المبادل الحراري هو أحد عناصر الأجهزة التي تحدث فيها العمليات الحرارية لنقل الطاقة من الجسم الساخن إلى الجسم البارد. جميع المحركات الحرارية الحديثة ، من نظام التدفئة المنزلية إلى المفاعل النووي ، والتي هي في الواقع نفس المرجل ، مجهزة بأجزاء نقل الحرارة هذه. هم فقط مصنوعون من مواد مختلفة ولديهم أنظمة تحكم وأمان معقدة.

الغرض ، أنواع المبادلات الحرارية المعدنية

يعتمد تصميم وأداء أجهزة التسخين على الغرض ومبدأ التشغيل ومادة المبادل الحراري. على سبيل المثال ، من المستحيل إنشاء منتج مضغوط من الحديد الزهر لحاجز أو سخان حائط. نظرًا لأن الفولاذ الكربوني أو الحديد الزهر لهما كثافة كبيرة ، وبالتالي الكتلة. الغلايات القديمة المصنوعة من الحديد الزهر أصبحت شيئًا من الماضي. اليوم ، أصبحت هياكل التدفئة صغيرة الحجم ذات الأجزاء المضيئة وأكثر شيوعًا. مستوى عالنقل الطاقة. وتشمل هذه الغازات غلايات الحائطمع مبادل حراري نحاسي.

في إنتاج هيكل ديناميكي حراري ، مواد مثل:
نحاس؛
صلب ماركات مختلفة;
الحديد الزهر؛
الألومنيوم؛
سيلومين.

في المنزل الحديث مراجل التدفئةتشغل وحدة التبادل الحراري معظم سطحه. تعتمد المعلمات الاقتصادية والبيئية للغلاية على التصميم ونوع المادة.

اعتمادًا على الغرض ، من خلال أنواع مثل التدفئة والتبريد والتكثيف والتبخير. وفقًا لمبدأ التشغيل ، فإن الكتل قابلة للتجديد والتعافي والاختلاط. النوعان الأولان لهما الاسم الشائع "جهاز السطح الحراري". أحد الأمثلة على هذه الوحدات هو المشعات في السيارات. الغرض منها هو المشاركة في تشغيل نظام تبريد المحرك. يتلامس الماء الساخن مع الهواء من خلال جدران المبادلات الحرارية المصنوعة من النحاس والألمنيوم.

في آلات الخلط (الملامسة) ، يتم خلط مجاري عمل (ساخن وبارد) مع بعضهما البعض. لوحظت عملية مماثلة في المكثفات النفاثة ، حيث يستخدم السائل الذري طاقة التكثيف. إنها أسهل في التصنيع وتتميز بزيادة السعة الحرارية. لكن النطاق محدود.

ما هي المبادلات الحرارية الأفضل - النحاس أم الألومنيوم؟

في معدات التدفئة ، يتم استخدام مادة المستقبل بشكل متزايد - سبيكة من الألومنيوم والسيليكون. أتاح هيكل سهل الانصهار مماثل الجمع بين مادتين غير متشابهتين - معدن ومعدن. والنتيجة مادة ذات خصائص صب ممتازة. المبادلات الحرارية بدون اللحامات والأشكال المعقدة تزيد من سطح تبادل الطاقة. تتمثل مهمة إنشاء مثل هذه الهياكل في تحسين نقل الحرارة باستخدام الحد الأدنى من أبعاد وحدة نقل الحرارة.

اقرأ أيضا: مضخة الصرف الصحي: الجهاز ، الأنواع ، مبدأ التشغيل ، معايير الاختيار ، خطوات التركيب

يتميز المبادل الحراري من سبائك الألومنيوم والسيليكون بمقاومة جيدة ضد التآكل. عدم وجود اللحامات والطيات تعطي المنتج قوة عالية. ميزة أخرى هي المقاومة الميكانيكية المثلى للتدفق العكسي لدرجات الحرارة المنخفضة لسائل التبريد. الآن التدرج الكبير لدرجة الحرارة لدوائر الإمداد والعودة ليس خطيرًا على المعدن.

الأجهزة الحرارية المصنوعة من الفولاذ وسبائك النحاس

نظرًا لأن الإنتاج الضخم للأجهزة المنزلية يركز على تصنيع المبادلات الحرارية المعدنية الحديدية ، فإن غلايات الغاز ذات المبادل الحراري النحاسي تعتبر منتجًا مرموقًا. يتميز النحاس بخصائص عالية في نقل الحرارة. لذلك ، يمكن استخدام الغلايات الصغيرة التي تحتوي على كمية صغيرة من المبرد لتدفئة منزل كبير. نتيجة لذلك ، الأجهزة مضغوطة للغاية.

مهم! في كثير من الأحيان ، يهتم المشترون بالمبادل الحراري الذي يختارونه - الفولاذ أو النحاس. من الضروري الانطلاق من الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمعادن الحديدية وغير الحديدية. السعة الحرارية النوعية للنحاس أقل من الفولاذ.

أي لتسخين كمية متساوية من مادة ما ، يحتاج النحاس إلى نقل حرارة أقل من الفولاذ. وفقًا لذلك ، يكون القصور الذاتي لنظام التدفئة ، حيث توجد وحدة نقل الحرارة الفولاذية ، أكبر. تتفاعل أتمتة الغلاية ، التي تعمل مع وحدة نقل الحرارة النحاسية ، بشكل أسرع مع زيادة درجة حرارة المبرد. نتيجة لذلك ، يؤدي هذا إلى توفير الوقود. يحدث تفاعل أكبر لنظام التسخين للتدفئة عند تشغيل المضخة. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يوفر دورانًا محسنًا حتى مع منحدرات الأنابيب المكسورة ويمنع الماء من الغليان.

بمقارنة المبادلات الحرارية النحاسية للغلايات بالمبادلات الفولاذية ، يمكننا القول أن الأخير يحتوي على المزيد من البلاستيك. هذا العامل مهم لأن هناك عملية مستمرة للتفاعل مع إطلاق النار. نتيجة لذلك ، تتطور الضغوط الحرارية للمعدن وتظهر تشققات. يعتبر الفولاذ أكثر متانة في هذا الصدد ويمكنه تحمل عدد كبير من الدورات: التدفئة - التبريد.

الملاحظة! تشمل عيوب الفولاذ ، بالإضافة إلى القصور الذاتي ، زيادة الحرارة النوعية:
القابلية للتآكل.
زيادة مساحة سطح السخان ؛
كمية كبيرة من المبرد
كمية كبيرة من أجهزة التدفئة.

اقرأ أيضا: أحواض الأكريليك: الميزات والمزايا والعيوب

ويتراوح وزن غلايات الغاز الصلب من 70 كجم وما فوق. كلما زادت القوة ، زادت الأبعاد. معلمة مهمة جدًا للغلاية هي سمك الجدار المعدني.

يعتبر تصنيع المبادلات الحرارية النحاسية مقارنة بالمبادلات الحرارية الفولاذية مفيدًا حتى من وجهة نظر صيانتها. معامل خشونة النحاس 130 مرة أقل من الفولاذ. نتيجة لذلك ، فإن المقاومة الهيدروديناميكية لمنتجات النحاس أثناء حركة السائل من خلالها تقلل من درجة التلوث وتشكيل الحجم.

مهم! اليوم ، يوفر المصنعون المعدن ويقللون السماكة إلى أقصى حد. هذا يزيد من احتمالية الإرهاق السريع. لذلك ، عند الشراء ، من الضروري التركيز على سمك جدار السخان الذي لا يقل عن 3 مم.

السخان مع مبادل حراري نحاسي

يشتمل السخان على مبادل حراري ، حيث يتم تسخين الماء بواسطة الموقد. ينقل النحاس ذو معامل نقل الحرارة العالي الحرارة بسرعة إلى ماء الاستحمام. تعمل منتجات النحاس بشكل أفضل ، كلما كانت الشوائب أقل اختلافًا في السبيكة. في وجودها ، تسخن جدران الحاوية بشكل غير متساوٍ ، مما يؤدي إلى احتراقها بسرعة. في بعض الأحيان ، من أجل خفض سعر المبادل الحراري النحاسي ، فإنها تقلل من سمك الجدار وقطر الأنابيب. كتلة الجهاز الفارغ تصل إلى 3.5 كجم.

كتلة التبادل الحراري مصنوعة على شكل أنبوب. في الجزء السفلي لها شكل ثعبان مع أضلاعه. يتم تثبيت لوح معدني حوله ، ويتم تثبيت أنبوب حلزوني فوقه. بالإضافة إلى النحاس ، يتم استخدام الفولاذ المجلفن والفولاذ المقاوم للصدأ. أي مبادل حراري أفضل ، نحاسي أم صلب لا يصدأ ، يقول حقيقة تكلفة الجهاز. النحاس أغلى 20 مرة من سبائك الصلب. لكنه ينقل الحرارة بشكل أفضل وأكثر اقتصادا في التشغيل. الفولاذ المقاوم للصدأ أكثر متانة.

مهم! قبل ان تشتري السخانمع مبادل الجسم النحاسي ، يجب عليك دراسة المعلمات التقنية. الشيء الجيد لن يكون رخيصًا. يتأكسد النحاس عند ملامسته للماء. تتم ملاحظة هذه العملية بشكل خاص عند نقطة توريد الماء البارد. هناك تكاثف. تؤدي الرطوبة العالية إلى تآكل جدار الأنبوب ، وتظهر النواسير. تتشكل بسرعة على الجدران الرقيقة. منتجات ذات نوعية جيدة سوف تستمر مدى الحياة.

تنظيف المبادل الحراري النحاسي

نتيجة لسنوات عديدة من العمل على تسخين المبرد ، تتشكل طبقات على السطح. إنها تحط من أداء المرجل. إذا تم تجاهلها لفترة طويلة ، فقد تفشل الوحدة. للتخلص من الكالسيوم والمواد غير العضوية الأخرى ، يتم غسل المبادلات الحرارية النحاسية بمواد كيميائية خاصة أو يتم توفير هواء عالي الضغط في التجويف.

مع بداية الطقس البارد ، أصبحت مسألة تدفئة منزلك ذات صلة. يتحول المزيد والمزيد من المستهلكين إلى نظام تدفئة فردي باستخدام غلايات تسخين الغاز. وهذا ليس مفاجئًا ، لأن نظام تسخين الهواء والغاز يعتبر من أكثر الأنظمة فعالية لكل من المنازل متعددة الطوابق والخاصة. إذا كنت قد اتخذت قرارًا حازمًا لشراء غلاية تعمل بالغاز ، في هذه الحالة ، نقترح أن تقرأ أولاً مادة اليوم عنها. كيف ، دون دفع مبالغ زائدة ، لاختيار معدات التدفئة المناسبة حقًا؟

كيف يعمل غلاية الغاز

في نظام التدفئة الذي يستخدم غلاية غازية ، يكون الناقل الحراري هو الماء. يتم تسخين الماء بواسطة موقد خاص في المبادل الحراري الموجود في خزان الغلاية. علاوة على ذلك ، بمساعدة مضخة ، يتم ضخ الماء الساخن عبر الأنابيب إلى مشعات التدفئة. عندما يبرد المبرد وتقل درجة حرارة الهواء الكلية في الغرفة ، تستأنف عملية التسخين.

تصنيف غلايات الغاز

قبل الشراء ، يجب أن تقرر نوع غلاية الغاز التي سيتم تركيبها في منزلك.

يمكن تصنيف غلايات الغاز المنزلي وفقًا لمعايير مختلفة.

1. حسب عدد الدوائر: بدائرة واحدة ودائرتين ؛
2. وفقًا لطريقة التثبيت: إصدار الجدار والأرضية ؛
3. وفقًا لطريقة غازات العادم: مدخنة ، شاحن توربيني (بدون مدخنة) ، غلايات تكثيف ؛
4. وفقًا لمواد المبادل الحراري: غلايات بها فولاذ وحديد زهر ومبادلات حرارية نحاسية ؛
5. حسب نوع غرفة الاحتراق: بغرفة مغلقة ومفتوحة ؛
6. حسب نوع التحكم: غلايات يدوية وأوتوماتيكية

والآن بمزيد من التفاصيل حول كل من هذه المعلمات.

دائرة مزدوجة أو دائرة واحدة

الغرض الرئيسي من المرجل هو توفير تدفئة للسكن. تعمل الغلايات ذات الدائرة الواحدة بشكل جيد مع هذه المهمة. إذا كان من الضروري ، بالإضافة إلى الإمداد الحراري ، توفير إمداد بالماء الساخن ، في هذه الحالة ، سيتم إنقاذ غلاية مزدوجة الدائرة. يمكن تسخين الماء في خزان منفصل ، إذا كان مرجلًا من نوع التخزين ، أو بطريقة التدفق ، مروراً بمبادل حراري.

طريقة تركيب المرجل

غلايات الغازمتوفر في إصدارات الأرضية والجدران.

المراجل المثبتة على الحائط

عند اختيار غلاية غاز مثبتة على الحائط ، من المهم مراعاة أبعادها من أجل استخدام مساحة المعيشة بشكل مريح. تتميز الأجهزة المثبتة على الحائط بأبعاد صغيرة مع حجم خزان تسخين يصل إلى 75 لترًا. قوة هذه الغلايات عالية نسبيًا. إذا تم تركيب غلايات مثبتة على الحائط في المطبخ ، فإن الخبراء يوصون بتثبيت حماية إضافية ضد ارتفاع درجة حرارة الخزان المحتملة ، وكذلك لضمان عملية إزالة الغاز دون انقطاع.

يمكن تقديم الغلايات الغازية لخيارات التثبيت على الحائط في نسختين: معها وبدونها.

غلايات مع غلاية

يمكن تجهيز الأجهزة من هذا النوع مرجل مثبت على الحائط(السعة من 18 إلى 100 لتر) و مرجل قائم على الأرض(السعة من 100 إلى 300 لتر).

غلايات بدون غلاية

على عكس "إخوانهم" ، فإن الغلايات التي لا تحتوي على غلاية صغيرة الحجم وهادئة سعر معقول. غالبًا ما تكون هذه الأجهزة مجهزة سخان مياه فوري، مع تثبيت إضافي خزان التمدد، صمام للحماية من ارتفاع درجة الحرارة ومضخة لضمان دوران المياه.

غلايات أرضية

تتميز الغلايات الموجودة في أرضية التثبيت بأبعاد رائعة وقوة عالية. يتطلب تركيب هذه المعدات غرفة منفصلة. المبادل الحراري للغلايات القائمة على الأرض مصنوع من الحديد الزهر المقاوم للتآكل. العيب هو أنه مع الوزن الكبير ، يكون هذا الجهاز عرضة تمامًا للتغيرات في درجات الحرارة. تشكيل الشقوق ، وكذلك إزالة الضغط الجزئي أو الكامل من السكن مشاكل متكررةالناشئة عن هذه الغلايات. غالبًا ما يحدث هذا في الحالات التي يدخل فيها الماء البارد في مبادل حراري غير مبرد أو عندما يكون هناك تأثير ميكانيكي قوي على السكن.

تتشابه الغلايات الأرضية في التصميم مع نظيراتها المثبتة على الحائط (وجود أو عدم وجود غلاية).

غلايات مع غلاية

تتميز الغلايات الأرضية ذات المرجل بتصميم أكثر تعقيدًا ، يتكون من غلاية ومرجل مدمج. غالبًا ما تستخدم هذه المعدات لتوفير الماء الساخن. يمكن تركيب الأجهزة كبيرة الحجم المزودة بغلاية سعوية بشكل خاص المباني السكنيةوالمؤسسات البلدية (في غرف الغلايات ، والمخازن ، والطوابق السفلية ، وما إلى ذلك).

غلايات بدون غلاية

عادة ما تكون هذه الأنواع من الأجهزة مجهزة بمبادلات حرارية ضخمة من الحديد الزهر ، والتي تتميز بموثوقيتها وبساطة استخدامها. غالباً المراجل الأرضية(بدون تركيب غلاية) يمكن استخدامه في المنازل القديمة ذات أنظمة التدفئة القديمة (الموقد).

طريقة مخرج الغاز

عند اختيار غلاية الغاز ، من الضروري الانتباه إلى طريقة إزالة الغازات. مع الأخذ في الاعتبار هذه المعلمة ، تنقسم الغلايات إلى مدخنة وشاحن توربيني (بدون مدخنة) وتكثيف.

غلايات غاز المدخنة

إذا كانت غلاية الغاز تستخدم الطاقة من الوقود المستخدم ، وكانت حرارة تكثيف البخار "تتطاير في الأنبوب" ، فهذا يعني أنها مدخنة. في مثل هذه الأجهزة ، يتم تفريغ الغاز من خلال مدخنة قياسية.

شاحن توربيني (بدون مدخنة)

في هذا النوع من الغلايات ، لا توجد مدخنة ، ويتم تفريغ جميع منتجات معالجة الغاز باستخدام توربين خاص (ومن هنا جاءت تسميته) في فتحة جدار أو أنبوب مصمم لهذا الغرض.

مراجل التكثيف

تعطي هذه الغلايات مزيدًا من الحرارة وتعتبر أكثر عملية. تتمثل إحدى ميزات هذه الأجهزة في تحويل الغازات أثناء احتراق الوقود إلى طاقة كامنة ، والتي تتكثف في بخار الماء. بسبب ظروف درجات الحرارة العالية لغازات العادم في مراجل التكثيفيتم تسخين الماء مسبقًا بالبخار ، ثم بموقد داخلي. جدير بالذكر أن كفاءة هذه الأجهزة أعلى بكثير من كفاءة الأنواع الأخرى من الغلايات مما يوفر استهلاك الوقود بنسبة تصل إلى 18٪.

المبادلات الحرارية

كما تكمن الاختلافات بين غلايات الغاز في المواد المستخدمة في تصنيع المبادلات الحرارية. يمكن تجهيز الغلايات بمبادلات حرارية من النحاس والحديد الزهر والفولاذ.

المبادلات الحرارية الفولاذية

غالبًا ما يستخدم هذا النوع من المبادلات الحرارية في نماذج الميزانية لمراجل الغاز. المبادلات الحرارية الفولاذية خفيفة الوزن ، مطيلة وسهلة الاستخدام. العيب الرئيسي لمثل هذا المبادل الحراري هو التعرض لعمليات التآكل.

المبادلات الحرارية النحاسية

تم تجهيز معظم الغلايات المثبتة على الحائط بمثل هذه المبادلات الحرارية. تشتهر المبادلات الحرارية النحاسية بموثوقيتها وأدائها العالي ومقاومتها للتآكل.

المبادلات الحرارية من الحديد الزهر

أحد أكثر أنواع المبادلات الحرارية موثوقية ودائمة والتي تستخدم في غلايات الغاز المثبتة على الأرض. تتميز المبادلات الحرارية المصنوعة من الحديد الزهر بالوزن المذهل والتكلفة العالية ومقاومة التآكل. العيب الوحيد لمثل هذه المبادلات الحرارية هو قابليتها للانخفاض الحاد في درجة الحرارة.

نماذج الغلايات التي يفضل استخدام المبادل الحراري بها؟ كل شيء بسيط. مع عدم كفاية التمويل ، اختر نماذج بسيطة مع مبادل حراري فولاذي. للاستخدام المريح للغرفة - غلاية مدمجة مع مبادل حراري نحاسي. لمنزل خاص أو مؤسسات بلدية - غلاية أرضية مزودة بمبادل حراري من الحديد الزهر.

غرفة الاحتراق

يمكن أن تكون مفتوحة ومغلقة. إذا تمت إزالة منتجات الاحتراق عن طريق السحب الطبيعي من خلال المدخنة ، ثم غرفة مفتوحة. عيبه هو أن الأكسجين يحترق بسرعة في الغرفة ، وهذا بدوره يتطلب تهوية مستمرة. في غرفة مفتوحة ، تتم إزالة منتجات الاحتراق بواسطة مروحة مدمجة ؛ وفي هذه الحالة ، تكون المدخنة عبارة عن فتحة بسيطة في الحائط.

تتميز الغرفة المغلقة بتصميم أكثر تعقيدًا. في مثل هذه الغرف ، تتم إزالة منتجات الاحتراق باستخدام مراوح خاصة ، وبعد ذلك يتم توفير خليط من الهواء لتنفيذ عملية الاحتراق. تستخدم الغرفة المغلقة هواء الشارع للاحتراق.

كيف يعمل الموقد

يتم توفير الحرارة في الغرفة بواسطة الموقد - الغلاف الجوي أو المروحة. في حالة وجود موقد في الغلاف الجوي ، يدخل الهواء الفرن بطريقة طبيعية: منتجات الاحتراق ، ذات الكثافة الأقل من الهواء ، ترتفع ، مما يفسح المجال للهواء. يدخل الهواء إلى الموقد من نوع المروحة بالقوة ، بينما يتم تنظيم الشدة التي يدخل بها. عيب هذا الموقد هو الضوضاء ، لذلك يفضل استخدام الغلايات مع موقد المروحة في الغرف الفنية.

قوة

عند اختيار غلاية الغاز ، انتبه إلى حساب الطاقة المطلوبة للجهاز. تُحسب الطاقة وفقًا للمخطط التالي: 1 كيلوواط لكل 10 متر مربع (مع ارتفاع قياسي للسقف). عند تحديد قوة المرجل ، يجب أيضًا مراعاة المعلمات الأخرى: الحجم الإجمالي للغرفة ، وعزل الجدران والنوافذ الخارجية ، وعدد النوافذ وحجمها ، وحجم المبرد في نظام التدفئة ، والحجم من استهلاك المياه لإمداد الماء الساخن. للحصول على حساب صحيح لقوة غلاية الغاز ، نوصي بالاتصال بمهندس تصميم.

وفقًا لدرجة ضبط الطاقة ، يمكن أن تكون الغلايات:

• بخطوة واحدة من التعديل ؛
• مع مستويين من التعديل ؛
• قابل للتعديل بشكل مستمر

كيفية تشغيل غلاية تسخين الغاز

يتم التحكم في غلاية الغاز بواسطة وحدات تحكم. تتمثل الوظيفة الرئيسية لجهاز التحكم في الحفاظ على درجة الحرارة المطلوبة في الغرفة ، مما يوفر الغاز. كلما كان النموذج أكثر تكلفة ، كانت وحدة التحكم أكثر فاعلية. على سبيل المثال ، تعيين رسم بياني لتغيرات درجة الحرارة اعتمادًا على الوقت من اليوم. في النماذج الأبسط والأرخص ، يتم استخدام وحدة التحكم لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها. تأتي جميع المعلومات من الغلاية إلى جهاز التحكم من خلال أجهزة الاستشعار التي تراقب تسخين المياه ودرجة الحرارة في المبنى وفي الشارع.

يمكن تجهيز الطرز الأكثر تكلفة بأتمتة متطورة مع مجموعة موسعة من الوظائف:

• التحكم في دوائر الغلايات (التحكم في تدفئة المبرد ، والتدفئة الأرضية ، وإمدادات المياه الساخنة ، وما إلى ذلك) ؛
• تعديل مؤشرات الطقس.
• برمجة درجة الحرارة

المصنّعين

وفي الختام ، بضع كلمات عن مصنعي غلايات الغاز. في السوق الحديثة ، يمكن تقديم معدات التدفئة في ثلاثة أقسام سعرية: رخيصة ومتوسطة ومكلفة.

في الجزء الرخيص ، يمكن تمثيل الغلايات من الشركات المصنعة مثل Ross و Kolvi و Aton و Titan و Mayak و Danko و Proskurov و Siberia و Lemax.

يشمل قطاع السعر المتوسط ​​منتجات من شركات مثل: Beretta و Ariston و Grandini و Ferolli و Baxy SPA و Protherm و Eleko و Mora و Viadrus و Kiturami و Rinnai.

يشمل القطاع باهظ الثمن معدات من أبرز الشركات المصنعة: Viessmann و Wolf و Vaillant و CTC و Protherm و Saunier Duval.

نأمل مخلصين أن تساعدك المواد المقدمة حول كيفية اختيار غلاية الغاز على الاستعداد لمثل هذا الشراء المهم والمسؤول. حسن الحظ في الاختيار!

تتوفر مجموعة متنوعة من طرازات وحدات التدفئة. على الرغم من هذا التنوع ، يمكن تقسيمها هيكليًا وفقًا لنوع غرفة الاحتراق والمادة التي صنعت منها. مبادل حراري.

هناك نوعان رئيسيان من غرفة الاحتراق

غرفة الاحتراق المفتوحة - إيجابيات وسلبيات

الغلايات التي تحتوي على مثل هذه الغرفة مألوفة لدى الجميع تقريبًا. يدخل الهواء إلى الفرن من خلال فتحات سحب هواء خاصة في غلاية التسخين ، وذلك بسبب منطقة الخلخلة التي تحدث فيه أثناء الاحتراق. يتم تثبيت المبادل الحراري في هذه الغرفة ، كقاعدة عامة ، فوق الشعلة.

تشمل مزايا المرجل بغرفة مفتوحة ما يلي:

• انخفاض مستوى الضجيج أثناء التشغيل
• يكفي ، تصميم بسيط ،
• سهل التركيب
• سهولة الصيانة.

تشمل العيوب ما يلي:

• خطر نشوب حريق بسبب وجود ألسنة اللهب المكشوفة ،
• الحاجة إلى إلزامية تهوية العرضفي المكان الذي يتم فيه تركيب جهاز توليد الحرارة.

غرفة الاحتراق المغلقة - إيجابيات وسلبيات

في هذا النوع من مراجل التدفئة ، يتم إمداد الهواء بالقوة بمساعدة مروحة كهربائية خاصة. يشبه الفرن نفسه برميلًا بجدران مزدوجة ، يوجد بينهما مبرد ، وتحترق شعلة في الوسط.

تشمل مزايا المرجل بغرفة مغلقة:

• كفاءة أعلى بسبب الحجم الكبير للمبادل الحراري.

أيضًا ، نظرًا لحقيقة أن غرفة الاحتراق معزولة (مغلقة) عن الغرفة التي تم فيها تركيب وحدة الغلاية هذه ، احتمالية الحريق صفر.

• يمكن أن يدخل الهواء أيضًا إلى الفرن المغلق مباشرةً من الشارع ، ولكن في حالة الصقيع الشديد ، يجب تسخينه مسبقًا.

تشمل العيوب

• زيادة الضوضاء
• ارتفاع التكاليف بسبب تشغيل المروحة ،
• إمكانية توهين المرجل الحراري في حالة نقص الكهرباء ،
• سعر مرتفع مقارنة بالمراجل ذات الغلاف الجوي (المفتوح).

تصميم المراجل المنزلية الحديثة

يتم ترتيب تصميمات الغلايات المنزلية الحديثة المصممة للتدفئة الذاتية بطريقة تجعل معظمها (حتى 85.0٪) عبارة عن أسطح المبادل الحراري ، وهو وحدته الرئيسية. من أي شكل لها ، وما هي المواد المستخدمة لتصنيعها ، تعتمد مؤشرات وحدة التسخين مثل الكفاءة والكفاءة والملاءمة البيئية بشكل مباشر.

حاليًا ، المواد الرئيسية التي تصنع منها المبادلات الحرارية هي -

• صلب
• الحديد الزهر
• نحاس

على الرغم من أن نماذج معدات الغلايات قد بدأت بالفعل في الظهور والتي تحتوي على مبادلات حرارية مصنوعة من سبائك الألومنيوم والفولاذ المقاوم للصدأ في تصميمها ، إلا أننا لن نأخذها في الاعتبار بسبب الحالات المعزولة.

المبادلات الحرارية الفولاذية

أبسط من حيث تكنولوجيا التصنيع هو وحدات التدفئة مع مبادلات حرارية من الصلب. هذا النوع هو الأكثر شيوعًا بين أجهزة التدفئة للإنتاج المحلي.

الجوانب الإيجابية للمبادلات الحرارية الفولاذية

• تكلفة منخفضة ومعقولة لتركيبات الغلايات ،
• وكذلك الخصائص البلاستيكية للمادة.

يعتبر المؤشر الأخير مهمًا جدًا للتشغيل عالي الجودة وطويل الأمد للسخان ، لأنه عند تسخينه تحت تأثير حريق الموقد ، تتعرض جدران المبادل الحراري لضغوط مختلفة ، مما قد يؤدي إلى تشوهها و حتى تشكيل الشقوق.

من العيوب المهمة للمبادلات الحرارية للفولاذ التأثير المدمر للتآكل. في الوقت نفسه ، يخضع كل من أجزائه الخارجية والداخلية لها ، مما يؤدي بمرور الوقت إلى فشلها. أيضًا ، من العوامل السلبية في استخدام الفولاذ للمبادل الحراري وزنه وحجمه الكبير نسبيًا ، والذي سيستهلك جزءًا معينًا من الغاز للتدفئة ، مما يؤدي إلى انخفاض كفاءة المرجل.

المبادلات الحرارية من الحديد الزهر

على عكس نظيره من الفولاذ ، فإن المبادل الحراري من الحديد الزهر لديه مقاومة عاليةللتآكل وعمر خدمة طويل. ولكن من ناحية أخرى ، يعد الحديد الزهر أكثر تطلبًا ، سواء في عملية تصنيع غلاية التدفئة أو أثناء تشغيلها. على سبيل المثال ، إذا كان المبادل الحراري المصنوع من الحديد الزهر يسخن بشكل غير متساو (بسبب الحجم المتشكل بداخله ، بسبب نوعية المياه الرديئة) ، فسيؤدي ذلك إلى التشقق والتسرب.

هناك أيضًا احتمال حدوث تشققات في الحالة التي تكون فيها درجة الحرارة في منطقة التسخين مختلفة تمامًا عن قراءات المبرد القادمة من الاتجاه المعاكس لنظام التدفئة. لتجنب هذا الموقف ، تشتمل دائرة التسخين في غلاية الحديد الزهر على صمام خلط رباعي الاتجاهات ، يتم من خلاله إضافة الماء الساخن قبل دخول خط الإرجاع إلى المبادل الحراري. وفقًا لجميع قواعد التشغيل ، ستستمر معدات التسخين بمبادل حراري من الحديد الزهر لمدة 20 عامًا أو أكثر.

نظرًا لوجود عيوب في المبادلات الحرارية المصنوعة من الحديد الزهر ، يمكن تمييز أهمها - إنها تكلفة عالية ، وتشكيل تشققات بسبب سائل التبريد الرديء وعدم الامتثال لقواعد التشغيل ، والقصور الذاتي الكبير بسبب الحجم الكبير والكتلة.

المبادلات الحرارية النحاسية

آخر نوع رئيسي من المبادلات الحرارية هو منتج نحاسي. تتمثل أهم مزايا هذا المبادل الحراري في الحجم الصغير والوزن (نتيجة لذلك ، مؤشر خمول منخفض) ، ومقاومة عالية للتآكل ، وتصميم مضغوط للغلاية. وعلى الرغم من الاعتقاد بأن المبادل الحراري النحاسي لم يكن موثوقًا بدرجة كافية ، إلا أن هذا لم يعد صحيحًا ، وذلك بفضل استخدام التقنيات والمعدات الحديثة في تصنيعه.

تجلى عدم الثقة هذا بسبب حقيقة أن المبادلات الحرارية النحاسية تم تركيبها في نفس غرف الاحتراق مثل منتجات الحديد الزهر والصلب. وبما أن هذا التسخين المكثف للنحاس كان غير مقبول ، فإن المبادلات الحرارية منه سرعان ما فشلت. النماذج الحديثة لمراجل التدفئة ذات المبادلات الحرارية النحاسية لها طاقة شعلة موقد مخفضة تقريبًا ثلاث مرات (تصل إلى 30.0٪). لذلك ، لنفس القوة غلايات نحاسيةتعتبر أكثر اقتصادا ، ومن حيث عمر الخدمة تكاد تكون مساوية لنماذج الحديد الزهر.

يعتبر المبادل الحراري عنصرًا مهمًا في المعدات الحديثة لتدفئة المساحات وتسخين المياه. عند اختيار المرجل ، يجدر النظر في نوع المعدن المصنوع منه ، حيث يؤثر ذلك بشكل مباشر على مدة خدمته وكفاءته وأدائه و تحديدعموما.

مزايا المبادل الحراري النحاسي

في غلايات الماء الساخن بالغاز Gidronikأين تستخدم مبادلات حرارية نحاسية، يمر المبرد عبر النظام بسرعة 2.1 م / ث. يسحب السائل سريع الحركة المواد الصلبة من الأنابيب ، مما يمنع تراكم القشور والانسداد من الرواسب الميكانيكية. كما أنه يضمن كفاءة ثابتة للغلاية ويسمح باستخدام المبرد مع أي خصائص كيميائية.

المراجل الغازالذي تم تثبيته فيه مبادل حراري نحاسي، لديها عدد من المزايا الأخرى:

• المبادل الحراري المصنوع من النحاس له أبعاد مدمجة ووزن منخفض. بالمقارنة مع الفولاذ أو الحديد الزهر ، فإن هذه الغلايات أصغر بمقدار 2-3 مرات ؛
• يعتبر النحاس كمعدن غير قابل للتلف تقريبًا ؛
• يتميز المبادل الحراري النحاسي بالقصور الذاتي المنخفض ، مما يؤدي إلى تسخينه بسرعة ويبرد بنفس السرعة. يؤدي التسخين المنتظم إلى الغياب التام للضغوط الميكانيكية في الأنابيب (ضغط ، توتر ، تمزق) ؛
• من السهل إصلاح واستبدال المكونات ؛
• بسبب السعة الصغيرة ، لا تتطلب كمية كبيرة من المبرد ، مما يوفر الميزانية بشكل كبير ؛
• تماما واقية من الانفجار.

معدات غلايات مع مبادلات حرارية نحاسية من GIDRONMASH

تقوم GIDRONMASH ، بالتعاون مع شركة Laars Heating Systems الأمريكية ، بتصميم وتصنيع وتركيب معدات تسخين تعمل بالغاز. يمكن استخدام جميع الأجهزة للتدفئة والتزويد المستقل ماء ساخنفي المباني والمنشآت الصناعية والسكنية ورياض الأطفال والمدارس والمستشفيات وحتى حمامات السباحة. وفقًا لمبدأ التركيب ، يمكن تقسيم الغلايات إلى مجموعتين:

• غلايات غازية بمبادل حراري نحاسيتصبح أكثر إحكاما وتمر بسهولة عبر المداخل. هذا هو السبب في أنها تستخدم في الغالب في المرافق العامة.
• غلاية غاز أرضية بمبادل حراري نحاسي -جهاز يستخدم على نطاق واسع في تدفئة المجمعات الصناعية والمصانع والصوبات الزراعية ، المباني الإداريةإلخ. نظرًا لوزنه الخفيف وأبعاده ، يتم تثبيته من قبل اثنين من المتخصصين خلال النهار. جعل عدم الحاجة إلى استخدام معدات الرفع الثقيلة من الممكن تركيبها أسطح المنازلأو طوابق عالية.

أهم عنصر هيكلي لمراجل التدفئة هي المبادلات الحرارية. يتم تحديد الخصائص الاقتصادية والبيئية للمولدات الحرارية إلى حد كبير من خلال المعلمات الهندسية والمواد التي تصنع منها المبادلات الحرارية.

أحد أنواع المبادلات الحرارية مصنوع من النحاس. صفاتها الإيجابية هي: الوزن الخفيف ، مقاومة التآكل ، الاكتناز. هناك عدد من الطرز المزودة بمبادلات حرارية نحاسية في السوق لمولدات الحرارة.

Frisquet (فرنسا) - معدات تسخين موثوقة ودائمة

يرجع الأداء الحراري العالي لوحدات Frisquet إلى حد كبير إلى استخدام مبادل حراري لأنبوب النار مصنوع من النحاس. تتميز هذه المادة النبيلة بأعلى معامل التوصيل الحراري ونقل الحرارة ، فضلاً عن خصائص مقاومة التآكل الممتازة.

تم تجهيز معدات التسخين Frisquet بمبادل حراري أنبوبي يتم تصنيعه باستخدام التكنولوجيا المستخدمة في مولدات الحرارة الصناعية. يضمن استخدام هذه التقنية الأداء العالي وسهولة التشغيل والمتانة للمبادلات الحرارية والوحدات نفسها. يتم تحقيق زيادة في سطح التبادل الحراري من خلال وجود أنابيب حريق مدمجة. يتم نقل غاز المداخن من خلال كل أنبوب ، ويكون السطح الخارجي للأنابيب ملامسًا للماء.

هذا التصميم يجعل من الممكن العمل معها درجات الحرارة المنخفضةماء. يحتوي كل أنبوب على محرك توربيني مصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ المخلوط بالتيتانيوم. يوفر Turbulator توزيع وتبريد غازات العادم.

تتمتع وحدات هذه الشركة بعمر خدمة أعلى مرتين تقريبًا من عمر خدمة الغلايات ذات الزعانف. يتم تحقيق هذا التأثير باستخدام تقنية تصنيع مبادل حراري بسيط وموثوق به واستخدام النحاس.

التكلفة التقريبية منشآت التدفئةيبلغ سعر الفرسكيه بقوة 23 كيلو واط ما يقرب من ثلاثة آلاف دولار.

نماذج وحدات التسخين ذات المبادلات الحرارية النحاسية

تُستخدم المبادلات الحرارية النحاسية عالية الكفاءة في وحدات التسخين بالغاز BAXI COPPER ونماذج Hermann Habitat الإيطالية.

معياري الإنتاج الروسيتم تجهيز "STG-Classic" و "STG-premier" بمبادلات حرارية حديثة من الحديد المصبوب ثنائية المعدن. المبادل الحراري عبارة عن هيكل به أنابيب ذات زعانف نحاسية متصلة بواسطة مجمعين حلقيين من الحديد الزهر. يوفر جهاز المبادل الحراري هذا نقلًا جيدًا للحرارة من احتراق الوقود إلى الماء المتداول عبر الأنابيب.

تعتبر هذه المعدات خيارًا مثاليًا لغرف الغلايات الموجودة على سطح بناء المساكن.