Змеевик стальной для печи

Обновлено: 14.05.2024

Настоящий руководящий документ распространяется на змеевики сварные радиантные, конвективные и их элементы для трубчатых печей нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической, газовой отраслей промышленности, работающие при температуре стенки труб змеевика до 760 °С и рабочем давлении до 16 МПа (160 кгс/см 2 ).

Руководящий документ не распространяется на змеевики сварные для сосудов и аппаратов стальных, работающих под давлением, и на радиантные змеевики реакционных печей.

1. ТИПЫ, ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И РАЗМЕРЫ

1.1 Основные параметры и размеры должны соответствовать указанным в таблице 1.

Температура стенки труб рабочая, °С, не более

Давление рабочее, МПа, не более

Поверхность теплообмена * , м 2

Диаметр труб наружный, мм

Длина труб, м, не более

* поверхность теплообмена змеевиков рассчитывается по формуле 1.

n - количество труб, шт.;

F - поверхность теплообмена змеевиков, м 2 ;

D - наружный диаметр труб, м;

L - длина труб, м;

F1 - поверхность калачей и отводов в случае их расположения в топке, м 2 .

1.2 Для змеевиков следует применять трубы с наружными диаметрами (мм):

В необходимых случаях применяются оребрённые трубы по СТП 442-2000 «Трубы оребрённые. Правила изготовления и приёмки» (ООО «Эскорт»).

Могут быть использованы трубы и трубопроводные детали производства других фирм, имеющих необходимую документацию и разрешение на применение.

2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

2.1 ТРЕБОВАНИЯ К ПРОЕКТИРОВАНИЮ ЗМЕЕВИКОВ И ИХ ЭЛЕМЕНТОВ

2.1.1 Конструкция змеевиков должна быть технологичной при изготовлении, монтаже и эксплуатации.

2.1.2 При наличии технической возможности и по согласованию с заказчиком необходимо осуществлять проектирование габаритных печей и их габаритных блоков совместно с каркасом и футеровкой, т.е. в виде транспортабельных комплектных блоков, состоящих из змеевиков, собранных в узлах каркаса и имеющих футеровку.

При проектировании змеевиков независимо от каркаса также должна быть обеспечена его максимальная заводская готовность и блочность.

2.1.3 Деление змеевиков на поставочные блоки должно быть выполнено в рабочем проекте с указанием массы поставочных блоков и мест расположения монтажных стыков.

2.1.4 Максимальная масса поставочного блока печи или змеевика - 15 т.

При формировании поставочных блоков большей массы их масса должна быть согласована с заказчиком и монтажной организацией.

2.1.5 Строповые устройства поставочных блоков змеевиков предусматриваются в рабочем проекте. Строповые устройства или элементы, предназначенные для строповки, должны быть рассчитаны на монтажную массу поставочного блока.

2.1.6 В техническом проекте змеевика следует предусматривать узлы уплотнения в местах прохода труб змеевика через стенки печи.

2.1.7 Расчёт на прочность труб и отводов змеевика следует проводить по РТМ 26-02-67-84. В техническом проекте должна быть указана величина расчетного давления, прибавки на коррозию из расчёта срока эксплуатации змеевика, а также расчётная температура стенки труб камер конвекции и радиации.

2.1.8 Элементы крепления змеевика (кронштейны, подвески, трубные решетки) могут быть запроектированы литыми или сварными. Форма и размеры элементов должны соответствовать чертежам технического проекта.

2.1.9 В техническом проекте должны быть отражены условия поставки змеевика в зависимости от конструкции печи. Змеевик может поставляться:

а) россыпью - отдельно трубы, отводы, решетки;

б) «костылями» - к трубе приварен отвод на 180°;

в) «шпильками» - две трубы, соединенные отводами на 180°;

г) секциями - несколько труб, соединенных отводами на 180° совместно с элементами крепления или без них;

д) конвективными пакетами (блоками) - пучок соединенных между собой труб, с трубными решетками.

2.2 МАТЕРИАЛЫ

2.2.1 При выборе материалов печных змеевиков должны учитываться: расчетное давление, максимальная расчетная температуры стенки, химический состав и характер среды, технологические свойства и коррозионная стойкость материалов.

2.2.2 Материал элементов крепления змеевика выбирается в зависимости от температуры элемента, состава газовой среды, способа изготовления элементов (литье или сварка).

2.2.3 Требования к материалам, виды их испытаний, пределы и условия применения должны удовлетворять данным таблиц 9 - 13 .

2.2.4 В технически обоснованных случаях допускается применение сварных соединений из сталей разных структурных классов при условии обязательного согласования со специализированной организацией (например, ОАО «ВНИИНЕФТЕМАШ»).

2.2.5 Качество и характеристика применяемых материалов должны быть подтверждены сертификатами организаций - поставщиков материалов. При отсутствии сертификатов испытания материалов производятся на предприятии-изготовителе змеевиков в соответствии с требованиями стандартов или технических условий на данный материал.

2.2.6 Применение материалов, предусмотренных в таблицах 9 - 13, для работы в условиях, выходящих за установленные пределы, а также применение других материалов допускается при согласовании со специализированной организацией (например, ОАО «ВНИИНЕФТЕМАШ»).

2.2.7 Если в стандарте и технических условиях на материалы не указаны вид и требования испытаний, предусмотренные в таблицах 9 - 13, то эти требования должны быть указаны в технической документации на змеевик.

2.2.8 Пуск, остановка и испытание змеевиков на герметичность в зимнее время следует проводить в соответствии с требованиями «Регламента проведения в зимнее время пуска, остановки и испытаний на герметичность змеевиков печей» (обязательное приложение А).

2.3 ТРУБЫ

2.3.1 Марки сталей для труб печных змеевиков должны применяться в соответствии с таблицей 9.

2.3.2 При заказе труб по ГОСТ 8731 и ГОСТ 8733 необходимо оговорить группу «В», требования по гидравлическому испытанию каждой трубы, испытанию на ударную вязкость и одному из технологических испытаний.

2.3.3 При заказе труб по ГОСТ 550 следует оговорить испытание на сплющивание, а для работы под давлением свыше 10 МПа (100 кгс/см 2 ) или при температуре стенки свыше 400 °С - контроль макроструктуры (для труб толщиной стенки 12 мм и более) и дефектоскопию неразрушающим методом. Для труб из стали 10Г2 необходимо оговорить испытание на ударную вязкость при температуре минус 40 °С. В сертификате должны быть сведения о режиме термообработки.

2.3.4 При заказе труб по ГОСТ 9940 и ГОСТ 9941 следует оговорить следующие требования:

- трубы предназначены для сварки;

- трубы по ГОСТ 9940 поставляют очищенными от окалины;

- трубы должны быть испытаны гидравлически;

- трубы должны быть испытаны на раздачу или сплющивание;

- трубы должны быть стойкими против МКК;

- трубы должны быть термически обработаны;

- партия должна состоять из труб одной плавки;

- трубы должны быть проконтролированы физическим методом;

- в сертификате должен быть приведён химический состав плавки и сведения о режиме термообработки.

2.3.5 Допускается не производить гидравлическое испытание труб в следующих случаях:

- если труба подвергается по всей поверхности контролю физическим методом;

- для труб при рабочем давлении 5,0 МПа и ниже, если предприятие изготовитель труб гарантирует положительные результаты гидравлических испытаний.

2.4 ЛИСТОВАЯ СТАЛЬ

2.4.1 Коррозионностойкая, жаростойкая и жаропрочная сталь по ГОСТ 7350 должна быть заказана горячекатанной, термически обработанной, с обрезной кромкой и качеством поверхности по группе М2б. При указании в техдокументации сталь должна быть испытана на стойкость к межкристаллитной коррозии.

2.5 ОТЛИВКИ

2.5.1 Качество поверхности стальных отливок должно соответствовать требованиям ГОСТ 977.

2.5.2 На поверхности отливок, подлежащих механической обработке, допускаются без исправления места, расчищенные от трещин, спаев, раковин, пористостей и других дефектов, если глубина залегания дефекта не превышает 2/3 припуска на механическую обработку.

2.5.3 Дефекты отливок, влияющие на прочность и ухудшающие их товарный вид, подлежат исправлению. Виды, количество, размеры и расположение дефектов, подлежащих исправлению, а также способы их исправления определяются соответствующими техническими условиями и чертежами заказчика на детали из отливок.

2.5.4 Отливки из легированных и коррозионностойких сталей подвергаются контролю макро- и микроструктуры при наличии требований в технических условиях или проектах. Исследование макро- и микроструктуры производится по инструкции организации-изготовителя.

2.5.5 Отливки из коррозионностойких сталей при наличии требований в проекте должны быть испытаны на стойкость к межкристаллитной коррозии по ГОСТ 6032 методом, указанным в проекте.

2.6 СВАРОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

2.6.1 Сварочные материалы для сварки труб в зависимости от условий применения выбираются по таблицам 12 ÷ 13. Сварочные материалы для автоматической сварки под флюсом принимаются согласно ОСТ 26-291-94.

Сварочные материалы для сварки элементов печей из листового металла, указанного в таблице 10, принимаются в соответствии с ОСТ 26-291-94.

Сварку литых элементов из сталей 10Х18Н9ТЛ, 40Х24Н12СЛ и 35Х23Н7СЛ с деталями каркаса печи из углеродистой стали следует производить электродами типа Э-11Х15Н25М6АГ2 ГОСТ 10052, а литых элементов из стали 45Х25Н20С2Л - электродами типа Э-08Х14Н65М15В4Г2 ГОСТ 10052.

Сварку элементов из углеродистой стали с элементами из стали марок 20Х23Н18 и 20Х23Н13 рекомендуется производить электродами типа Э-10Х25Н13Г2 ГОСТ 10052.

2.6.2 Сварочные материалы по химическому составу, включая химический состав металла шва или наплавленного металла, должны удовлетворять требованиям действующих стандартов и технических условий, что должно подтверждаться сертификатами. При отсутствии сертификатов сварочные материалы должны проверяться на соответствие требованиям стандартов или технических условий в организации-изготовителе змеевиков.

2.6.3 Сварочные материалы должны обеспечивать механические свойства металла шва или наплавленного металла, указанные в таблице 2.

2.6.4 Механические испытания металла шва или наплавленного металла должны производиться на растяжение и на ударную вязкость на образцах по ГОСТ 6996.

2.6.5 В наплавленном металле, предназначенном для сварки стали аустенитного класса, содержание ферритной фазы должно соответствовать требованиям ГОСТ 10052 или чертежа на змеевик.

2.6.6 При получении неудовлетворительных результатов по какому-либо виду испытаний разрешается проведение повторных испытаний на удвоенном количестве образцов по виду испытаний, давшему неудовлетворительные результаты. При получении неудовлетворительных результатов повторных испытаний сварочные материалы бракуются.

2.6.7 В паспорт изделия должны быть занесены номера партий и плавок электродов и сварочной проволоки, применяемых для данного изделия.

Сертификаты и результаты испытаний сварочных материалов, если такие проводились, должны храниться на предприятии-изготовителе не менее срока службы змеевика.

2.6.8 Сварочные материалы, предназначенные для выполнения сварных соединений, к которым предъявляются требования по стойкости к межкристаллитной коррозии (МКК), перед использованием должны подвергаться испытаниям на склонность к МКК по ГОСТ 6032. Испытание сварочных материалов на склонность к МКК допускается совмещать с испытанием на склонность к МКК сварных соединений, для сварки которых они предназначены.

Механические свойства наплавленного металла

Предел прочности кгс/см 2

Относительное удлинение, %, не менее

Ударная вязкость, кгс·м/см 2 , не менее

Не ниже нижнего предела прочности основного металла по стандарту или техническим условиям для данной марки стали

Низколегированные и хромомолибденовые

Среднелегированные, хромистые, хромомолибденовые, хромомолибденванадиевые и ванадиевовольфрамовые

Высоколегированные с особыми свойствами

По стандарту или техническим условиям на сварочный материал или не менее 18 % при отсутствии в стандарте данной характеристики

1. В таблице приведены нормы механических свойств металла шва или наплавленного металла при нормальной температуре (+ 20 °С).

2. Нормы механических свойств металла шва или наплавленного металла для низко и среднелегированных, хромистых, хромомолибденовых, хромованадиево-вольфрамовых сталей указаны после термообработки.

3. Результаты испытаний металла шва или наплавленного металла определяются как среднее арифметическое значение показаний отдельных образцов (таблица 2). Допускается снижение предела прочности на одном из двух испытанных образцов не более чем на 10 %.

3 ТРЕБОВАНИЯ К ИЗГОТОВЛЕНИЮ

3.1 ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ИЗГОТОВЛЕНИЮ

3.1.1 Змеевики трубчатых печей и их элементы должны изготавливаться в соответствии с требованиями настоящего руководящего документа и технической документации, утвержденной в установленном порядке.

3.1.2 Организация-изготовитель змеевиков трубчатых печей должна иметь разрешение на применение данного вида оборудования, оформленного в установленном порядке.

Перед запуском в производство проверяется соответствие материалов требованиям чертежа, настоящего руководящего документа, стандартов или технических условий на них.

3.1.3 Предельные отклонения размеров механически обрабатываемых деталей не должны превышать: для отверстий - Н14, валов - h14, прочих - ± IT14/2, если в чертежах или нормативно-технической документации не указан иной класс точности. Оси резьбовых отверстий деталей должны быть перпендикулярны к опорным поверхностям. Неперпендикулярность не должна быть более 0,8 мм на 100 мм, если не оговорены иные требования.

3.1.4 На рабочей поверхности труб, отводов, тройников не допускаются риски, забоины, царапины и другие дефекты, превышающие минусовые предельные отклонения, предусмотренные настоящим руководящим документом или техническими условиями.

3.1.5 Подготовку кромок частей трубных элементов под сварку необходимо выполнять механическим способом в соответствии с чертежами.

Огневая подготовка кромок допускается только при отсутствии возможности механической обработки кромок обычными средствами. Огневая резка труб из хромомолибденовых и хромованадиевовольфрамовых сталей должна производиться с предварительным подогревом и последующим замедленным охлаждением. После огневой обработки кромки должны быть зачищены абразивным инструментом на глубину 1 ¸ 2 мм из расчета от самой глубокой впадины поверхности реза. В соответствии с требованиями ГОСТ 16037 шероховатость поверхности подготовленных кромок должна быть не более R_z80 по ГОСТ 2789 при наличии требований контроля цветной дефектоскопией подготовленных под сварку кромок.

3.1.6 Кромки подготовленных под сварку трубных элементов должны быть зачищены и обезжирены внутри и снаружи на ширину не менее 20 мм и не должны иметь следов ржавчины, масла и прочих загрязнений.

3.1.7 На поверхности деталей не допускаются брызги металла в результате огневой резки и сварки.

3.1.8 Для крепления приспособлений при гидроиспытании допускается приварка технологических платиков на концах труб поставочных блоков и секций.

3.1.9 Форма подготовки кромок и зазор между стыкуемыми кромками деталей, подлежащих сварке, должны соответствовать требованиям чертежей, действующих стандартов и инструкций на сварку.

3.1.10 Методы сборки элементов под сварку должны обеспечивать правильное взаимное расположение сопрягаемых элементов и свободный доступ к выполнению сварочных работ и контролю в последовательности, предусмотренной технологическим процессом на сварку.

3.1.11 При сборке допускается подгонка, если собираемые детали находятся в пределах допусков, установленных настоящим руководящим документом. Методы подгонки должны исключать повреждение металла.

3.1.12 При устранении зазоров, превышающих допустимые нормы, между торцами труб не допускается применение нагрева, натяжения или ударных нагрузок.

3.1.13 Стыковые соединения змеевиков трубчатых печей выполняются без остающихся подкладных колец. Как исключение, стыковые соединения могут быть выполнены с остающимися подкладными кольцами при условии согласования с Заказчиком и автором проекта.

3.1.14 Подготовка под сварку кромок стыкуемых элементов поставочных блоков должна производиться в организации-изготовителе.

3.1.15 В рабочих чертежах деталей и узлов должны быть указаны шифры, место и метод маркировки данных узлов и деталей.

3.1.16 Сварщик может приступить к сварке после установления контролером ОТК правильности сборки и зачистки всех поверхностей деталей, подлежащих сварке.

3.1.17 Контрольная сборка змеевика в целом или его поставочных блоков с последующей маркировкой должна выполняться в организации-изготовителе в соответствии с технической документацией. При технической невозможности выполнения контрольной сборки в организации-изготовителе и по согласованию с проектной организацией контрольная сборка не выполняется.

3.1.18 Неперпендикулярность торца трубы относительно оси трубы диаметром до 100 мм не должна превышать 0,6 мм. Для труб диаметром более 100 мм величина допустимой неперпендикулярности торцов труб принимается по нормам организации-изготовителя.

3.1.19 Детали с одинаковым условным диаметром перед сборкой должны быть подобраны по размерам внутренних диаметров. Разность между внутренними диаметрами двух стыкуемых труб не должна превышать 1,0 мм.

При большом различии между внутренними диаметрами концы частей с меньшим внутренним диаметром должны быть проточены по внутренней поверхности согласно рисунка 1а - при сборке без подкладного кольца и рисунка 1б - при сборке на подкладном кольце или при выполнении корневого шва сваркой в защитном газе.

где: L = 10 ± 1 мм - при сварке корня шва в защитном газе,

L = 2 S (но не менее 20 мм) - при сварке корня шва на остающемся подкладном кольце,

S - толщина стенки трубы,

D _к - внутренний диаметр трубы или откалиброванный путем конической, рисунок 2а или цилиндрической раздачи, рисунок 2б.

Толщина стенки частей после проточки не должна быть меньше расчетной плюс прибавка на коррозию.

После калибровки внутренний диаметр детали и толщина стенки должны соответствовать требованиям чертежа. Допуск на внутренний диаметр калиброванного конца должен обеспечивать качественную сборку. Подготовка кромок под сварку в соответствии с требованиями техпроцесса может выполняться до или после операции калибровки.

Области применения калибровки и допустимое значение раздачи труб приведены в таблице 3.

Змеевик для печи: способы подключения, разновидности, принцип работы +Видео

Печь считается традиционной конструкцией для обогревания зданий. Но если она установлена в большом доме с несколькими этажами, то ее мощности может быть недостаточно для равномерного прогревания всех комнат. Выходом здесь может быть змеевик для печи, который еще называют теплообменник.

Его подключают к прибору обогрева, затем он проводится по каждому помещению и тем самым обеспечивается идеальное и одинаковое прогревание всего строения.

Общие сведения

Принцип работы

Змеевик считается прибором непрямого нагревания воды. Его работа заключается в циркуляции жидкости в замкнутом контуре системы посредством естественной конвенции. В процессе воздействия тепла происходит нагрев воды. При этом горячий слой поднимается наверх, а холодный занимает его место. Процесс перемешивания воды тепловым воздействием имеет название циркуляции. Нагревшийся теплоноситель поднимаясь передает воде свое тепло. Причем печь здесь не служит теплообменником,т.к. ей создается тепло.

Функции змеевика

Змеевик или теплообменник чаще применяется для создания еще одного нагревающего контура, без которого сгораемое топливо начинает нагревать стены печи, которые, в свою очередь, при взаимодействии с воздухом начинают отдавать свое тепло, но оно по газоотводной трубе будет просто улетать.

Посредством змеевика происходит отдача лишнего тепла из воздуха циркулирующей воде, чем повышается экономичность благодаря получению двойного коэффициента на 1 ед. топлива. Теплообменник применяется в печках бань, домов, гаражей. И везде выполняемая функция будет разной -нагревание воды в душе, отопление помещений и т. п.

Разновидности

Змеевики различаются по конструкции, по материалу изготовления, а также местом расположения в системе.

Существуют следующие виды:

Змеевик с баком. Емкость с трубой змеевика проводится в максимальной близости от топки. Здесь важно строгое соблюдение уклона проводимой трубы для того, чтобы проходила естественная циркуляция. Иногда для этого устанавливается электронасос. Как правило, этот вид используется при создании отопительного контура. Благодаря тому, что нагрев воды происходит при прохождении по трубе, огибающей топку, повышается скорость нагревания.
В виде трубной доски, состоящей из 2 герметичных баков и множества маленьких труб. Баки располагаются по разным сторонам топки и связываются трубами. Теплообмен происходит в точках соединения. Такие конструкции применяются для отопления больших помещений, в том числе и многоэтажных зданий.

Важно: При эксплуатации этого типа теплообменника необходимо учитывать химический состав воды, т. к. при образовании большого количества накипи может происходить прорывание стенок.

В виде водяной рубашки. Конструкция представлена двумя герметичными резервуарами, располагаемыми один в другом. Этот вид эффективен и прост в использовании. Благодаря тому, что теплообмен протекает стремительнее.

Материалы

Змеевик может быть изготовлен из следующих материалов:

нержавейки. Этот материал также обладает достаточной пластичностью, стойкий к температурным колебаниям, но ее теплопроводность ниже;

Заметка: Оцинкованную сталь нельзя применять при нагревании,т.к. нагреваясь она начинает выделять ядовитые соединения.

Металлопластика. Считается легкодоступным и практичным материалом, но не отличается высокой теплопроводностью, которая в два раза ниже меди. Однако, металлопластик обладает долговечностью и стойкостью к температурным колебаниям.

Чаще других используют трубы из меди для изготовления змеевика. К таким трубам легко присоединят разнообразные фитинги.

Как уже говорилось ранее, теплообменник монтируется в топке, от него отходят трубы по которым передвигается вода. При устройстве печи для отопления и приготовления пищи подойдет использовать змеевик в баке из металла из труб. Благодаря извилистой поверхности обеспечивается быстрое нагревание, однако для их изготовления и очищения от продуктов горения потребуется помощь специалиста.

Для конструкции используют 50 мм п-образная труба. Если в печи не предусмотрено варочное место, то на верхней части змеевика приваривают дополнительные маленькие трубки.

Змеевик из стальных листов используется, в основном, в печках только для обогрева строения. Изготавливаются из 0,5 см металлического листа, отрезков прямоугольных труб 40*60 мм и круглых трубок такого же размера для подведения воды.

Благодаря установке водного контура в печное отопление можно добиться повышения эффективности топливного расхода. При сгорании теплоносителя его энергия идет на нагревание корпуса, дымового канала и стен, и, в то же время, обеспечивается высокая температура циркулирующей воды в трубах.

Можно выделить следующие преимущества:

Легко сделать самодельный змеевик для кирпичной печи;
возможность комбинированного обогрева посредством теплых паров воздуха от печки и горячей воды в батареях;
больший выбор топлива.

На что ориентироваться при выборе

Конечно основополагающая роль всегда отдается цене продукта. Выбор материала во многом влияет на конструкцию системы. Дальше стоит вопрос о возможности изготовления.

Конечным этапом будет месторасположение печи. И здесь важно учесть конечную цель — нужна ли отопительно-варочная печь либо отопление для дома, печка для бани или отопление гаража. Любой из вариантом нужен свой подход.

Заметка: Нужно конкретно определиться с такими нюансами, как: какую площадь необходимо отопить, будет ли там параллельно снабжение горячей водой, какое количество топлива можно расходовать и т. п.

Поэтому, выбирая подходящий вариант конструкции вы ориентируетесь на финансовое положение, доступность материала, нужду.

Так, например, для бани потребуется комплексный вариант. Здесь главной задачей является прогревание 2 помещений и нагревание воды (парилка, предбанник и душ). Так, наиболее подходящим для этого будет змеевик для печи и нагревания воды.

В деревянных домах, как правило, используют универсальную конструкцию отопительно-варочной печи. Самым распространенным типом считается змеевик с емкостью. Он прост в использовании и способен решать много задач таких, как отопление, нагрев воды и готовка еды.

Для отопления гаража отлично подойдет самодельный горизонтальный теплообменник из подручных средств. Здесь могут быть использованы автомобильный радиатор, старая чугунная батарея и т. д.

Элементы конструкции

Для того, чтобы создать полноценное отопление строения, необходимо использовать целостную систему. В которую входят металлическая емкость и подключенные к ней патрубки, не контактирующие напрямую с открытым пламенем. Печное оборудование нагревает воду, которая по змеевику перемещается по всему дому, обогревая его.

Тут крайне важным является качество и правильно подсоединить устройство к печи.

Выделяют несколько видов подключения змеевика:

Снаружи. Здесь змеевик представлен отдельной емкостью, в котором находится вода. В емкости располагается часть отводящей трубы для продуктов горения. Монтаж этого устройства тяжелый и лучше воспользоваться помощью специалистов. Но является достаточно легким в эксплуатации. При образовании налета на стенках или в случае протечки, оно с легкостью может быть демонтировано.
Внутри. Для этого варианта будет необходимо специальное оборудование, которое устанавливается непосредственно внутри печи и соединяется со змеевиком, проложенным по всему периметру дома. Это лучше производить еще на этапе строительства печки, т. к. после завершения строительства его будет не просто достать.

Основные нюансы создания змеевика своими руками

Есть некоторые правила, которые следует учитывать при самостоятельном создании змеевика:

В теплообменнике могут образовываться пустоты, которые не должны быть больше пяти миллиметров. В противном случае, путем воздействия горячих паров газа от печи возможно закипание воды в устройстве;
Для змеевика берутся трубы более трех миллиметров толщиной, иначе при меньшем размере стенок трубы может происходить прогорание элементов;
При внутреннем расположении устройства между отделением топки и устройством теплообменника нужно оставлять зазор в двенадцать миллиметров для восполнения возможного экспансии частей из металла в процессе нагревания воды.

Особенности использования

Чаще всего печка в доме служит только для отапливания помещений. Также многие используют ее и для обеспечения горячей водой. И здесь к теплообменнику должно поступать до десяти процентов от всего вырабатываемого печным отоплением тепла.

Для изготовления змеевика нужно использовать только качественные трубы подходящего диаметра, только тогда будет обеспечиваться оптимальное обогревание всех комнат дома. Этот вопрос очень ответственный. Также как и выбор материала, который обязательно должен быть стойким к повышенным температурам.

Применение змеевика это самое целесообразное и оптимальное речение для отопления большого дома с печным отоплением.

Особенности плитки из змеевика

Змеевик – легендарный декоративно-поделочный камень, добываемый на Урале. Латинское название «серпентинит» возникло, возможно, из-за внешнего сходства с кожей змеи. Камень имеет множество оттенков цвета – от темно-зеленого до желто-зеленого. В древности змеевик называли аптекарским камнем из-за его целебных свойств.

Плюсы и минусы

Благородный серпентинит традиционно использовался для изготовления ювелирных украшений. Природные свойства камня позволяют использовать плиты из змеевика также в качестве отделочного материала:

высокая прочность – камень не боится случайных механических повреждений, что расширяет спектр его применения в отделке;

экологичность – не выделяет токсичные вещества при нагреве;

жаростойкость – способен выдерживать воздействие высоких температур без повреждений;

гладкость – поверхность камня довольно гладкая, что облегчает шлифовку и полировку;

легкость в обработке – позволяет изготавливать изделия сложных форм и с мелкими деталями;

способность к длительному сохранению тепла;

долговечность и износостойкость;

К недостаткам плит из змеевика можно отнести лишь его весьма высокую стоимость. Постоянное воздействие воды нежелательно из-за возможного вымывания кальция, что может привести к разрушению покрытия.

Какой бывает?

Плитка изготавливается в промышленных условиях из цельного камня путем разрезания крупных осколков серпентинита на пластины разной толщины, которые затем подвергаются шлифовке и полировке с одной стороны. Наиболее востребованы в декоративной отделке стен полированные облицовочные плиты размером 300х300х10 и 300х200х10 мм. Плитка 250х250 мм используется для облицовки каминов, печей и небольших элементов декора. Размеры 300х300х20 и 300х600х20 мм подходят для декорирования стен, полов и цоколей.

Производитель предлагает изделия толщиной 30 мм для монтажа столешниц, ступеней лестниц, каминных полок. Толщина 40 мм идеально подойдет для декора банных печей и домашних каминов.

Как выбрать?

Перед покупкой плитки необходимо тщательно промерить все поверхности, которые предполагается облицевать, и рассчитать их площадь. При отделке печи или камина интересным вариантом будет выполненная таким же образом облицовка дымохода (если это возможно), а также прилегающих стен, части пола и потолка. Это снизит вероятность возгорания элементов здания, кроме того, сделает интерьер помещения неповторимым.

Ассортимент представленной на рынке плитки позволяет подобрать наиболее подходящие по размеру и толщине изделия. Оптимальные размеры для облицовки стен или элементов декора – 200х200 см или 300х300 см. Если площадь под облицовку большая, и создание декоративной поверхности требует минимизировать количество стыков, лучше использовать плиты размером 300х600 см.

При покупке необходимо тщательно осмотреть поверхность плитки на предмет сколов, трещин и нарушения геометрии.

Где используется?

Плитка обладает теми же свойствами, что и натуральный змеевик – высокой прочностью и термостойкостью. Это позволяет использовать его в облицовке печей, отделке стен и полов. Облицованная змеевиком поверхность быстро нагревается и аккумулирует тепло, затем долго отдает его. Это свойство делает плиты из серпентинита идеальным вариантом для бани, а особенно для сауны и хаммама, где так важно мягкое и сухое тепло.

Каждое изделие из серпентинита имеет свой уникальный рисунок и оттенок цвета, является стильным и оригинальным украшением любого интерьера.

Отделка помещений натуральными поделочными камнями всегда была привилегией богатых и знатных людей. Благодаря тому что сейчас налажено промышленное производство плитки из змеевика, этот вид отделки стал доступен широкому кругу потребителей. Использование такого отделочного материала в качестве облицовочных панелей, покрытия на пол сделает интерьер изысканным и аристократичным. Плитка не только украсит любое помещение, от бани до зала, но и оздоровит хозяев благодаря своим целительным свойствам.

Выбираем теплообменник для печи на дровах

Отопительные приборы пользуются большим спросом, однако традиционные печки все еще актуальны по ряду причин. Конечно, их эффективность не на высшем уровне, но это можно изменить, если установить специальный теплообменник. Благодаря этому оборудованию отопительная система станет более универсальной, так как прогреваться будет не только воздух, но и теплоноситель. Вашему вниманию предлагается более детальное знакомство с особенностями теплообменника для дровяной печи, его функциями и разновидностями.

Особенности

Теплообменники для печи на дровах являются неотъемлемой частью всей отопительной системы. К тому же данный элемент решает многие задачи. Цель состоит в равномерном распределении тепла по помещениям, обеспечении горячей водой и аккумулировании энергии. Стоит отметить, что изделие способно сохранять максимальную температуру достаточно долго, все зависит от того, металлическая печь или кирпичная. Короб теплообменника, который располагается на дымоходе, дарит преимущество в расходе тепла выбрасываемых газов. Большой объем позволяет греть жидкость и сохранять нужную температуру на протяжении всего процесса топки.

Единственным недостатком конструкции может стать большой габарит, но это зависит от вида устройства и параметров помещения, где он будет устанавливаться.

Зачастую данное оборудование применяется в том случае, когда нужно получить второй нагревающий контур. Если печь кирпичная, теплообменник повышает экономичность системы. На сегодняшний день такая продукция пользуется спросом при обустройстве бань, жилых домов, гаражей и коммерческих помещений.

Такое простое устройство приносит огромную пользу. Его можно разделить на несколько классификаций по таким критериям, как конструкция, место установки и материал изготовления. У каждого вида свои особенности и преимущества, с которыми следует ознакомиться, прежде чем выбирать теплообменник.

Змеевик

С данным видом знаком практически каждый. Устройство представлено в виде свернутой в спираль трубы, длина которой достигает нескольких метров. Змеевик устанавливается внутри емкости, где находится жидкий теплоноситель. Концы соединяют со стенками, чтобы вода циркулировала внутри. Здесь необходимо правильно рассчитать длину змеевика, и выбрать оптимальный материал, чтобы ускорить процесс нагрева. Часть трубы остается снаружи и отвечает за обогрев помещения.

С емкостью

Бак с трубой находится возле отделения топки, где важно соблюдать уровень наклона используемых труб, чтобы получить качественную циркуляцию. В зависимости от условий иногда нужно устанавливать электронасос. В данном случае есть свои преимущества, так как вода нагревается во время прохождения через трубу, которая огибает топку. Это ускоряет процедуру. Данный вариант теплообменника лучше выбирать для контура.

Водяные рубашки

Своими руками сделать такой теплообменник непросто. Конструкция включает герметичную емкость, которая расположена внутри другой такой же емкости. Для печи из трубы этот вариант эффективен и прост в эксплуатации. Теплообмен проистекает быстро, но для изготовления такой системы требуется опыт.

Трубные доски

Две герметичные емкости соединяются большим количеством мелких труб, где и происходит обмен теплом. Данная конструкция предназначена для эксплуатации в больших помещениях, ее нередко можно встретить в многоэтажных домах. Эксплуатация усложняется по причине ряда мер предосторожности, которые требуется соблюдать. Большую роль играет состав воды, так как если при нагревании образовывается накипь, стенки могут повреждаться.

Материалы

Производители используют разные материалы для изготовления теплообменников, все зависит от условий эксплуатации и требований по характеристикам. Медь отличается пластичностью, из нее получаются оптимальные теплообменники, трубку можно согнуть, придав нужную форму. У этого материала отличная теплопроводность, единственным недостатком является цена. А также важно учитывать, что медь не выдерживает слишком высоких температур.

Нержавеющая сталь, пожалуй, является одной из самых популярных в производстве теплообменников. Это пластичный материал, который может выдерживать перепады температуры, что важно. Из такого металла можно сварить теплообменник любого вида, формы и размера. Оцинкованная сталь в данном случае не используется, так как при нагреве выделяет токсичные вещества, которые вредят здоровью.

Что касается доступности по цене и практичности, сюда можно отнести металлопластик, который продается практически везде.

У материала низкая теплопроводность, при этом он долговечный и также справляется с температурными перепадами.

Советы по выбору

Если вы собрались построить дровяную печь для отопления помещения, выбор теплообменника нужно делать взвешенно. На рынке предлагается широкий ассортимент, и без знаний сложно найти то, что отвечает всем параметрам. Существуют критерии, согласно которым вы сможете самостоятельно подобрать устройство. На стоимость продукции напрямую влияет материал конструкции. Специалисты рекомендуют учитывать место, где будет стоять печь, а также определиться с задачами теплообменника. Для варочной, отопительной или печи для бани характеристики устройства могут отличаться.

Первым делом рассчитайте площадь, которая должна обогреваться, чтобы подобрать соответствующий размер. Если вместе с отоплением требуется горячая вода, тогда обратите внимание на теплообменники, которые созданы для таких целей.

Если речь идет про обустройство бани, требуется комплексный вариант, так как теплообменник должен обогревать помещение и обеспечивать горячей водой. В данном случае лучшим вариантом будет змеевик, а для парилки обустроить дополнительный нагрев.

Что касается дома из дерева, зачастую в нем устанавливается отопительно-варочная печь. Здесь подойдет теплообменник с емкостью. А вот для гаражного помещения не потребуется ничего габаритного и многофункционального. Многие устанавливают горизонтальные устройства из чугунных батарей или автомобильных радиаторов, которые можно сделать самостоятельно. Если говорить о материале теплообменника, учитывайте свои финансовые возможности и условия эксплуатации системы отопления. Помните, что медный не всегда справляется с перепадами температуры.

У каждого теплообменника свои конструкционные особенности, которые необходимо учитывать. Большие скачки давления горячей воды не позволят поднимать ее вверх, если это многоэтажное здание. Узнайте о максимальной рабочей температуре и давлении, если показатель высокий, соответственно, и материал устройства должен быть прочным и устойчивым к подобным условиям. Тепловой аппарат должен быть способным передавать нужное количество энергии из одной среды в другую.

Размер бака должен быть соответствующим по габаритам: если размер слишком большой, маленькая печь не справится с таким количеством воды, либо нагрев будет слишком долгим. Есть оптимальный показатель по параметрам – на нагрев воды должно уходить лишь 10% тепла.

Для крепления не рекомендуется использовать жесткие контракции, которые при высокой температуре деформируются. Выбирайте устойчивый к нагреву герметик.

Установка

Рекомендации специалистов сходятся на том, что площадь устройства должна быть около квадратного метра, но все зависит от габаритов печи, поэтому придется рассчитать этот показатель. Крайне важно размещать компоненты целой системы правильно, чтобы они могли функционировать. Таким образом, бак нужно расположить выше теплообменника. Большой и маленький резервуар соединяются трубами, первая для подачи горячей воды должна иметь наклон до 30 градусов, а вторая проходить ниже (она предназначена для передачи холодной воды в печь), уровень наклона не больше 2 градусов. Там же располагается кран для слива воды, а емкость укомплектовывается краном для разбора.

Чтобы система служила долго и верно, перед подключением теплообменник должен быть наполнен водой, чтобы сварные швы и соединительные участки не разошлись. Опытные специалисты рекомендуют монтировать бак на расстоянии до 3 м до печи.

Для улучшения циркуляции можно установить электронасос.

Следует отметить, что это полезное устройство, которое дарит много преимуществ, особенно, если речь идет о наличии печи в помещении, будь это жилой дом, сауна или гараж. Благодаря такому оборудованию можно не только отапливать, но получить горячую воду и даже создавать пар. Срок эксплуатации при правильной установке и подключении достаточно длительный, к тому же сам теплообменник недорогой. Устройство может быть компактным и не занимать много места, у него привлекательный внешний вид, монтаж не сложный, особый уход не требуется. Главное достоинство – высокая эффективность и возможность устанавливать в помещениях с высокой температурой. Подводя итог, можно с уверенностью сказать, что дровяная печь не обходится без такого компонента, как теплообменник. Следуйте рекомендациям, и сможете подобрать устройство, учитывая все характеристики.

Как сделать теплообменник для печи на дровах своими руками?

Обычно печь передаёт жар от сгорающего топлива, непосредственно нагревая кирпичи. Метод простой и надежный. Но мало эффективный, поскольку такая печь может обогреть небольшую площадь. Да и само тепло попусту “вылетает в трубу” – в буквальном смысле. Теплообменник для дровяной печи повышает площадь отапливаемых помещений. Такая конструкция позволяет получить горячую воду дополнительно к теплу.

Принцип работы

Теплообменник для кирпичной печи относится к приборам непрямого нагрева воды. Принцип его работы – жидкость циркулирует в замкнутом пространстве устройства, в результате естественной конвенции. Под воздействием тепла, вода нагревается.

Более горячие слои поднимаются наверх, их место занимают холодные слои. Перемешивание воды под воздействием тепла называется циркуляцией. Нагревшаяся вода или любой другой жидкий теплоноситель, поднявшись, отдаёт тепло воде. Сама печь не является теплообменником, поскольку создает тепло.

Функции

Чаще всего используются теплообменники для получения второго нагревающего контура. Без него топливо сгорая, нагревает стенки топки. Взаимодействуя с воздухом, нагретые кирпичи отдают тепло. Но оно по газоходу улетает.
С помощью теплообменника в кирпичной печи, горячий воздух отдает излишки тепла циркулирующей жидкости. Позволяет повысить экономичность, получая на выходе двойной коэффициент на одну топливную единицу.
Используется теплообменники в печах для бани, гаража, дома. В каждом перечисленном варианте у теплообменника своя функция – нагрев воды для душа, нагрев теплоносителя для отопления и тому подобное. Различные конструкции повышают области применения.

Виды теплообменников разделяются по конструкции, месту расположения и по материалу изготовления. Для каждого конкретного случая можно подобрать совокупность этих видов.

Совмещая конструкцию и материал, правильно разместив – можно неплохо поднять КПД кирпичной печи. Стоит рассмотреть – как сделать теплообменник для печи без лишних затрат. Разбирая виды существующих конструкций можно подобрать самый оптимальный теплообменник для той или иной планировки.

Змеевик. Создается из трубы, свёрнутую в виде спирали, длинной несколько метров. Такой водяной теплообменник для печи, устанавливается в ёмкость с жидким теплоносителем. Концы трубы развальцовывают в стенки, позволяя теплоносителю циркулировать внутри, попутно нагревая воду в баке. При правильно рассчитанной длине змеевика, материала его изготовления, количества колец можно ускорить нагрев воды. Так же часть змеевика, остающаяся на воздухе, увеличивает скорость прогрева помещения.
Теплообменник с емкостью. Бак и труба теплообменника для печи, проведена непосредственно вблизи топочного отделения. Нужно строго соблюсти градус наклонов подводимых труб, для достижения естественной циркуляции. В некоторых случаях приходится ставить электрический насос для этих целей. В этом решении есть свои плюсы – вода нагревается непосредственно пропускаясь через трубу, огибающую топку. Такое решение повышает скорость нагрева. Обычно используется для отопительного контура.
Трубная доска. Состоит из двух полностью герметичных ёмкостей и большого количества мелких труб. Основные трубы-ёмкости, расположены на разных частях, около топочного пространства и связаны трубами. В местах соединения происходит теплообмен. Такая конструкция используется в отоплении большого пространства, вплоть до многоэтажек. Эксплуатация такого теплообменника усложнена, поскольку приходится соблюдать меры предосторожности. Здесь важен химический состав воды, из-за образования накипи возможны прорывы стенок.
Водяная рубашка. Этот теплообменник сложнее всего создать своими руками. Его конструкция – два герметичных резервуара, расположены один в другом. Эффективна и проста в эксплуатации – теплообменник для печи из трубы. Позволяет быстро проистекать теплообмену, но сложна в изготовлении – требует профессиональных навыков.

Материал изготовления

Медь. За счёт своей пластичности, медь наиболее оптимальна при изготовлении теплообменника. Медная трубка проста для изгибания, придания любой формы.У неё высокий коэффициент теплопроводности – более 380. Но медь так же недостаточно жаропрочный материал и дорого стоит.
Нержавейка. Тоже достаточно пластичный и отзывчивый материал. Хотя имеет более низкий коэффициент теплопроводности. Зато устойчив к перепаду температур. Из него можно сварить любой вариант конфигурации. ВАЖНО: Нельзя использовать оцинкованную сталь, при нагревании она выделяет в воздух ядовитые соединения цинка.
Металлопластик. Легкодоступный практичный материла. Легко можно найти, но у него низкий коэффициент теплопроводности! Практически на два порядка ниже, чем у меди. Зато этот материал долговечный, устойчивый к температурным перепадам.

Как правильно выбрать?

При выборе основополагающую роль играет цена на теплообменник для печи. От выбора материала зависит конструктивное решение. Второй по важности аспект – возможность изготовления.

И окончательно завершает выбор, место, где печь будет стоять. Учитывать надо что именно требуется достичь. Нужна отопительно-варочная печь или обогрев гаража, будет ли это каменка для бани или печка для отопления деревенского дома. Для каждого варианта есть свои особенности и тонкости.

Главное: точно рассчитать какую площадь надо отапливать, нужна ли попутно горячая вода, сколько единиц топлива возможно тратить в отопительный сезон и многое другое. Итог всех прикидок должен быть один – ориентируясь на финансы, доступные материалы, нужды, подобрать максимально подходящую конструкцию.

Что лучше в разных вариантах:

Изготовление теплообменника своими руками

Не всегда есть возможность купить готовый проект печи с теплообменником. Так же не все могут сами работать сваркой. Но соорудить теплообменник в печь для отопления своими руками, не такая тяжелая задача. Применив алюминий или медь можно избежать сварочных работ. При хорошей подготовке, правильном расчёте это возможно и не обременительно. Вдобавок экономит семейный бюджет.

Расходные материалы

Выбрав место и размер, стоит обдумать из чего проще соорудить теплообменник. Можно использовать как перечисленные выше материалы, так и чугунные радиаторы отопления, автомобильные радиаторы и тому подобное. Главное правильно учитывать тепло проводимость. Точно продумать какой инструмент понадобится и подготовить его заранее. Все эти мелочи облегчат установку.

Алгоритм сборки

Начинать надо с проекта – продумывая мелочи и подбирая варианты. Исходить стоит из размера – если печь слабая, то несоразмерно большой теплообменник только навредит. Если вы используете в качестве трубы для змеевика медь, то длина не должна превышать трёх метров.

Самый простой вариант изготовления – змеевик. Для него потребуется медная труба, длинной от 2 м до 3 м.

От длины трубы и количества витков зависит скорость нагрева. Но стоит помнить – надо учитывать размер печи, топки и не злоупотреблять увеличением змеевика. Перекосы в размерах понижают срок службы печи.

Для закручивания трубы в спираль нужен шаблон. Это любая подсобная деталь цилиндрической формы. Диаметр шаблона должен вписываться в топочный размер.

Подготовив материалы приступаем:

Средний показатель расчётной мощности теплообменника, равен 1кВт на 10 метров площади.

Если вас не устраивает такой тип теплообменника, можно изготовить другой тип, например сварив стальные трубы. Выглядит это примерно так:

Примеры чертежей, по которым проводить работы:

Как установить?

Установить теплообменник в печь удобно во время кладки новой печи. Это позволит капитально смонтировать его, соблюдая все зазоры и размеры. При такой установке легче соблюсти правильный размер. Смонтировав теплообменник на фундамент печи, обложить его кирпичом легче, чем разбирая готовую печь, пытаться приспособить его на место. Но это тоже возможно.

Есть также важные моменты и требования, которые стоит соблюдать для увеличения сроков эксплуатации:

не стоит фиксировать трубы конструкций металлическими крепежами;
не стоит заливать ледяную воду, для избежания появления конденсата;
соблюдать пропорции между печью и теплообменником, избегая большой разницы;
использовать уплотнительные материалы с высокой жаропрочностью;
соблюдать полностью все меры противопожарной безопасности;

Нехитрые правила помогут избежать опасных ситуаций, помогут продлить срок службы печи. Не забывайте так же о пожарной безопасности.

Читайте также: