эффективному их выделению воздухом. Кроме того, подвижную стенку 5 в нижней части устанавливают в такое положение, чтобы слой зерна, сходящего с вибролотка 11, был практически горизонтальным. Все это создает оптимальные условия для пневмосепарирования.

Основное количество воздуха, проходя под вибролотком 11, объединяется с воздухом, поступающим через жалюзи задней стенки, и пронизывает слой зерна. Дополнительное поступление воздуха через жалюзи препятствует оседанию пыли в пневмосепарирующем канале. Легкие примеси вместе с воздухом поднимаются вверх по каналу и уносятся в аспирационную систему, а очищенное зерно выводится через выпускной патрубок.

Отличительная особенность воздушного сепаратора РЗ-БАБ — это наличие вибролотка, обеспечивающего надежное распределение и расслоение зерна по длине пневмосепарирующего канала, а также возможность регулирования сечения и формы пневмосепарирующего канала, что существенно повышает эффективность очистки зерна от легких примесей.

Техническая характеристика сепаратора РЗ-БАБ

Производительность, т/ч. 10,5

Эффективность, %. 65. 75

Расход воздуха, м 3 /ч. 4800

Частота колебаний вибролотка, кол/мин . 1420 Мощность, кВт:

Размеры пневмосепарирующего канала, мм . . 1005x180x1450

Габаритные размеры, мм. 1130х950х 1450

Перед пуском воздушного сепаратора следует обратить внимание на крепление вибратора. Амплитуду его колебаний регулируют, изменяя взаиморасположение грузов, установленных на концах вала. С увеличением расстояния между грузами амплитуда уменьшается, и наоборот. Для регулирования амплитуды колебаний снимают верхний и нижний кожухи вибратора, отпускают болты крепления крайних грузов. Далее приближают или удаляют свободные грузы относительно закрепленных. Необходимо следить за тем, чтобы положение грузов в верхней и нижней частях вибратора строго совпадало. Затем закрепляют грузы и устанавливают кожухи.

Вибролоток должен свободно вибрировать (от руки), а его амплитуда не должна превышать 3 мм. Недопустимо касание вибролотка стенок приемной камеры. Примерное расстояние между приемной камерой и резиновой пластиной вибролотка 3. 4 мм. Вибролоток устанавливают строго параллельно кромке камеры так, чтобы размер щели был одинаковым по всей длине; его регулируют, изменяя натяжение пружины.

Для эффективной работы и предотвращения подсосов воздуха необходимо следить, чтобы приемная камера была заполнена зерном. Для того чтобы добиться требуемой эффективности очистки, производят регулирование дроссельной заслонки и подвижной стенки. В это время для освещения пневмосепарирующего канала используют светильник.

Причиной переполнения зерном приемной камеры может быть недостаточная величина щели между вибролотком и стенкой камеры или недостаточная амплитуда колебаний вибролотка, снижающая подачу зерна. В первом случае необходимо увеличить питающую щель, ослабив натяжение подвесных пружин, во втором — увеличить амплитуду колебаний, сдвигая дебалансные грузы.

Читайте также:
Регулятор температуры воды в системе отопления - как выбрать

Пневматический сепаратор РЗ-БСД (рис.) предназначен для разгрузки зерна, перемещаемого в нагнетающей сети пневмотранспорта, а также для выделения аспирационных относов: тяжелых (щуплых, изъеденных и битых зерен) и легких (оболочек, соломистых частиц, пыли).

Рис. Пневматический сепаратор РЗ-БСД

Цилиндрический корпус сепаратора представляет собой сварную конструкцию. В его верхней части установлены винты для крепления направляющей воронки 9, а в нижней части расположены стойки 3, соединяющие корпус 4 с выпускным патрубком 1 для очищенного зерна и опорами 16. Корпус надевают на распределительный конус и устанавливают на направляющее кольцо. В нем сделаны три окна 5, предназначенные для регулирования направляющей воронки 9 и наблюдения за равномерностью распределения зерна.

Приемный патрубок 7 закреплен сверху на корпусе поворотным фланцем 8. Внутри патрубка расположен отражатель 6, направляющий поток зерна в воронку. Для обслуживания предусмотрена съемная крышка.

Распределительный конус 10 представляет собой сварную конструкцию, состоящую из конусной и цилиндрической частей. Здесь происходит равномерное распределение зерна по всей окружности воздушного канала. Конус 10 надевают на внутренний кожух 13 и по всей его окружности приваривают козырек 11, способствующий направлению вниз крупных относов. Кожух 13 образует цилиндр, внутри которого приварен перевернутый усеченный конус 12. Они образуют осадочную камеру, где осаждаются тяжелые относы (частицы зерна). Диаметр отсасывающего патрубка 14 неодинаков по высоте, что позволяет более плавно изменять скорость. Его монтируют внутри сепаратора. Поток воздуха, проходящий через патрубок и дроссельную наставку 15, уносит легкие относы (легкие примеси), которые осаждаются в фильтре-циклоне аспирационной сети.

Выпускной патрубок 1 выполнен в виде неправильного конуса. К нему фланцем прикреплен электросигнализатор 2, имеющий следующие узлы: педаль, стержень, клапан, микровыключатель, пружину, две стойки и электрокабель. Накапливаясь, зерно давит на педаль, которая через стержень нажимает на микровыключатель, сблокированный с подачей зерна. Одновременно подается сигнал на пульт управления и отключается подача зерна. После устранения подпора в конусе выпускного устройства пружина возвращает клапан в первоначальное положение, подача зерна автоматически возобновляется.

Технологический процесс проходит следующим образом. Зерно вместе с транспортирующим воздухом из нагнетающего продуктопровода поступает через приемный патрубок 7 в сепаратор, ударяется об отражатель и падает в направляющую воронку 9. Из нее оно попадает в конус 10 и, равномерно распределяясь по окружности, ссыпается через внешнее кольцевое пространство на направляющее кольцо. Далее зерно поступает в кольцевой канал, где пронизывается встречным потоком воздуха. Очищенное зерно падает вниз, а легкие частицы уносятся в осадочную камеру. Там они дополнительно разделяются на тяжелые и легкие относы. Тяжелые относы выводятся из осадочной камеры через шлюзовой затвор, а легкие уносятся воздушным потоком в аспирационную сеть.

Техническая характеристика сепаратора РЗ-БСД

Производительность, т/ч. 7

Эффективность, %. 50. 60

Расход воздуха, м 3 /ч. 3250

Диаметр наружного цилиндра, мм. 1174

Размеры пневмосепарирующего канала, мм. . . 2800x60x400

Габаритные размеры, мм. 1174x1174x2182

Расход воздуха регулируют дроссельным клапаном, установленным в нижней части отсасывающего воздуховода. Если в нем обнаруживают целые зерна, скорость воздуха уменьшают дроссельным клапаном. Наблюдая в цилиндрическое прозрачное окно, можно заметить неравномерность поступления зерна. В этом случае открывают продольные отверстия для забора воздуха. Дополнительный приток воздуха в верхней части способствует более равномерному распределению зерна.

Аспирационную колонку А1-БКА (рис.) относят к устройствам с каскадным принципом пневмосепарирования, она предназначена для выделения примесей из зерна злаковых культур, разделения продуктов шелушения крупяных культур, отличающихся аэродинамическими свойствами, а также для контроля крупы и лузги.

Рис. Аспирационная колонка А1-БКА

Над питающим валиком 12 размещен грузовой клапан 14, регулирующий толщину слоя продукта. Под валиком 12 расположены наклонные скаты 15 и четыре поворотных клапана, образующих каскады сепарирования. Клапаны 16 позволяют регулировать направление воздушного потока и прохождение продукта в зоне сепарирования. В нижней части корпуса на выходе из машины установлено магнитное устройство 17, представляющее собой набор малогабаритных магнитных дуг, соединенных полюсными накладками.

Осадочная камера 10 имеет вверху клапан 13 для регулирования расхода воздуха и соответственно скорости воздуха в зоне сепарирования. В нижней части камеры расположены два ряда разрезных клапанов 8, которые в процессе работы в результате образующегося вакуума прижимаются к наклонному скату и по мере накопления продукта силой его тяжести открываются, выпуская продукт (легкие примеси), не нарушая герметичности. Для регулирования положения клапанов 16 служат рукоятки 1, установленные на наружной боковой поверхности колонки. Здесь же находятся смотровые окна 6, 7 и 9.

Колонка имеет два прямоугольных отверстия, предназначенных для присоединения самотечной трубы и патрубка для аспирации, к которому подсоединяют воздуховод аспирационной сети. На передней стенке колонки сделаны два люка со съемными фортками 2, которые обеспечивают доступ к питающему валику и магнитному устройству. Электродвигатель 4 и редуктор 3 устанавливают на кронштейне 5, прикрепленном к корпусу 11 колонки.

Продукт через приемное отверстие попадает на питающий валик диаметром 70 мм и равномерной лентой через грузовой клапан поступает на первый неподвижный наклонный скат. Далее, перемещаясь с одного ската на другой, продукт каждый раз изменяет направление движения, образуя четыре каскада. На всем пути перемещения продукт продувается воздушным потоком, который увлекает и уносит в осадочную камеру легкие примеси (лузгу, пыль, мелкий сор и т.д.).

Читайте также:
Как выбрать циркуляционный насос - важна ли марка и другие советы

Зерно (или ядро), пройдя все каскады пневмосепарирования, поступает в нижнюю часть корпуса на наклонную плоскость магнитного устройства и, пройдя по ней, выводится из машины, а металломагнитные примеси удерживаются на полюсных накладках. Эти примеси периодически удаляют, очищая рабочую поверхность магнитного устройства. Легкие примеси осаждаются в камере 10 и по мере накопления выводятся из машины.

В период пуска колонки необходимо отрегулировать подачу продукта с помощью грузового клапана 14, общий расход воздуха на колонку (клапан 13) и по каскадам (клапаны 16), ориентируясь на максимально достигнутую технологическую эффективность. Воздушный режим в процессе эксплуатации необходимо периодически регулировать.

Техническая характеристика аспирационной колонки А1-БКА

для продуктов шелушения крупяных культур . .3,3

для продуктов шелушения крупяных культур . 75

для крупы. 95. 97

Расход воздуха, м 3 /ч. 2900. 4800

Частота вращения питающего валика, мин -1 . 42

Масляные сепараторы. Назначение и принцип действия.

Масляный сепаратор (или фильтр тонкой очистки) – это обязательный элемент в любом масляном винтовом или роторно-пластинчатом компрессоре. Давайте на примере обычного винтового компрессора с впрыском масла разберем, для чего нам нужен этот фильтр и как он работает.
Как мы все хорошо знаем, компрессорное масло выполняет сразу несколько полезных действий (более подробно мы рассказывали об этом в нашей отдельной статье про компрессорное масло), и в процессе сжатия воздух перемешивается с маслом, в результате чего на выходе из винтового блока мы получаем воздушно-масляную смесь. Потребителю нужен сжатый воздух без масла, поэтому масляные примеси должны быть отделены. Именно для этого и используется масляный сепаратор – для разделения воздушно-масляной смеси на воздух и масло.

Как работает сепаратор.

Виды масляных сепараторов.

Сепараторы бывают двух типов: накручивающиеся (серия Spinn-On) и погружные.
Накручивающиеся сепараторы являются более практичными, так как на их замену уходит минимальное количество времени (открутили старый фильтр с суппорта, поставили новый – всё). Чаще всего применяются на воздушных компрессорах малой и средней мощности. Пропускная способность самого маленького сепаратора типа Спин-Он составляет 200 литров воздуха в минуту. Самого большого – 5000 литров. На компрессорах с высокой производительностью возможен вариант установки сразу нескольких сепараторов на один суппорт. На рисунке ниже представлены конструкции сепараторов.

Погружные сепараторы ни чем не уступают с точки зрения эффективности разделения масла и воздуха, но для их замены требуется уже значительно больше времени. Все дело в том, что погружной сепаратор находится внутри масляного бака, и для его замены необходимо сначала снять крышку бака, аккуратно достать отслуживший свой срок службы сепаратор (вес сепаратора может достигать 25 кг), после чего установить новый сепаратор в бак и закрыть крышкой, прикрутив последнюю несколькими болтами. К сожалению, встречаются винтовые компрессоры, у которых для замены сепаратора необходимо разобрать половину компрессора, так как крышку по-другому снять не представляется возможным. Фильтр здесь, конечно же, не виноват, так как это вина производителя, который не очень вдумчиво подошел к вопросу компоновки основных узлов компрессора, но потребителю от этого не легче.

Раньше погружные сепараторы устанавливались преимущественно на компрессоры средней и большой мощности (от 30 до 315 кВт), однако в последнее время мы можем наблюдать эти сепараторы даже на компрессорах мощностью 5.5 кВт (преимущественно на китайских компрессорах). К примеру, сепаратор С004 на компрессор Берг ВК 5.5.

Возможные проблемы из-за неработающего сепаратора.

Если сепаратор по каким-то причинам не справляется со своей задачей, то компрессор будет выплевывать масло в магистраль. Это закончится тем, что уровень масла будет быстро снижаться, компрессор начнет греться и остановится по перегреву. Очень неприятная ситуация, так как приходится не только менять сепаратор, но и платить за новое масло, чтобы обеспечить необходимый для работы компрессора уровень масла в системе. Разумеется, это еще и простой оборудования, а значит – потерянная прибыль.
Если компрессор выплевывает масло именно из-за сепаратора, то скорее всего случилось что-то из перечисленых вариантов:
1. Сепаратор давно не меняли и он просто забился, и уже не разделяет воздух и масло.
2. На сепаратор подается смесь при недостаточном давлении . В начале этой статьи было указано, что воздушно-масляная смесь должна быть под давлением, в противном случае эффективность сепарации упадет в разы.
3. Не отрегулирован клапан минимального давления (открывается слишком рано, или находится постоянно в открытом положении). Опять же, в этом случае давление смеси не поднимается, эффективность сепарации падает.
4. Низкое качество фильтрующего материала или использование бракованного фильтра. Один из таких фильтров мы показали в отдельном ролике.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: