Расчет змеевика: Расчет площади змеевика в бойлере (емкости)

Содержание

Расчет змеевикового теплообменника

Змеевик в аппарате размещают так, чтобы он целиком был погружен в жидкость и расстояние от его сторон до стенок аппарата не превышало 0,25–0,4 м.

При известном внутреннем диаметре D аппарата диаметр витка змеевика, м,

Dв = D – 2 (0,25–0,4).

Общая длина труб змеевика, м,

.

Длина одного витка змеевика, м,

в  Dв.

Число витков в змеевике

n = .

Высота змеевика, м,

Н = (n – 1) t.

Расчет пластинчатых теплообменников

Общее количество пластин теплообменника определяется из уравнения расхода жидкости продукта через канал в пластине

n = ,

где G – расход продукта, м3/с; S

0 – площадь сечения канала, по которо-му движется продукт, м2; υ – скорость движения продукта в канале, м/с.

Площадь поверхности теплообмена одной пластины, м2:

– в аппаратах без промежуточных листов

;

– в аппаратах с промежуточными листами

F1 = 0,5F (n – 1),

где F – общая площадь поверхности теплообмена, определенная теп-ловым расчетом, м2.

Суммарная длина каналов в одной пластине

,

где z – число каналов на одной стороне пластины; dэ – эквивалентный диаметр канала; π – смоченный периметр канала; ℓ – длина канала,

.

5. Содержание и порядок оформления отчета о работе

Отчет должен включать в себя описание конструкции, прин-ципа действия рассмотренного оборудования (согласно заданию пре-подавателя), эскиз агрегата, кинематическую и технологическую схему, а также технологи­ческий расчет.

Отчет выполняется на специальных бланках, получаемых сту-дентом на кафедре. Эскизы и схемы выполняются карандашом с обя-зательным соб­людением требований ЕСКД: текст пишется черни-лами, фломастером или пастой.

В конце занятия студент защищает отчет по лабораторной ра-боте.

Список литературы

1. Антипов С.Т. и др. Машины и аппараты пищевых произ-водств. – М.: Высш. шк., 2001. – 704 с.

Содержание

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ 3

2. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ 3

3. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ В ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 3

4

3.1. Огневая обработка мясопродуктов 6

3.2. Вакуум-горизонтальный котел 7

3.3. Охладитель жира ФОЖ 10

3.4. Центробежная машина АВЖ-245 12

3.5. Пластинчатый теплообменник 14

3.6. Автоклав 18

4. Расчет теплообменников 23

. 27

5. СОДЕРЖАНИЕ И ПОРЯДОК ОФОРМЛЕНИЯ ОТЧЕТА О РАБОТЕ 27

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 27

Арсеньев Владимир Владимирович Мовчанюк Евгений Владимирович Верболоз Елена Игоревна

Технологическое оборудование для проведения теплообменных процессов

Методические указания к лабораторной работе

для студентов специальности 260601 очной и заочной форм обучения

Редактор Т.В. Белянкина

Корректор Н.И. Михайлова

Компьютерная верстка Н.В. Гуральник

_______________________________________________________________

Подписано в печать 29.12.2011. Формат 6084 1/16

Усл. печ. л. 1,63. Печ. л. 1,75. Уч.-изд. л. 1,56

Тираж 100 экз. Заказ № C 136

_____________________________________________________________________

СПбГУНиПТ. 191002, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова, 9

ИИК СПбГУНиПТ. 191002, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова, 9

31

Расчет — реакционный змеевик — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Расчет — реакционный змеевик

Cтраница 1

Детальный посекционный расчет реакционного змеевика должен проводиться по методике, предлагаемой в литературе [ 4, с. Ввиду сложности этот расчет не приводится. Если ограничиться предварительным расчетом реакционного змеевика, то все остальные определения по трубчатой печи для пиролиза углеводородов нужно проводить в той последовательности, которая принята для печи с излучающими стенками топки.  [1]

Поэтому расчет реакционного змеевика проводят в две стадии: первая называется предварительным расчетом, вторая — расчетом по секциям, т.е. по отдельным, очень небольшим участкам змеевика.  [2]

Для расчета реакционного змеевика печи тяжелого сырья по методу С. Н. Обрядчи-кова [16] необходимо определить выход бензина ( в %) в единицу времени при температуре 470 С. Известно, что скорость реакции крекинга тяжелого сырья при 450 С равна 0 4 % бензина за 1 мин. Отсюда определяют продолжительность t пребывания сырья в зоне реакции, необходимую для образования заданного количества бензина.  [3]

Для расчета реакционного змеевика печи тяжелого сырья по методу С. Н. Обрядчи-кова [16] необходимо определить выход бензина ( в %) в единицу времени при температуре 470 С. Известно, что скорость реакции крекинга тяжелого сырья при 450 С равна 0 4 % бензина за 1 мин. Отсюда определяют продолжительность т пребывания сырья в зоне реакции, необходимую для образования заданного количества бензина.  [4]

Важным элементом расчета реакционного змеевика пиролиза является выбор глубины разложения и степени ее приближения к равновесной. По мере приближения к равновесию усиливается роль реакций уплотнения, ведущих к отложениям кокса.  [5]

Экспериментальные данные, признанные достоверными, используются для расчета реакционных змеевиков установок замедленного коксования и термического крекинга.  [6]

Самой сложной и трудной задачей при расчете такой трубчатой печи является расчет реакционного змеевика, в котором должно осуществляться термическое разложение углеводородов до необходимой глубины в минимальное время.  [8]

Для усовершенствования технологии и повышения экономической эффективности процесса существенное значение имеет

расчет оптимального реакционного змеевика и разработка методики оптимального управления процессом.  [9]

На рис. 3 и 4 приведены типичные кривые распределения соответственно температуры продукта и изменения давления по длине ра-диантной части змеевика. Такие кривые, характеризующие гидравлический и тепловой режим работы печи, необходимы для теплового и кинетического расчетов пиролизного реакционного змеевика.  [10]

В связи с этим для снижения отложения кокса на трубах требуется больший расход водяного пара 2 — 3 % и повышенный коэффициент рисайкла. В на — стоящее время БашНИИ НП проводит исследовательские лабораторные работы и обследование печей промышленных установок с целью определения основных параметров для расчета реакционных змеевиков при переработке различного сырья.  [11]

Реакционный змеевик является частью общего змеевика, которая располагается в радиантной секции печи. По длине змеевика повышается температура потока, падает давление, растет глубина крекинга, меняется состав продуктов и увеличивается скорость потока, обусловленная образованием газообразных углеводородов и частичным испарением жидкой фазы. Цель

расчета реакционного змеевика — определение его длины, обеспечивающей заданную глубину крекинга сырья, определение перепада давления и количества подводимого тепла. Из-за меняющихся условий по длине змеевика точный расчет последнего оказывается исключительно громоздким и сложным. Поэтому обычно прибегают к упрощениям. Задача состоит в том, чтобы с достаточной точностью провести расчет змеевика при заданных условиях и выбрать такие размеры и конфигурацию реакционного устройства, которые бы обеспечивали достаточную длительность межремонтного пробега, минимальные капитальные и эксплуатационные затраты.  [12]

Страницы:      1

Расчет реакционного змеевика — Справочник химика 21

    Расчет реакционного змеевика [c.168]

    Реакционный змеевик является частью общего змеевика, которая располагается в радиантной секции печи. По длине змеевика повышается температура потока, падает давление, растет глубина крекинга, меняется состав продуктов и увеличивается скорость потока, обусловленная образованием газообразных углеводородов и частичным испарением жидкой фазы. Цель расчета реакционного змеевика — определение его длины, обеспечивающей заданную глубину крекинга сырья, определение перепада давления и количества подводимого тепла. Из-за меняющихся условий по длине змеевика точный расчет последнего оказывается исключительно громоздким и сложным. Поэтому обычно прибегают к упрощениям. Задача состоит в том, чтобы с достаточной точностью провести расчет змеевика при заданных условиях и выбрать такие размеры и конфигурацию реакционного устройства, которые бы обеспечивали достаточную длительность межремонтного пробега, минимальные капитальные и эксплуатационные затраты. 

[c.168]


    Пример. Провести кинетический расчет реакционного змеевика печи легкого крекинга гудрона, полученного из западно-сибирской нефти. [c.170]

    Предварительно необходимо провести технологический расчет реакционного змеевика печи для нагрева вторичного сырья по методике, описанной в предыдущем разделе для печи легкого крекинга. Отличие состоит лишь в том, что вторичное сырье должно нагреваться до температуры 495—515 °С за более короткое время—120 с. Оптимальной скоростью движения сырья на входе в реакционный змеевик считается 1,0—1,6 м/с, что достигается подачей турбулизатора — водяного пара. [c.181]

    Полученные результаты кинетического расчета реакционного змеевика печи легкого крекинга должны служить основой для теплотехнического расчета печи по известной методике [48]. 

[c.177]

    Помимо определения расхода полезного тепла существенным элементом технологического расчета печи является кинетический расчет реакционного змеевика. Если необходимая глубина разложения сырья определяется температурой tp и временем реакции х (в секундах), то объем реакционного змеевика V составит (в м )  [c.33]

    Расчет трубчатой печи состоит из расчета реакционного змеевика с учетом протекающих в нем процессов испарения и химических превращений, в также теплового расчета печи в целом с определением размеров топки, температуры уходящих газов, КПД печи, расхода топлива и т.д. [c.80]

    Экспериментальные данные, признанные достоверными, используются для расчета реакционных змеевиков установок замедленного коксования и термического крекинга. [c.76]

    Расчет реакционных змеевика и камеры установок термического крекинга под давлением [c.122]

    Расчет реакционного змеевика печи [16, 19]. Для расчета реакционного змеевика печи тяжелого сырья по методу С. Н. Обрядчикова [16] необходимо определить выход бензина (в %) в единицу времени при температуре 470 °С. Известно, что скорость реакции крекинга тяжелого сырья при 450 °С равна 0,4% бензина за 1 мин. Отсюда определяют продолжительность х пребывания сырья в зоне реакции, необходимую для образования заданного количества бензина. Зная давление и среднее содержание (выход) бензина в реакционном змеевике, по рис. 47 определяют плотность паро-жидкостной смеси рс . Затем вычисляют скорость движения продуктов крекинга в змеевике и, м сек)  [c.125]

    И состава реакционной смеси по длине змеевика. Поэтому расчет реакционного змеевика проводят в две стадии первая называется предварительным расчетом, вторая — расчетом по секциям, т.е. по отдельным, очень небольшим участкам змеевика. [c.200]


    Расчет реакционного змеевика печн термического крекинга [16, 19]. Для расчета реакционного змеевика печи тяжелого сырья по [c.123]

    Помимо определения расхода полезного тепла, существенным элементом техпологичсского расчета крекинг-печи является так называемый кинетический расчет реакционного змеевика. [c.62]

    Важным элементом расчета реакционного змеевика пиролиза является выбор глубины разложения и степени ее приближения к равновесной. Степенью приближения к равновесию (ф) называется отношение констант равновесия, соответствующих действительному составу продуктов, к теоретическим значениям констант равновесия (при данной температуре). По мере приближения к равновесию усиливается роль реакций уплотнешгя, ведущих к отложениям кокса. Степепь приближения к равновесию составляет в среднем около 60% [c.130]

    Подробнее о расчете реакционного змеевика см. Клименко А, П., Получение этилена из нефти и газа. Гостоптехиздат, 1962 Л у к ь я н ов П. И., Васистов А. Г., Пиролиз нефтяного сырья, Гостоитехиздат, 1962, [c.130]


Бойлер косвенного нагрева: своими руками, видео, чертежи

Горячее водоснабжение — это привычно и удобно, но как быть, если подключиться к центральной системе затруднительно? Решить этот вопрос целым рядом способов, и самый простой и экономичный из них — установка бойлера косвенного нагрева.

Особенности

В отличие от водонагревателей, в бойлере косвенного нагрева используется энергия теплоносителя, применяемого для отопления. Для этого в бак-накопитель встраивается теплообменник, обычно имеющий форму змеевика. Проходя по нему, теплоноситель системы отопления нагревает воду, находящуюся в баке.

Нагрев воды в бойлере, как и в водонагревателе накопительного типа, происходит в течение нескольких часов, но ее температура потом долго остается стабильной, что повышает удобство использования горячей воды для душа и ванны.

Бойлер косвенного нагрева не только экономичен, он еще и более безопасен, чем водонагреватель. В случае отказа автоматики в ТЭНовых нагревателях может произойти закипание воды и разрушение самого прибора или фитинговых соединений, что приведет к утечке. В бойлере же вода не может нагреться сильнее, чем теплоноситель, обычно этот показатель находится в пределах 60-90 градусов, что безопасно и для труб, и для человека.

Плюсы использования бойлера косвенного нагрева:

  • теплообменник можно подключить как к центральному отоплению, так и к котлу любого типа;
  • для нагрева воды не нужна электроэнергия, газ или другое топливо, что снижает затраты на монтаж и эксплуатацию бойлера;
  • температура воды стабильная, без резких скачков;
  • безопасность использования даже без установки дорогостоящей автоматики — вода не закипает, при утечке или прекращении подачи холодной воды не происходит выхода прибора из строя;
  • простая конструкция и монтаж позволяют дополнительно сэкономить, сделав и установив бойлер косвенного нагрева своими руками.

Минусы:

  • довольно большие размеры и вес, сравнимые с водонагревателем накопительного типа;
  • бойлер косвенного нагрева используется только в отопительный сезон, для летнего применения его оснащают ТЭНом;
  • длительный нагрев воды, во время которого температура теплоносителя в радиаторах снижается;
  • отложение солей на змеевике требует регулярной чистки и обслуживания.
На рынке представлено множество моделей бойлеров, использующих косвенный нагрев. Но при наличии минимальных навыков сварки и монтажа возможно изготовление бойлера для дома или дачи своими руками.

Конструкция

Устройство бойлера довольно простое. В баке из материала, не подверженного коррозии, расположен теплообменник в виде змеевика или бака меньшего размера. Теплообменник для увеличения теплоотдачи выполняют из материала с высокой теплопроводностью, обычно из меди.

Бак оснащен штуцерами для подвода и отбора воды. Ввод холодной воды расположен снизу бака и оснащен обратным клапаном, через него же, с помощью обводного вентиля, производят слив. Выводной патрубок для горячей воды располагают в верхней части бака.

Стенки бака для уменьшения тепловых потерь необходимо хорошо утеплить. Для этого можно использовать различные материалы, но наилучший вариант — полиуретан, он обладает высокими теплоизоляционными качествами, при этом не боится влаги, хорошо гасит шум воды, возникающий при нагреве, долговечен и экологически безопасен.

Чтобы сделать бойлер своими руками проще всего поместить бак-накопитель в бачок или корпус аналогичной формы чуть большего размера и заполнить пространство между ними полиуретановой пеной из баллона.

Для измерения и регулировки температуры бойлер оснащают термометром и термостатом. Этот элемент не обязателен, но существенно увеличивает удобство использования нагревателя. Чтобы уменьшить внутреннюю коррозию, можно также встроить в бак магниевый анод, предназначенный для водонагревателей ТЭНового типа. Их продают в сервисных центрах обслуживания или в магазинах бытовой техники.

Технология изготовления своими руками

Прежде чем начать самостоятельное изготовление бойлера, нужно определиться с его параметрами и характеристиками:

  • расход воды и объем бака;
  • вид змеевика и расчет его размеров;
  • наличие дополнительных устройств — ТЭНа, термостата.

Исходя из полученных ответов можно выбрать емкость для накопительного бака, материал для изготовления змеевика, а также определиться с размерами и выполнить эскиз будущего бойлера.

Расчет объема

Чтобы обеспечить достаточное количество горячей воды, необходимо представлять себе ее ежедневный расход. Принято считать, что на каждого постоянно проживающего в доме человека необходимо 50-80 литров нагретой воды в день.

Это количество позволит принять душ или ванну, а также удовлетворит потребность в горячей воде для стирки, уборки и мытья посуды. Таким образом, для семьи из 3-4 человек понадобится бойлер с баком на 200 литров.

Если вода нужна только для хозяйственных нужд, например, мытья рук и посуды, достаточно бака меньшего размера — на 50-70 литров. Не стоит без необходимости выбирать бак слишком большого размера — это увеличит время нагрева воды и приведет к уменьшению эффективности отопительной системы.

Выбор и расчет змеевика

Змеевик в бойлере может быть выполнен из металлической трубы в виде спирали или змейки, либо представлять собой внутренний бак меньшего размера. Делать его лучше из материала, обладающего высокой теплопередачей и устойчивостью к коррозии, например, из меди.

Также можно использовать трубу из нержавейки, но ее сложнее согнуть и придать ей необходимую форму. Обычные стальные трубы использовать не рекомендуется — проточная вода при нагреве будет выделять пузырьки кислорода, которые вызовут быструю коррозию металла. Наиболее удобна трубка из меди диаметром 10 мм — она гнется без применения горелки по шаблону.

Некоторые мастера используют также металлопластиковые трубы. Они устойчивы к внешней и внутренней коррозии, но использовать их нужно строго при температуре ниже 90 градусов. Любой перегрев приведет к деформации труб, протечкам и смешиванию воды в контурах. При определенных условиях это может привести к воздушным пробкам и ухудшению циркуляции.

Змеевик из трубы наматывают в виде спирали из расчетного числа витков и располагают в нижней части бака круглого сечения. Для нормальной теплоотдачи он не должен касаться стенок. При изготовлении бака прямоугольной формы теплообменник делают в виде змейки и размещают у одной из стенок.

Размеры и число витков змеевика определят с помощью расчета по формуле:


В этой формуле:
  • Р — тепловая мощность змеевика, которая должна составлять 1,5 кВт на каждые 10 литров объема бака;
  • d — диаметр используемой трубы, выраженный в метрах, принимаем 0,01 м;
  • l — общая длина трубы, в метрах;
  • ∆Т — разность температур до и после нагрева, обычно для предварительного расчета принимают 65 градусов.

Для бака на 200 литров с мощностью в 30 кВт расчет будет таким:


Отмерив необходимую длину трубы, нужно рассчитать также диаметр витка. Чтобы спираль не касалась стенок, его принимают на 10-12 см меньше диаметра бака-накопителя. Расчетные значения для некоторых размеров бака приведены в таблице.
Объем бака бойлера, лМощность тепловая, кВтДлина змеевика, мДиаметр бака бойлера, мДиаметр витка, мКоличество витков
20030150,50,412
15022,5110,50,49
100157,50,40,38
507,540,40,35

Расстояние между витками целесообразно делать 5-8 см, чтобы улучшить условие теплообмена. При этом важно рассчитать общую высоту змеевика так, чтобы он не перекрывал входной и выходной патрубок для нагреваемой воды.

Теплообменник в виде бака выполняют обычно из того же материала, что и сам бак, а его размеры составляют 1/5-1/8 общего объема бойлера.

ТЭН, термостат и другие вспомогательные устройства

Один из недостатков бойлера косвенного нагрева — возможность его использования только в отопительный период. Решить эту проблему можно двумя способами:

  • выполнить монтаж короткого замкнутого контура от котла, рассчитанного только на нагрев воды в бойлере;
  • установить в самом баке ТЭН.

Первый способ связан с лишним расходом времени и топлива — при загрузке на неполную мощность котел будет работать с пониженным КПД, а в случае использования твердого топлива — еще и с образованием повышенного количества копоти и сажи. Кроме того, потребуется время на его обслуживание, загрузку и чистку.

Установка ТЭНа в сам бак бойлера позволит использовать его летом в режиме обычного водонагревателя. Для снижения затрат на электроэнергию нагрев можно производить в ночное время по более низким тарифам или подключить в систему солнечный коллектор.

Мощность ТЭНа должна соответствовать объему бака. В среднем, для объема 50 литров необходим ТЭН электрической мощностью 1,5-1,8 кВт, а для 200 литрового бойлера — 5-6 кВт. Эти значения могут быть незначительно изменены, при этом стоит помнить: чем больше мощность, тем короче время нагрева, и наоборот.

Осуществляя монтаж ТЭНа в бак бойлера, обязательно установите термостат, отключающий нагрев при температуре не более 90 градусов!

Также рекомендуется установить в бак магниевый анод, который отвлекает на себя процессы электрохимической коррозии внутри бака. Он постепенно растворяется при этом, и через несколько лет может потребоваться его замена.

В данной статье вы узнаете, что лучше: купить электрокотёл для частного дома или сделать своими руками.
Как правильно выбрать электрокотёл для обогрева дома площадью 100 квадратных метров, читайте здесь

Порядок изготовления и монтажа

После проведения всех необходимых расчетов и подготовки эскиза можно собирать бойлер косвенного нагрева своими руками.

    1. Сборку начинают с подготовки самой важной части — бака-накопителя. Можно использовать любую готовую емкость из нержавейки, алюминия или термостойкого пластика или сварить бак из листового металла и обрезков труб подходящего диаметра. Главное требование — достаточная толщина стенок и прочность бака и устойчивость к коррозии.
    2. Достаточно просто сделать бак из отработанного газового баллона. Для этого верхнюю часть баллона срезают, внутренние стенки тщательно зачищают, промывают несколько раз и проветривают на свежем воздухе в течение 3-5 дней. В противном случае вода приобретет запах газа. После просушки поверхность грунтуют водостойкой краской.
    3. В баке в соответствии с эскизом нужно сделать несколько отверстий: для подключения змеевика, для входного и выходного патрубка, а также для ТЭНа и термостата при их установке.

    1. Приваривают обрезки трубы — патрубки, и нарезают на внешней части резьбу для подключения контура ГВС и отвода от контура отопления.
    2. Далее нужно сделать змеевик по расчетным размерам. Навивать спираль удобно по шаблону, в качестве которого используют трубу нужного диаметра, бревно или любой прочный цилиндрический предмет. Навивка должна быть достаточно свободной, чтобы готовый змеевик снялся с оправки.

  1. К патрубкам змеевик крепят с помощью пайки, проверяя герметичность соединений. Это можно сделать с помощью воздуха из компрессора и мыльной воды. Давление при опрессовке должно превышать рабочее давление в системе отопления как минимум в 1,5 раза.
  2. При необходимости устанавливают в бак ТЭН, термостат и магниевый анод. Подключают к электрической части медный кабель необходимого сечения — для ТЭНа 2 кВт — 1,5 мм², для 4 кВт — 2,5 мм², для 5 и более — 4 мм².
  3. Помещают бак в корпус, если он предусмотрен проектом. Устанавливают между стенками бака и корпуса временные или постоянные распорки, чтобы выдержать одинаковое расстояние со всех сторон. Заполняют пространство утеплителем, например, монтажной полиуретановой пеной.
  4. После высыхания пены срезают излишки, обрабатывают патрубки и крепят крышку корпуса. Можно окрасить его краской по металлу в светлые тона, для меньшего излучения тепла и продления срока службы.
  5. Подключают бойлер к системе отопления и ГВС соответственно приведенной схеме.

Сделать бойлер косвенного нагрева своими руками довольно просто и бюджетно, а его эффективность и экономичность быстро окупит все затраты. Горячая вода со стабильной температурой сделает жизнь в загородном доме обеспечит привычный горожанам комфорт.

Расчет змеевика к самогонному аппарату

Выбор холодильника для самогонного аппарата

расчет змеевика для самогонного аппарата

Самогонный аппарат своими руками.Начало.Холодильник.

Змеевик из медной трубки (спираль).

холодильник димрота из нержавейки ( длина 4 метра диаметр 8 мм.)

Делаем змеевик для самогонного аппарата / Home distiller. Hand made

Холодильник димрота для дефлегматора Изготовление самогонного аппарата: 1 часть

Как работает сухопарник ! Простой самогонный аппарат !

Простейший холодильник для самогонного аппарата своими руками

Холодильник для самогонного аппарата своими руками.

Также смотрите:

  • Сколько должна стоять брага для самогона из яблок
  • Самогон смешная реклама
  • Начм настоять самогон
  • Татиана сильва брага
  • Рецепт изготовление хлебного самогона
  • Как сделать самому царгу для самогонного аппарата
  • Молочном бидон самогонный аппарат
  • Брага на старых дрожжах
  • Как определить обьем голов у самогона
  • Как сделать самогон из помидоров
  • Чага настойка на самогоне показания
  • Самогон и арахис
  • Самогон из спелых абрикос рецепт
  • Тихо браге теория луны
  • Как делать самогон из овса
Главная » Новости » Расчет змеевика к самогонному аппарату

Расчёт и конструирование вертикального сосуда с рубашкой и плоским змеевиком

Белорусский государственный технологический университет
Кафедра Процессов и аппаратов химических производств
Курсовой проект по дисциплине «Расчет и конструирования машин и агрегатов»
На тему «Расчёт и конструирование вертикального сосуда с рубашкой и плоским змеевиком»
Минск 2018

Исходные данные
1.Высота цилиндрической части = 3,6 м ;
2.Внутренний диаметр сосуда = 2,7 м ;
3.Давление внутри сосуда = 0,1МПа ;
4.Поверхность теплообмена = 5 м ;
5.Давление внутри змеевика = 0,28 МПа ;
6.Внутренний диаметр змеевика = 40 мм ;
7.Среда внутри корпуса: Агрессивная ;
8.Среда внутри змеевика: Вода ;
9.Температура внутри змеевика: 70 С.
Графическая часть включает:
— чертеж общего вида – лист А1;
— деталировка – лист А1.

В курсовом проекте произведен выбор конструкционного материала, подбор днищ и крышек, определение расчётной длины обечайки, расчёт обечайки под действием внутреннего давления, расчёт днищ и крышек под действием внутреннего давления, подбор и расчёт фланцевых соединений «обечайка-крышка», подбор люк-лаза и параметров, расчёт рубашки.

Содержание
Введение
1.Выбор конструкционных материалов
2.Подбор и уточнение расчетных данных
3.Расчет днища от действия внутреннего давления
4.Расчет крышки от действия внутреннего давления
5.Расчет обечайки от действия внутреннего и наружного давления
6.Расчет змеевика
7.Расчет на прочность сопряжения «обечайка днище
8.Подбор и расчёт фланцевых соединений «обечайка-крышка»
9.Подбор люк-лаза
10.Степень унификации и стандартизации
Список используемых ГОСТов
Заключение
Список использованной литератур

Состав: Вертикальный сосуд(СБ),Обечайка(СБ),Деталировка(днище,фланец,крышка),Спецификация(1,2),ПЗ,Титульник

Софт: КОМПАС-3D 16.1

Бойлер косвенного нагрева своими руками: устройство самодельного бойлера

Наличие водопровода с горячей водой – это часть привычного комфорта для современного жилища. Однако не всегда удаётся решить задачу подвода централизованных коммуникаций к загородной недвижимости.

Поэтому владельцы частных домовладений устраивают автономное снабжение горячей водой, используя в качестве источника нагрева отопительный контур. Для решения задачи потребуется всего лишь соорудить бойлер косвенного нагрева своими руками.

Мы расскажем, как сделать полезный в быту прибор. В статье подробно описаны правила установки и подключения оборудования, поставляющего санитарную воду в точки разбора воды. Вы узнаете, как подготовить бойлер к запуску и как ввести его в эксплуатацию.

Содержание статьи:

Устройство бойлера косвенного нагрева

По сути, аппарат представляет собой обычный теплообменник.

Правда теплообменники традиционно строят по принципу «труба в трубе», а в данном случае элементами теплового обмена являются сосуд и трубчатый змеевик. Накопительный сосуд исполняет роль наружной «трубы», внутри которой размещается «труба» внутренняя или змеевик.

Галерея изображений

Фото из

Подготовка санитарной воды в бойлере косвенного нагрева производится без прямого использования электроэнергии, газа, твердого или жидкого топлива

Воду для гигиенических процедур в бойлере косвенного нагрева производит теплоноситель, подогреваемый котлом

Бойлер подключают к системе отопления. Внутри него по змеевику, трубам или пространству между двумя баками проходит теплоноситель прежде чем дальше попасть в приборы отопления

Чаще всего бойлеры косвенного нагрева оборудуют теплообменниками в виде змеевиков. Особенно характерно это решение для самодельных конструкций

Змеевик, по которому протекает теплоноситель, просто устанавливают внутри емкости. Нагретая им вода для бытовых нужд постоянно находится в этом виде накопительного водонагревателя

В качестве корпуса для изготовления самодельного бойлера подойдет любая герметичная емкость, бак, опустошенный газовый баллон, обычный бойлер

Сложность заключается вовсе не в изготовлении, а в подключении бойлера косвенного нагрева. Для его нормальной работы требуется циркуляционный насос, обратный клапан, мембранный бак для расширяющейся при нагреве жидкости

В установке собственной группы безопасности нет необходимости. Избыток давления устранит общий для отопления предохранительный клапан. А вот воздухоотводчик совсем не помешает, потому что внутри отдельной от системы емкости будет закипать вода

Устройство для экономного использования энергии

Заводское оборудование для косвенного нагрева

Вариант теплообменника бойлера косвенного нагрева

Самый распространенный теплообменник бойлера

Простая конструкция бойлера косвенного нагрева

Самодельный бойлер из газового баллона

Сложность обвязки бойлера косвенного нагрева

Воздухоотводчик в схеме подключения бойлера

 

Через трубчатый змеевик пропускается , а внутренняя область сосуда заполняется холодной водой. Теплоноситель нагревает стенки трубчатого змеевика, а те, в свою очередь, греют холодную воду в сосуде.

Примерно так выглядит традиционная схема подключения бойлера косвенного нагрева. В данном случае прибор работает в паре с отопительным котлом

Схема обычно делается по технологии противотока двух сред, разных по температурному уровню. Другими словами, если выход подогреваемой воды предусмотрен в нижней части ёмкости, а патрубок подпитки холодной водой находится выше, в этом случае подача теплоносителя в змеевик осуществляется на верхнем уровне.

Обратная конфигурация выполняется, если вход и выход холодной воды меняются местами. На практике чаще встречаются схемы с верхним выходом нагретой воды.

С целью снижения тепловых потерь сделанный своими руками бойлер косвенного нагрева следует обязательно изолировать. Хороший изолятор тепла – минеральная вата

Учитывая, что бойлер косвенного нагрева относится к тепловому сантехническому оборудованию, аппарат и прилегающая к нему обвязка трубопроводами подлежат тепловой изоляции.

Разумно монтировать систему в непосредственной близости от . Такой подход обеспечит меньше затрат на монтаж оборудования, а потери тепла на пути от системы отопления к бойлеру косвенного нагрева будут существенно снижены.

С примером изготовления простейшего бойлера косвенного нагрева ознакомит следующая фото-подборка:

Галерея изображений

Фото из

Бак из нержавейки в качестве корпуса

Теплообменник из сильфонного шланга

Трубы для подключения теплообменника к отоплению

Крепление труб теплообменника подвесками

Проект и монтаж своими руками

Главная задача на стадии проектирования своими руками – это подбор накопительной ёмкости, которая бы своим объёмом покрывала потребности в горячей воде.

Выбор накопительной емкости

Для большинства случаев эксплуатации системы расчёт потребности делается на 3-4 человека (среднестатистическая семья). Согласно нормативам, одна персона потребляет около 70 л/сут. То есть, для среднестатистической семьи вполне достаточно установить бойлер косвенного нагрева объёмом 200 л. При такой ёмкости потребность удовлетворяется полностью.

Подбору сосуда под переделку его в бойлер косвенного нагрева следует уделить особое внимание. Это должна быть ёмкость крепкая, прочная, не поддающаяся влиянию коррозии

Бак для нагрева холодной воды обычно выбирают под вертикальную установку, но не исключается также вариант монтажа в горизонтальном положении. В качестве бойлерного бака допустимо использовать тару, выполненную из прочных термостойких материалов.

Конечно же, материал тары следует выбирать с учётом его высоких антикоррозийных свойств, допустимого температурного расширения, прочих эксплуатационных характеристик.

Подходящими материалами можно считать:

  • алюминий;
  • нержавеющую сталь;
  • специальные полимеры.

Следует помнить: бойлеры любого типа относятся к сосудам, работающим под давлением. К тому же теплоноситель системы отопления может нагреваться до высокой температуры (90ºС и выше). Исходя из этих свойств бойлерных установок, следует проектировать и строить систему своими руками.

На практике нередко встречаются реально абсурдные конструкции, тоже сделанные своими руками, к примеру, на базе обычной молочной фляги или столовой кастрюли. Таких решений следует избегать.

Такой выглядит пародия на бойлер косвенного нагрева. Сделано своими руками достойно, но для сопоставления с реально надёжным и эффективным устройством необходим совершенно иной подход

Проект бойлера косвенного нагрева, исполняемого своими руками, включает в себя ещё и расчёт трубчатого змеевика. Здесь необходимо рассчитать требуемую тепловую мощность этого устройства, чтобы по результатам расчёта определить длину трубы змеевика и её диаметр.

Расчет длины змеевика

Традиционным материалом для изготовления змеевиков бойлеров является медь или латунь. Рекомендуется выбирать именно один из этих материалов, так как оба материала обладают высоким коэффициентом теплопередачи.

Эффективность работы змеевика (время нагрева и набор требуемой температуры) во многом зависит от правильного расчёта. Также важно грамотно выполнить монтаж спирали внутри сосуда

Для расчёта необходимых значений на изготовление бойлерного змеевика подойдёт формула:

L = Q / D* (Tг – Тх) * 3,14

Буквенные обозначения здесь:

  • L – длина трубки,
  • Q – тепловая мощность змеевика,
  • D – диаметр трубки,
  • – температура горячей воды,
  • – температура холодной воды.

Давайте разберем пример, как рассчитать длину медной трубы под спираль мощностью 20 кВт для бойлера косвенного нагрева.

Есть медная труба диаметром 10 мм, приобретённая на рынке в бухте. Под бойлер взят сосуд ёмкостью 200 л. Расчётные значения температур холодной и горячей воды: 15ºС и 80ºС, соответственно.

Требуется определить размер длины медной трубы, достаточный для производства теплообменной трубчатой спирали мощностью 20 кВт. По формуле проводится следующий расчёт: 20/0,01*(80-15)*3,14. Результат расчёта: требуемая длина медной трубы составит 10 метров.

Изготовление и обработка змеевика

Для изготовления змеевика бойлера косвенного нагрева ёмкостью 150-200 литров, как правило, берётся медная или латунная трубка диаметром 10 – 20 мм. Трубка закручивается спиралью с учётом остаточного зазора в 5-7 мм между витками.

Зазор требуется делать обязательно (допускается после намотки раздвигать витки), так как необходима компенсация расширения металла. К тому же при таком исполнении спирали достигается полный контакт воды с поверхностью медной (латунной) трубки.

Пример самостоятельной намотки змеевика для бойлера косвенного нагрева. В качестве барабана применяется полиэтиленовая толстостенная труба. После намотки витки раздвигаются на 1-2 мм

В принципе, медные или латунные змеевики можно отыскать уже готовые для эксплуатации. Например, взять змеевик от какого-нибудь технологического оборудования. Но тогда придётся учесть размеры имеющейся ёмкости и соответствие спирали по мощности теплообмена.

Зачастую выполнить подбор в точном соответствии с параметрами не удаётся. Поэтому дабы не терять драгоценного времени в этом смысле выгоднее изготовить трубчатый спиральный нагреватель самостоятельно.

Изготовить змеевик своими руками без опыта сложно, но такая задача выполнима. Здесь главное — выполнить качественную намотку спирали. Под намотку медной (латунной) трубки рекомендуется использовать барабан из подходящего материала.

Диаметр барабана меньше внутреннего диаметра бойлерной ёмкости примерно на 10-15%. В итоге, если внутренний диаметр бака 500 мм, значит, значение диаметра змеевика составит:  (500 – 500/10) = 450 мм.

Один из возможных вариантов установки резьбового фитинга на концевой части трубы змеевика. Свободный конец фитинга с резьбой будет входить в отверстие на стенке сосуда

На концевых частях трубки, свитой в спираль, потребуется смонтировать контактные резьбовые фитинги. Для решения этой задачи необходимо:

  1. Получить ровный срез на концах трубы, обработав их труборезом.
  2. Надеть на концевые части трубы обжимные гайки.
  3. Обработать края трубы развёрткой.
  4. Установить фитинги и плотно подтянуть их к трубе гайками.

Не обязательно применять исключительно резьбовые двухсторонние фитинги. Если есть навыки пайки медных труб и соответствующий инструмент, можно методом пайки установить односторонние резьбовые фитинги.

Также в зависимости от материала корпуса сосуда, не исключается вариант пайки непосредственно к стенкам ёмкости. Однако при самостоятельном изготовлении бойлера косвенного нагрева этот шаг не рекомендуется по причине сложной технологической операции.

В собранном на фитингах или спаянном виде, теплообменный элемент (змеевик бойлерный) уже можно считать готовым к установке и последующей эксплуатации. Останется подготовить место для монтажа непосредственно на бойлерной ёмкости и внедрить водяной нагреватель в состав сосуда.

Подготовка бойлерной емкости

Как поместить готовую медную (латунную) спираль внутрь бойлерного бака, если ёмкость цельная? В этом случае придётся аккуратно срезать верхнюю часть и сделать крышку, которая будет крепиться на корпусе сосуда болтами.

Посадочные места крышки и бака выравниваются, шлифуются, оснащаются резиновой прокладкой. Между тем внутренний монтаж (и обслуживание) видится более удобным, если на ёмкости сделать две крышки – сверху и снизу.

Пример устройства крышки на сосуде, который используется под бойлер косвенного нагрева. Уплотнение достигается прокладкой и болтовым крепежом по всей окружности

После установки крышки на бойлерной ёмкости проблема с монтажом змеевика внутри бака отпадает сама собой. Теперь достаточно высверлить два отверстия на корпусе сосуда, ориентируясь под расположение концевых частей трубы спирали. Диаметр отверстий должен соответствовать диаметру резьбовой части фитингов с запасом на 1-2 мм.

Резьбовые части фитингов пропускают в отверстия, предварительно установив уплотнительные прокладки. Затем с наружной стороны стенки бака накручивают встречные фитинги и плотно стягивают соединение.

При таком креплении нагревательная спираль вполне устойчива, но дополнительные опоры сделать необходимо. Ход теплоносителя под давлением  внутри трубы часто сопровождается появлением вибраций. Дополнительные опоры будут компенсировать дефект.

Вариант перехода от трубок змеевика бойлера к магистральным линиям с теплоносителем системы отопления. Прямые фитинги одновременно исполняют роль крепежа

На корпусе бойлера косвенного нагрева также нужно сделать отверстия для набора и слива воды, запрессовать в них короткие патрубки, а на патрубках смонтировать запорные краны. При желании можно дополнить аппарат стрелочным термометром.

Завершив монтаж всех компонентов, корпус сосуда закрывают снаружи утепляющим материалом. Здесь удачно подойдёт минеральная вата с верхним фольгированным покрытием.

Инструкция по подключению и запуску системы

Первым делом самодельный домашний бойлер косвенного нагрева нужно подключить к магистрали отопления. Там, где применяется автономная отопительная система, в сеть домашнего котла.

Механическое подключение производится при открытой крышке на бойлерной ёмкости. После подключения нужно приоткрыть запорный кран, связывающий с обратной линией теплоносителя, и убедиться в отсутствии протечек как с внешней стороны устройства, так и внутри.

Перед тем, как включить самодельный бойлер косвенного нагрева полностью в работу, рекомендуется провести испытание на герметичность системы. На фото — заводской экземпляр

Если протечек не обнаружено, открывают линию подачи теплоносителя. Необходимо выждать некоторое время, чтобы змеевик прогрелся до температуры системы отопления. В режиме полного нагрева ещё раз внимательно проверить змеевик и все точки соединений на возможные утечки.

Если проверка показала целостность системы, закрывают крышку сосуда и подключают нагреваемой воды. Тестируют систему в режиме реального теплообмена.

Выводы и полезное видео по теме

Бывший в употреблении газовый баллон часто используют для изготовления самодельных устройств. Представляем видеоролик о том, как из корпус баллона сделать БКН.

Здесь описан всего лишь один вариант из всех возможных, которые существуют и удачно применяются. Нужно отметить, что вариантов самостоятельных конструкций бойлеров косвенного нагрева имеется немало.

К примеру, вместо цилиндрической накопительной ёмкости используются прямоугольные сосуды. Намотку спирали змеевика делают не однослойной, а многослойной. Дополняют водяной нагреватель электрическим тэном. Конструкторские замыслы не имеют границ.

Хотите поделиться собственным опытом в изготовлении бойлера косвенного нагрева или полезными сведениями по теме? Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке. Здесь же задавайте вопросы, высказывайте мнение и размещайте фото.

Калькулятор конструкции катушки и индуктивности

На этой странице вы узнаете, как создать собственную катушку своими руками. Я сделал это для изготовления катушек для хрустальные радиоприемники и Катушки Тесла, но это работает для любой катушки цилиндрической формы. Это также полезно, если вы собираетесь использовать катушку в LC бак резонансный схема.

Калькулятор индуктивности предоставляется ниже для облегчения.

Намотка катушки вручную.

Индуктивность часто является тем, чего вы пытаетесь достичь при проектировании катушки. то есть вы знаете индуктивность, которую вы хотите, и теперь вам нужно спроектировать катушку что будет иметь эту индуктивность.

Индуктивность

Катушки обладают свойством, называемым индуктивностью. Что такое индуктивность? Когда электрический ток изменяется при протекании через провод катушки, он создает изменяющееся магнитное поле, которое индуцирует (производит) напряжение или ЭДС (электродвижущая сила) в проводе, который противостоит течению.Это называется индукция и индуктивность является значением, количественно определяющим способность катушки индуцировать это напряжение. Символом индуктивности является Генри, а единицей измерения — Гн. Здесь мы на самом деле речь идет о катушке, индуцирующей напряжение в самой себе, что является самоиндукцией, но мы просто скажем индукцией.

Магнитное поле вокруг катушки.
Параметры для формулы индуктивности

Одна формула для индуктивности выглядит следующим образом:

Где:

  • L = индуктивность
  • u r = относительная проницаемость материала заполнителя (воздух = 1)
  • витков = количество витков на катушке
  • площадь = площадь поперечного сечения жилы в квадратных метрах*, включая часть катушки, как показано на схеме
  • длина = длина рулона в метрах*

* Калькулятор индуктивности ниже также принимает дюймы, а также сантиметры и миллиметры, и делает преобразование в метры для вас.

Как было сказано выше, µ r является относительным магнитным полем. проницаемость для всего, что вы используете для сердечника катушки, цилиндр, на который вы наматываете провод. Это греческая буква мю, мю, хотя часто буква u используется для удобства, как в u r . Если это полый картон или пластиковая трубка, то картон или пластик считается воздухом, и вы можете использовать 1. Такие материалы, как железо и феррит, имеют более высокие относительные проницаемости в сотни и тысячи раз.Для железного сердечника можно использовать примерное число 100, хотя на самом деле оно варьируется. в зависимости от сплава. То же самое касается феррита, который может иметь ценность. где-то от 20 до 5000, но если вы не знаете, что использовать, то 1000 это грубый компромисс. Поскольку он умножается на остальную часть формулы, это означает использование тех материалы дадут более высокое значение индуктивности. Ядра для кристаллического радио катушки иногда бывают пластиковыми или картонными и, следовательно, представляют собой катушки с воздушным сердечником, а иногда и ферритовый сердечник.Сердечники вторичной обмотки катушки Тесла катушки обычно пластиковые, а меньшие могут быть картонными, и поэтому считаются катушками с воздушным сердечником.

И если вы не знакомы с обозначением 1.26×10 -6 , это просто другой способ записи 0.00000126.

Область включает в себя часть катушки, как показано на схеме выше. При расчете площади с использованием радиуса укажите радиус ядра. плюс радиус провода. Если вычислить площадь по диаметру затем включите диаметр жилы плюс диаметр провода.Обратите внимание, что при расчетах катушки с очень тонкой проволокой, как с кристаллическое радио и катушка Тесла, показанная выше (например, калибр 24 / AWG) тогда размер провода, вероятно, будет пренебрежимо мал по сравнению с области сердечника, и вы обычно можете игнорировать провод.

Калькулятор индуктивности

Вот калькулятор индуктивности, который использует приведенную выше формулу. Диаграмма выше можно использовать в качестве руководства для некоторых параметров.

Видео — Как спроектировать катушку для удельной индуктивности

В этом видео я подробно объясняю формулу индукции, а также привести пример и рассказать о других факторах, таких как емкость катушки, частота и связь.

Обмотка рулонов | Паровоз

Начало работы

Начните заполнять поля ввода слева вверху. Если вы американец, вы можете переключиться на имперские единицы измерения (дюймы вместо миллиметров). Если вы в чем-то не уверены, попробуйте оставить значение по умолчанию. Вы всегда можете исправить его позже, если он окажется неверным.

Если вы новичок в намотке катушки, ваш провод, вероятно, Kanthal A1, и он, вероятно, круглый. Достаточно удобно, что это значения по умолчанию.

Диаметр проволоки должен быть указан на катушке либо в AWG, либо в миллиметрах. Введите это в поле AWG или поле справа от этого, помеченное ⌀ r .

Наконец, выберите целевое сопротивление по вашему выбору. Рекомендуется оставаться выше одного Ома, пока вы не будете достаточно уверены в том, что делаете. Вам нужно знать, какой ток ваши аккумуляторы способны обеспечить безопасно. В любом случае, пожалуйста, прочитайте о безопасности аккумуляторов, это важно.

По мере обновления входных значений результаты будут обновляться в таблице справа.

Видеоуроки

Чтение результатов

Длина провода сопротивления

Это длина провода сопротивления после того, как вы установили его в топпер и обрезали излишки.

Количество витков

Если вы делаете катушку для атомайзера, где обе ножки катушки указывают в одном и том же направлении , «Число витков, округленное до половины витков» — это результат, который вам нужен.Если вы наматываете атомайзер, где ножки указывают в направлении 90 132, противоположном направлению 90 133, используйте результат «Число витков, округленное до 90 134 полных 90 135 витков».

Тепловой поток

Как правило, вы хотите оставаться где-то между 120 и 350 мВт/мм². Кому-то нравится холодный пар, кому-то горячий. Цвет значка пламени даст вам приблизительное представление.Настраивайте на свой вкус.

Теплоемкость

Чем выше теплоемкость, тем медленнее будет нагреваться (и остывать) ваш змеевик.

Потеря силы ноги

Трата энергии на нагрев ножек змеевика может сделать вкус вашего пара металлическим или резким, поэтому по возможности держите ноги короткими.Интересно, что длина ног — не единственная величина, влияющая на процент потери мощности в ногах. Калибр проволоки и количество витков также играют роль, поэтому следите за этим числом. С большинством катушек вы, как правило, хотите, чтобы он был ниже 10%.

Расширенный

Остальные значения результатов, вероятно, станут понятны после того, как вы привыкнете к использованию калькулятора.Если вам нужна опция ввода или результат, которого вы еще не видели в Steam Engine, попробуйте нажать кнопку Advanced . Вам может повезти. Второй щелчок по кнопке вернет вас в основной режим. Обратите внимание, что любые изменения, сделанные вами в расширенном режиме, будут сохранены, даже если вы выйдете из расширенного режима. Если вы хотите начать с нуля, используйте кнопку Сброс .

Как работает калькулятор катушек

– что он делает и чего не делает

Платформа и точность

деталей двигателя

Все расчеты выполняются на JavaScript, который использует 64-битную плавающую точку.Это дает точность в 15–17 значащих десятичных цифр, что более чем достаточно для моделирования конструкции катушки.

Внутри все переменные хранятся и рассчитываются в метрических единицах. Избегаются ненужные преобразования единиц, чтобы предотвратить накопление ошибок округления при использовании имперских единиц.

Во время использования (расширенный режим) в поля ввода записываются три значения: Диаметр провода, сопротивление провода на миллиметр и длина провода сопротивления.Эти числа округляются в полях ввода, но сохраняются в памяти с полной точностью. Если вы вручную переопределяете значение, вы можете ввести свое собственное число с любой точностью. При сохранении и последующей загрузке настроек будут отображаться округленные значения, но число по-прежнему будет существовать в памяти с полной точностью.

Внутренние работы

– заглянуть внутрь машинного отделения
Длина провода сопротивления

AWG преобразуется в диаметр с помощью формулы, определяющей AWG.Это должно сделать преобразование AWG более точным, чем цифры, указанные многими поставщиками проводов сопротивления.

Сопротивление провода на единицу длины определяется удельным сопротивлением материала провода и площадью поперечного сечения провода. Удельное сопротивление для каждого материала можно найти в небольшой таблице констант.

Длина провода сопротивления — это установленное вами целевое сопротивление, деленное на сопротивление провода на единицу длины.Длина ноги вычитается перед подсчетом количества витков.

Материал Удельное сопротивление ( Ом мм² / м )
Кантал A1/АПМ 1,45
Кантал A/AE/AF 1.39
Кантал Д 1,35
Нихром N20 0,95
Нихром N40 1,04
Нихром N60 1.11
Нихром N70 1,18
Нихром N80 1,09
Ni200 0,096 (при 20°C)
Обертывания

Когда вы вводите внутренний диаметр катушки, внешний диаметр равен просто внутреннему диаметру плюс удвоенная толщина проволоки.Тогда окружность вашей катушки определяется путем умножения внешнего диаметра на π, и мы получаем длину одного витка.

Обертка идет не по прямой окружности вокруг оправки, а скорее по спирали, что делает ее немного длиннее окружности катушки. Для скрученных катушек 2–4 пряди объединяются в один диаметр с использованием диаметра внешней окружности, охватывающей 2 4 касательных окружности каждой пряди.

Тепло

Тепловой поток более или менее равномерно распределяется по проводу сопротивления. Горячие ноги нежелательны, поэтому мощность, затрачиваемая на нагрев ног, можно считать «потерянной».

Когда вы устанавливаете тепловой поток, калькулятор сообщит вам, какую мощность/напряжение должен выдавать ваш мод, чтобы достичь желаемого теплового потока.К какому тепловому потоку стремиться, зависит от длины ваших затяжек, от того, нагреваете ли вы свою спираль, теплоемкости катушки, типа жидкости для электронных сигарет, воздушного потока, впитывания, личного вкуса и т. д.

Плотность материала катушки используется для расчета массы проволоки и теплоемкости. Из-за отсутствия данных о плотности различных сплавов нихрома (кроме N80), плотность нихромовых качеств интерполируется из плотностей основных элементов сплава.

Теплоемкость материалов проволоки не сильно различается между используемыми сплавами. Поэтому для всех канталов используется 0,46 кДж кг -1 К -1 , а для всех нихромов — 0,447 кДж кг -1 К -1 .

Возможные источники ошибок

– или сферические коровы в вакууме

Этот калькулятор катушки представляет собой довольно простую и понятную цифровую модель геометрии и электрических свойств катушки распылителя, и можно ожидать, что она будет согласовываться, по крайней мере, с самой собой.С другой стороны, реальная жизнь включает в себя множество способов внести ошибку в ваши числа:

  • В зависимости от качества резистивная проволока может быть немного толще или тоньше, чем указано, или сплав может немного отличаться, что повлияет на удельное сопротивление.
  • Когда вы наматываете катушку, провод также растягивается, увеличивая удельное сопротивление.Это редко бывает очень значительным, но это зависит от того, насколько мал внутренний диаметр вашей катушки и насколько сильно вы натягиваете проволоку, когда наматываете ее. Более тонкая проволока легче растягивается, но также легче сгибается, требуя меньшего натяжения на небольшой оправке.
  • В катушке с соприкасающимися петлями (например, в микрокатушке) между петлями будет протекать небольшой ток.Несмотря на то, что окисление кантала создает тонкий изолирующий слой оксида алюминия вокруг провода, ни один изолятор не идеален. Количество тока, которое будет «протекать», зависит от толщины слоя оксида алюминия, который, в свою очередь, зависит от используемого сплава и от того, насколько сильно вы его сжигали. Это также зависит от площади фактического соприкосновения контуров, насколько сильно они соприкасаются, потенциала напряжения между каждым контуром и т. д.
  • Электронный сок не очень хорошо проводит электричество, но, как и все остальное, немного проводит.Сгоревший сок приводит к накоплению углерода на змеевике, а углерод довольно хорошо проводит электричество.
  • При сборке с Ni200 сопротивление катушки обычно настолько низкое, что «внутреннее» сопротивление самого распылителя может стать значительным. В результате сопротивление может быть выше, чем ожидалось, когда все собрано в моде. Примеры: Один из моих фаворитов, eXpromizer, имеет подпружиненный центральный штифт.Пружина также действует как проводник, и из-за больших токов она может нагреваться, если ее не очистить. Также известно, что Squape R не любит Ni200. Высокие или неустойчивые показания сопротивления не являются редкостью. Если можете, старайтесь держать сопротивление выше 0,1 Ом; предел ДНК 40. С катушкой с более высоким сопротивлением ток будет ниже, а это означает, что вы теряете меньше энергии, нагревая электрические пути в распылителе.Ваши показания сопротивления и, как следствие, контроль температуры будут более точными. Срок службы батареи, вероятно, также будет немного лучше.
    Максимальное сопротивление для DNA 40 в режиме Ni200 составляет 1,0 Ом. Достичь такой высоты с Ni200 сложно, и это не самоцель, но имейте в виду: наверху достаточно места для перегрузки.Не бойтесь воспользоваться этим фактом.

Вот некоторые из факторов, которые могут повлиять на точность в реальной жизни. Другим возможным источником ошибки является внутренний диаметр катушки. Если оправка отличается от спецификации всего на 0,1 мм, длина одного витка будет отличаться примерно на 0,314 мм. Умноженная на десять витков, эта маленькая ошибка увеличилась более чем в тридцать раз.Результат калькулятора никогда не может быть лучше, чем ввод.

Все эти источники ошибок могут в какой-то степени компенсировать друг друга, но могут и суммироваться. Это одна из причин, по которой вы всегда должны иметь под рукой приличный мультиметр и измерять свою катушку после ее сборки. Модель отлично подходит для того, чтобы представить вас на приблизительном уровне, но правильная окончательная сборка по-прежнему требует ваших навыков и некоторого измерительного оборудования.Steam Engine не предназначен для замены мультиметра.

Как рассчитать индуктивность катушки (однослойные цилиндрические катушки индуктивности с воздушным сердечником)

Индуктивность катушки зависит от ее геометрических характеристик, числа витков и способа намотки катушки. Чем больше диаметр, длина и число витков обмотки, тем больше ее индуктивность.

Если катушка намотана туго, виток к витку, то она будет иметь большую индуктивность, чем не туго намотанная катушка, с промежутками между витками.Иногда нужно намотать катушку с заданной геометрией, а провода нужного диаметра нет, тогда при использовании более толстого провода нужно немного увеличить количество витков, а при использовании более тонкого провода нужно уменьшить количество витков катушки, чтобы получить требуемую индуктивность.

Все приведенные выше соображения относятся к обмоткам катушек без ферритовых сердечников.

Индуктивность однослойных катушек на цилиндрических формах обмотки можно рассчитать по формуле:

L =( D /10) 2 * n 2 /(4.5* D +10* l )       (1)

Где
L — индуктивность катушки, мкГн;
D — диаметр змеевика (диаметр гильзы), мм;
l — длина змеевика, мм;
n — число витков обмоток.

В расчете может быть две задачи:

А. Дана геометрия катушки, найти индуктивность;
Б. Дана индуктивность катушки, рассчитайте количество витков и диаметр провода.

В корпусе «А» все данные приведены, индуктивность найти несложно.

Пример 1. Рассчитаем индуктивность катушки, показанной на рисунке выше. Подставляем значения в формулу 1:

L =(18/10) 2 *20 2 /(4,5*18+10*20) = 4,6 мкГн

Во втором случае известны диаметр катушки и длина раны. Длина намотки зависит от количества витков и диаметра проволоки. Поэтому рекомендуется производить расчет в таком порядке.Исходя из геометрических соображений, определить размер витка, диаметр и длину намотки, а затем подсчитать количество витков по формуле:

n =10*(5* L *(0,9* D +2* l )) 1/2 / D       (2)

После того, как вы нашли количество витков, определите диаметр провода с изоляцией по формуле:

д=л/н       (3)

Где
d — диаметр проволоки, мм;
l — длина намотки, мм;
n — количество витков.

Пример 2. Нам необходимо изготовить катушку диаметром 10 мм и длиной намотки 20 мм, катушка должна иметь индуктивность 0,8 мкГн. Обмотка имеет один слой, виток к витку.

Подставляем значения в формулу 2, получаем:
n = 10*(5*0,8*(0,9*10+2*20)) 1/2 /10 = 14

Диаметр проволоки: d = 20/14 = 1,43 мм

Для намотки катушки проводом меньшего диаметра необходимо разместить полученные расчетным путем 14 витков по всей длине катушки (20 мм) с равными интервалами между витками (шагом намотки).Индуктивность катушки будет на 1-2% меньше номинальной, это следует учитывать при изготовлении этих катушек. Для намотки катушки проводом толще 1,43 мм новый расчет следует производить с увеличенным диаметром или длиной намотки катушки. Также может понадобиться увеличить одновременно и диаметр, и длину, пока не получатся нужные размеры катушки для данной индуктивности.

Следует отметить, что приведенные выше формулы предназначены для расчета катушек с длиной намотки l равной или более половины диаметра.Если длина обмотки меньше половины диаметра обмотки D /2, более точные результаты можно получить, используя следующие формулы:

L = (D /10) 2 * n 2 /((4 D +11 l ))       (4)

и

n = (10 L *(4 D +11 l )) 1/2 / D       (5)

Справочник: «300 практических советов»

Калькулятор однослойной воздушной катушки

Подробнее о индукторах с воздушным сердечником
Что такое индуктор с воздушным сердечником?
«Дроссель с воздушным сердечником» представляет собой индуктор, который не зависит от ферромагнитного материала для достижения указанная им индуктивность.Некоторые катушки индуктивности наматываются без катушка и просто воздух в качестве сердцевины. Некоторые другие ранены на бобине из бакелита, пластмассы, керамики и т.д.

Преимущества катушки с воздушным сердечником:
На ее индуктивность не влияет протекающий по ней ток.
Это контрастирует с ситуацией с катушками, использующими ферромагнитные сердечники, индуктивность которых имеет тенденцию достигать пика при умеренных напряженность поля перед падением до нуля по мере насыщения подходит.Иногда нелинейность намагниченности кривая может быть допущена; например при переключении питания источников питания, а в некоторых коммутационных топологиях это преимущество.
В цепях, таких как кроссоверные аудио фильтры в Hi-Fi в акустических системах необходимо избегать искажений; затем воздух катушка хороший выбор. Большинство радиопередатчиков полагаются на воздушных катушках для предотвращения образования гармоник.Катушки воздуха
также свободны от «потерь в железе». какая проблема с ферромагнитными сердечниками. Как частота увеличивается, это преимущество становится все больше важный. Вы получаете лучшую добротность, большую эффективность, большая управляемая мощность и меньше искажений.
Наконец, воздушные катушки могут быть спроектированы для работы на частотах до 1 ГГц.Большинство ферромагнитных сердечников, как правило, с потерями выше 100 МГц.

И «минус»:
Без сердечника высокой проницаемости надо иметь больше и/или большие витки для достижения заданного значения индуктивности. Больше витков означает большие катушки, меньший собственный резонанс из-за более высокой межобмоточной емкости и более высокой меди потеря. На более высоких частотах вам обычно не нужно высокая индуктивность, так что это меньше проблем.
Сильное излучение поля рассеяния и наводка:
С замкнутыми магнитными путями, используемыми в катушках индуктивности с сердечником радиация гораздо менее опасна. По мере увеличения диаметра к длине волны (лямбда = c/f), потери из-за электромагнитного излучение станет значительным. Вы можете быть в состоянии уменьшить эту проблему, заключив катушку в экран, или установив его под прямым углом к ​​другим катушкам может быть сопряжение с.
Возможно, вы используете змеевик с воздушным сердечником не потому, что вам требуется элемент цепи с определенной индуктивностью как таковой но поскольку ваша катушка используется как датчик приближения, рамочная антенна, индукционный нагреватель, катушка Тесла, электромагнит, головка магнитометра или отклоняющий хомут и т. д. Затем внешний излучаемое поле может быть тем, что вы хотите.

Более роскошный калькулятор можно найти здесь.

Калькулятор физических свойств рулона

 

 

Введите диаметр проволоки, количество витков, длину бобины, диаметр бобины затем нажмите «Вычислить».

Используйте таблицу размеров проволоки для определения диаметра проволоки.

 

 

Таблица калибров проволоки

Авг

Диаметр Дюйм

Диаметр мм Сопротивление Ом/м Медь
4/0=0000 0.460 11,7 0,000161
3/0=000 0,410 10,4 0,000203
2/0=00 0,365 9,26 0,000256
1/0=0 0,325 8,25 0,000323
1 0,289 7,35 0.000407
2 0,258 6,54 0,000513
3 0,229 5,83 0,000647
4 .204 5,19 0,000815
5 0,182 4,62 0,00103
6 0.162 4.11 0,00130
7 0,144 3,66 0,00163
8 0,128 3,26 0,00206
9 0,114 2,91 0,00260
10 0,102 2,59 0,00328
11 0.0907 2,30 0,00413
12 0,0808 2,05 0,00521
13 0,0720 1,83 0,00657
14 0,0641 1,63 0,00829
15 0,0571 1,45 0,0104
16 0.0508 1,29 0,0132
17 0,0453 1,15 0,0166
18 0,0403 1,02 0,0210
19 0,0359 0,912 0,0264
20 0,0320 0,812 0,0333
21 0.0285 0,723 0,0420
22 0,0253 0,644 0,0530
23 0,0226 0,573 0,0668
24 0,0201 0,511 0,0842
25 0,0179 0,455 0,106
26 0.0159 0,405 0,134
27 0,0142 0,361 0,169
28 0,0126 0,321 0,213
29 0,0113 0,286 0,268
30 0,0100 0,255 0,339
31 0.00893 0,227 0,427
32 0,00795 0,202 0,538
33 .00708 0,180 0,679
34 0,00631 0,160 0,856
35 0,00562 0,143 1,08
36 0.00500 0,127 1,36
37 0,00445 0,113 1,72
38 0,00397 0,101 2,16
39 0,00353 0,0897 2,73
40 0,00314 0,0799 3,44
41 0.00280 0,07112 4,34
42 0,00249 0,0633 5,47
43 0,00222 0,0564 6,90
44 0,00198 0,0502 8,70
45 0,00176 0,0447 10.-7обмотка катушки масляной обмотки

намотчики электрических катушек

 

 

 

 

 

Контактная информация

 
Телефон
941-962-8119
ФАКС
941-745-5602
Местонахождение
Брадентон, Флорида 34209
Электронная почта
Для цитат или общей информации:
Стив@production-solution.ком

 

Как справиться с расхождениями в результатах расчета рулонов? | УНИЛАБ

Coils — это стандартное программное обеспечение, которое разрабатывалось и разрабатывалось более тридцати лет на основе наших знаний и особенно отзывов наших клиентов: большинство сертификатов AHRI или EUROVENT были успешно получены многими компаниями-производителями катушек в первый раз. попытка без необходимости повторной калибровки программного обеспечения.

В любом случае, иногда наши клиенты сообщают нам, что характеристики катушек не соответствуют их опыту.Мы постоянно проверяем и улучшаем механизм расчета катушек, так в чем причина этой разницы?

Может быть два случая:

  1. Выходные данные катушек отличаются от результатов, полученных с помощью другого программного обеспечения для расчета
  2. Выходные данные катушек отличаются от данных, полученных при специальном лабораторном испытании

В первом случае мы можем предложить сначала проверить, совпадают ли вставленные геометрия и форма змеевика, а также проверить, какая схема является «стандартной» для змеевика, которую рассматривает программное обеспечение: например, на змеевиках поток воздуха и жидкость конфигурация потока представляет собой перекрестный поток, но расчет основан на встречном потоке: если количество строк меньше двух, это предположение не соответствует действительности, поэтому расчет будет затронут, и результаты могут быть не такими надежными (в этом случае вы будете уведомлены предупреждающим сообщением).

Кроме того, другое программное обеспечение (особенно программное обеспечение для сборки катушек) часто использует коммерческие факторы для увеличения общей получаемой мощности. Это означает, например, что если пользователь должен спроектировать холодильную установку, на этапе проектирования змеевика пользователь выберет/спроектирует меньший змеевик, чтобы получить требуемую мощность проектного змеевика, поэтому он сэкономит материалы и деньги, и он может предложить своим клиентам более дешевую единицу: при благоприятных экономических условиях клиенты примут предложение с большей вероятностью.Этот «трюк» часто может срабатывать, потому что конструкция всегда выполняется «надежно», поэтому катушка всегда имеет большую мощность, чем реальная запрошенная. Очевидно, что это не реальная ситуация: только с экспериментальными данными вы можете быть уверены, что программное обеспечение рассчитывает реальные характеристики катушки, на самом деле институты сертификации (AHRI, EUROVENT и т. д.) категорически не разрешают использование регулирующих факторы внутри программного обеспечения, которое должно рассчитать производительность сертифицированных катушек.

Во всяком случае, в стандартной версии Coils есть возможность установить некоторые коэффициенты для настройки выходов: очевидно, мы уверены, что программа может рассчитать наиболее надежные результаты для обычных катушек без необходимости изменять эти коэффициенты, но вы могли бы некоторые специальные нестандартные конфигурации/расчеты, которые могут потребовать установки некоторых других значений для достижения реальных выходных значений: в этих случаях вы можете изменить факторы с помощью своего опыта или лучше, если у вас есть некоторые экспериментальные данные.

Одним из примеров может быть изогнутый U-образный змеевик, обычно используемый в выносных конденсаторах на многих установках кондиционирования воздуха для получения более компактных блоков. Здесь вентилятор размещается над ребристым пакетом и забирает воздух снаружи, поэтому результирующее распределение воздушного потока вдоль змеевика неравномерно, например, на криволинейных участках пересекающийся воздушный поток меньше, что приводит к низкой производительности теплообменной поверхности. из тех областей. Unilab Coils не управляет этой конкретной конфигурацией геометрии, но эту проблему можно легко исправить: на самом деле, в программном обеспечении вы можете установить специальный «Фактор безопасности» равным 0.85 в качестве «первой попытки», чтобы учесть реальную ситуацию, но вы можете изменить его позже, если результаты все еще далеки от ваших ожидаемых возможностей.

[yasr_overall_rating]

Полезный инструмент для расчета сопротивления катушки

Обязательные поля

Приведенные выше расчеты требуют определенных данных, а именно:

Напряжение : Это напряжение сети в вашем районе или известное вам напряжение, которое вы собираетесь подавать на свои катушки.Например, я живу в Великобритании, и здесь напряжение сети составляет 230 вольт, хотя оно может очень незначительно колебаться между регионами и поставщиками. Поэтому полезно снять показания, если вам требуется точность.

Current Max : Это максимальный ток, который, по вашему мнению, может безопасно выдержать ваша розетка. В Великобритании средняя розетка рассчитана на максимальный ток 13 ампер, и это большой ток. Лично я не хотел бы доводить энергопотребление до предела, поэтому я немного уменьшаю и выбираю максимальное использование 10 ампер.

Сопротивление на метр : Используемый вами провод должен быть специальным проводом сопротивления, предназначенным для использования в производстве элементов катушки. Таким образом, он должен быть оценен производителем и указать сопротивление, которое предлагает провод, обычно в омах на метр. Например, я купил провод Kanthal диаметром 1,02 мм (18 AWG) и сопротивлением 1,73 Ом на метр.

Внутренний диаметр катушки : Это просто диаметр стержня, вокруг которого вы собираетесь формировать катушки.Это важная информация, поскольку она помогает определить, какой длины должна быть катушка.

Расчеты и формулы

Имея приведенную выше информацию, мы можем приступить к некоторым математическим вычислениям. Начнем с Силы.

МОЩНОСТЬ

Физика дает нам формулу P = IV (мощность = ток x вольт). Итак, допустим, напряжение равно 230, а ток равен 10 ампер. Это дало бы нам потенциальную номинальную мощность (230 x 10) 2300 Вт (2,3 кВт).

Физика также дает нам другую полезную формулу мощности: P = I² R (мощность = квадрат тока x сопротивление).Допустим, наш ток по-прежнему составляет 10 ампер, а сопротивление — 23 Ом. Это даст нам потенциальную номинальную мощность (10² x 23) 2300 Вт (2,3 кВт).

НАПРЯЖЕНИЕ

Если мы не знаем напряжения, мы можем обратиться к формуле Закона Ома V = IR (Напряжение = Ток x Сопротивление). Таким образом, при силе тока 10 Ампер и сопротивлении 23 Ом мы могли бы установить в этом примере напряжение (10 х 23) 230 Вольт.

СОПРОТИВЛЕНИЕ

Если сопротивление цепи неизвестно, мы можем снова обратиться к Закону Ома и изменить формулу, чтобы получить R = V / I (Ток = Вольт / Сопротивление).Так, например, 230 вольт, разделенные на ток 10 ампер, дают нам (230/10) 23 Ом.

Где также можно изменить формулу мощности для расчета сопротивления, т.е. R = P / I² (сопротивление = мощность / ток в квадрате). Так, например, мощность 2300 Вт, деленная на ток 10 ампер в квадрате, дает нам (2300/10²) 23 Ом.

ТЕКУЩИЙ

Как и в случае с сопротивлением, мы можем использовать закон Ома и изменить формулу, чтобы получить ток с I = V / R (ток = вольт / сопротивление).Так, например, 230 Вольт, разделенные на сопротивление 23 Ом, дают нам (230/23) 10 Ампер.

Измените формулу мощности для расчета тока следующим образом: I² = P / R (Квадрат тока = мощность / сопротивление). Так, например, мощность 2300 Вт, деленная на сопротивление 23 Ом, дает нам (2300/23) 100 ампер, а когда мы получаем квадратный корень из этого, мы получаем 10 ампер.

ДЛИНА ПРОВОДА

Последнее, что нам нужно учитывать, это длина провода.