Трубчатые теплобменники

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

В случае перпендикулярного потока и шахматного расположения спиралей сами трубы будут являться турбулинизаторами, их плотная паковка обеспечит очень интенсивный теплосъём.

 

Достаточно давно не дает покоя мысль самодельного теплообменника. Идея делать трубу в трубе не нравится из за достаточно больших габаритов. В настоящий момент склоняюсь к идее накрутить товарное количество спиралей из меди внутрь баллона из под фреона.
надо только постараться сделать спирали одинаковой длины. А в остальном - дело техники. Крути на оправки и спаивай между собой...

 

В статье содержатся данные, которые указывают на то что можно изготовить компактный и лёгкий трубчатый теплообменник нужной производительности.

 

Можно изготовить самостоятельно без проблем:
1 Насечку.
2 Труба в трубе не обязана быть ровно в центре. Её нужно принудительно ориентировать. Я накручивал остатки от электропроводки и паял ПОС припоем и строительным феном. Пайка происходит достаточно быстро, но проволока режет руки. Кокого-то чувствительного прихода нет.
Можно более-менее трудозатратно ориентировать трубу, если приплюснуть до овала. Через 10-15см приплюснуть перпендикулярно. Т. е. таким образом можно избежать длинных промежутков, когда стенки труб соприкасаются. Для 1/2медь и 25 ПНД вполне сгодится.
3 Навить несколько 5/16, 1/4 или меньше на стержень. Но опять ориентация от стенок кожуха под вопросом.

Не самая лучшая идея для испарителя, ибо тоже боится разморозки.
Конденсатор уже не интересен ПТО прекрасно справится и переразмеривать особой необходимости нет.
Если рассматривать железный корпус испарителя, то лучше использовать китайский вариант - баллон с фреоном и внутри труба (трубки) с водой. Этот вариант будет эффективней из-за наилучшей организации движения воды - заложенной конструктивно.
Если помножить на кольцевую насечку и примять в овал, распределенный спиралью, то будет достаточно эффективно.
Ограничением в случае вода-фреон все же является сторона воды, движение которой и нужно организовать .

 

В статье написано что вовсе не надо ничего навивать, никаких спиралей. Взять трубу малого диаметра и уже будет лучше чем пластинчатый.
следующим этапом можно экспериментировать с турбулинизаторами, например проволока, сетка или металлическая мочалка. сгодится любое.

 

Не будет лучше пластинчатого. Мало того, пластинчатый намного технологичней навороченных кожухотрубов.
Как можно на коленке=без финансовых затрат получить турбулентность ?
Проволоку я пробовал, особого прихода не выявил. 3/8 24м+1/2 6м, всё это обмотано спиралькой из медной проволоки сечением 2.5. Шаг 10-12см, прихвачена к трубе через 15-20см ...
Есть реальные предложения ? С учетом того, что сильно желательно ограничится 2-3 метрами потерь давления ...Тогда на чистой воде можно использовать бесшумные, экономичные, и надежные циркуляционные насосы.

С единственной трубой более-менее понятно, будет нечего делать, обязательно модернизирую 1/2медь*ПНД25 .Пока 30 метровый теплообменник уверено забирает 8.5 квт (копланд на 8.61м3 22 газ), при этом давление кипения 4.1. Расход, если верить написанному на насосе 1.8м3, вода 8-8.5 град. Забирает около 4 градусов.

С пачкой труб - тут уже интересней. Как-то накатывать вручную 100метров 1/4 вместо 30 метров 1/2 Вовсе не в радость. Но это можно пережить ...Но как соориентировать повив труб внутри кожуха (трубы), чтобы получить оптимальные и стабильные расстояния между трубами и кожухом ? Это основная проблема.
Засунуть всё полученное добро в 32-40 трубу - тоже весело. Боюсь более толстый кожух ПНД будет проблемно скрутить, особливо с повитой медью внутри.
Т. е. как сделать красиво и разумными тратами времени=денег ?

 

Не плохой вариант для самодельщика коаксиальный труба в трубе. Где 3 или 4 трубы (по расчету) D-6 мм. скрученные между собой и вставленные в во внешнюю оболочку например из ПНД трубы.

 

Чем хлопотней делать, тем выше интенсивность всю оставшуюся жизнь.
В статье начали именно с уменьшения диаметра и увеличения числа труб.

 

Декабрино прямо указал - растет поверхность теплообмена.
В статье рассматриваются масс-габаритные параметры.
Если уменьшается диаметр - можно плотнее упаковать.
Естественно растет площадь теплообмена. 19 труб против 76. 76 будет в два раза дороже.
И опять встает вопрос - как это дело упаковать .

 

Вот очередная идея. Сгодится, правда, больше для конденсатора.
Берем трубку 3/16. 15 метров этой трубки имеют площадь поверхности 0.225 кв. метра.
Далее навиваем эту трубку на оправку минимально возможного диаметра с шагом намотки 6мм (сначала намотать виток к витку а затем растянуть). Получаем такую красивую спиральку...
затем эту спиральку вставляем в ППР трубу. Внутрь спиральки вставляем другую ППР трубу с заглушками. Ну, входы-выходы это несложно.
Ну и далее начинаем каскадировать (ставить эти трубы параллельно).
Арифметика получается вот какая:
1 метр трубы ППР диаметром 50мм стоит 350 рублей. Плюс тройники и фитинги на круг получится рублей 500. Плюс еще внутрь надо вставить трубку диаметром 20мм - это еще плюс 50 рублей.
Внутренний диаметр этой трубы 33мм. Значит средний диаметр спирали для трубки 3/16 должен быть 27мм. Таким образом, один виток спиральки это без малого 85 мм трубки. 15 метров - это 176 витков. При шаге 6мм это чуть больше метра длины.
Спиралька, без учета работ, обойдется 600 рублей.
Итого, 0.225 квадратных метра теплообменника обойдутся в районе 1200 рублей.
Далее, наверно, есть смысл делать не по метру а по полметра и впараллель ставить штук 6 - 8 таких модулей. Итого, теплообменник площадью 1 квадратный метр обойдется чуть более 5000 рублей.
Как нравится такая арифметака?

 

Необходимость увеличения площади была ясна без Декабрино, я уже ранее писал что это азы теплообмена.
Нужны 2 вещи: поверхность и турбулентность течения потока.
Перпендикулярная потоку труба является отличным турбулинизатором.
В статье описаны и физические принципы и конструкции и результат - те самые массо-габаритные параметры, удельная мощность теплообмена.
Гонт, сравнивать надо не теплообменник из одной толстой трубы с тонким трубчатым, а наколеночный теплообменник из тонких труб и пластинчатый, заказанный со стороны. Вот цены этих устройств нужно сравнивать.
Либо находите 500 или 1000 евро на заводской пластинчатый либо ваяете эффективный трубчатый.
Пластинчатый более технологичен с точки зрения массового производства, наштамповать на прессе не трудно если 3D-штампы уже изготовили.
Трубчатый более трудоёмок, но зато для его строительства почти не нужно оснастки.
Рукоделу не нужна серия, он себе сделал, денег не потратил слишком много и доволен как слон.

Эта тема для рукоделов, не для промышленников.

сейчас "производителей" ТН можно уже статистически обрабатывать. Их много и все лепят примерно из одного и того же.
А вот производителей комплектующих нет. Только импорт.

 

Вы где такие цены увидели ?
Это цены для Сочи и Сколково. Для самодельщика актуально ебей и барахолка.
Лично мне квадратный метр достался по цене квадратного метра "труба в трубе" 1/2 медь *ПП25.
Плотноупакованный кожухотруб наверняка получится чувствительным к грязи и, что самое главное, к заморозке.
Время, потраченное на собирание и подгон любых поперечных поверхностей убьет любую экономию.
Х. з., может в Москве есть какой-нибудь бюджетный сервис лазерной резки, но у вас и рабочие руки в 3 раза дороже-проще их продать ... и прикупить ещё 20-30м трубы и делов.

Чуть выше есть пример с трубой 1/4. Хороший пример. Надо лишь придумать, как оптимально развести эти трубы внутри кожуха. Штуки четыре рядом - ещё позволят согнуть в бублик.
И, нужна идея изготовления бюджетной накатки, с какой-нибудь реальной производительностью ...

Бинго
Есть такие водонагреватели - Хаер. Говорят у них достаточно большой диаметр посадочного места под ТЭН. Нужно проверить - в магазине не дают

Берем вашу спираль и вставляем внутрь водонагревателя. Вывести концы можно через стандартные подсоединительные выводы 1/2. Проходного сечения более чем достаточно.

Дальше берем компрессор и получаем водогрейку. Даже автоматику можно использовать от ТЭНа.
Единственная проблема, как сделать периодический и автоматический догрев выше 70 град, чтобы закипятить живность ...что вовсе не обязательно на хлорированной (сетевой) воде.

Сам мучаюсь ...Или готовый водогрей купить и внутрь спираль ...Или - у меня завалялось две советские стиралки с шикарными нержавеющими баками, использовать их ...

 

Лазерная резка не потребуется.
В статье описано параллельное потоку расположение труб. Именно поэтому нужны дополнительные турбулинизаторы. Перпендикулярное расположение труб навитого плотной спиралью теплообменника никаких дополнительных завихрителей не потребует особенно в случае шахматного расположения труб.

Это практика производителей парогенераторов для паровых машин, для них эффективность теплообмена и КПД установки очень принципиальны.

Гонт, то у Вам вода чистая для насоса, то она вдруг грязная.
Грязную воду в любой теплообменник подавать не нужно, ибо он дорогой, а промыть можно только разборный.

 

Вчера разобрал теплообменник, который 3/8 23м + 7м 1/2.
Вода входила поперек трубы. Именно в этом месте, на входе, успело выпасть достаточно ощутимое кол-во грязи (песок+ил) за каких-то пару месяцев. Турбулентность - мать её.
Не спорю, с ПТО тоже могут возникнуть проблемы. Но тут хоть понятно, за что отдаешь деньги, все же 5000вт на квадрат на градус ...
Добится таких параметров самопально будет нереально.

Но в одном вы бесспорно правы - можно потратить время ради эффективности ...
У меня скопилось 6 штук радиаторов от внешних блоков кондиционеров. Вот если бы их пустить в дело, можно и повозиться ...их даже в цветмет перестали брать ...

Кстати, я почти доделал испаритель из канального 20 квтного (Кариер на зр72). Корпус из оргстекла сваял, осталось только организовать потоки воды ...Но не успел к холодам и за один вечер собрал 30 метровый 1/2медь*ПП25. Быстро и без затей ...раз 10 уже подмерзал. Один раз замерз капитально, до звона.
Ничего, оттаял и пашет, 8.5 квт забирает ...

 

Точно также как Вы завалили грязью трубчатый, точно также завалили бы пластинчатый с той разницей, что трубчатый разобрали, промыли, собрали и он как новый, а пластинчатый уже на всю жизнь грязный с уменьшившейся площадью теплообмена.
Статья говорит о том что именно возможно сделать трубчатый теплообменник с большей удельной мощностью чем пластинчатый. Просто используя большое количество узких труб. Даже при параллельном их расположении относительно потока. Даже без каких-либо завихрителей.
Упаковка из внешних или внутренних блоков кондеев подойдёт.

Плюс возможность его промывать, плюс его безразличие к замерзанию.

Масса плюсов очень принципиальных.