Мысли в кучу, про автономку, часть вторая.(теплообменник)

Долгое время использовал в гараже китайскую автономку, практически с прямым и коротким выхлопом, который упоминался в моем первом обзоре, с момента знакомства с автономками много времени и ошибок ушло в прошлое, и почувствовал желание разобраться, можно ли всетаки снимать тепло с выхлопа автономки или нет.


Речь в данном обзоре пойдет про китайские автономные отопители и про дополнительные меры сохранения тепла отработавших газов, а именно теплообменниках, в народе популярны решения с разными батареями и трубами, и пусть они просты в повторении, но занимают довольно много места, которого в гараже не бывает много.
А мы ведь не ищем легких путей? И места у нас мало, хотя и для тех кто их ищет думаю будет полезная информация. Будем тут собирать компактный теплообменник на автономный обогреватель.
Ставить теплообменник, и переживать за сажу и прочие косяки, или не надо и те 20% что улетят в выхлоп не так уж и весомы? можно ли ставить батареи на выхлоп? заранее скажу что можно, но хоть и не интересно и не спортивно, но при соблюдении условий которые будут ниже, если конечно сможете их обеспечить, сажи не будет.
Итак, начнем из далека, с краткого принципа работы испарительной горелки (вариант автора, я так вижу)
В горелке есть сетка, из металла которая пропитывается топливом, она находится вокруг рассекателя, через который подается воздух под неплохим таким давлением, которое создает вихревой насос.(центробежный и вихревой насосы чуток различаются).
Воздух под давлением выдувает из сетки частички топлива которые потом и сгорают.
Это если кратко.
Исходя из этого, можно понять что горелке без разницы, есть ли что либо на входе(фильтр) или на выходе(100500 метров трубы или батарея) ей важно чтоб поток воздуха был достаточным для того чтоб выбивать частички топлива из сетки, и чтоб этого топлива не стало мало или много.
Как уже упомянул, за время знакомства с фенами я много что с ними делал, в том числе и настраивал их людям для работы с батареями(не является коммерческим предложением).
Но батарея это не спортивно, не молодежно, и очень очень громоздко, у меня просто нет места для нее в гараже, а потому мы пойдем своим путем, будем делать компактный теплообменник который заберет тепло с выхлопа.
Выбор конструкции был довольно долгим и рассматривалось около 10 вариантов, задача стояла снять тепло, но не поймать росу, это принципиально для долгой и счастливой жизни, а значит выхлоп должен быть не меньше 80 градусов(из практики)
И так приступаем.
берем кусок 60 трубы, коронку на 30, и много полосы 4х30, сверлим варим.



Самые внимательные заметили на втором фото не большую трубу, о ней чуть позднее, это труба 3/4, подогрева воздуха для горения, также с оребрением, из полосок высотой около 10мм, чтоб добирать тепло от выхлопа.
Наваренный радиатор большой трубы надо как-то охлаждать, и делать дополнительный вентилятор мне религия не позволила (шутка) потому делаем так чтоб он охлаждался самим вентилятором фена. Варим дальше.


И конечно как же я мог забыть про перегородку в самой трубе, которая направляет и закручивает поток горячего выхлопа по трубе. На эскизе труба в разрезе вдоль, красным выделена эта перемычка.


Возвращаемся к тонкой трубе с оребрением, для подогрева поступающего в горелку воздуха.
Учитывая что воздух с улицы идет холодный, а оребрение довольно развито, и всего на 1 мм меньше внутреннего диаметра трубы (спасибо хоббийному токарнику, китайцы молодцы),
сидит в трубе довольно плотно, но подвижно, не забывая про тепловые расширения, ну и тепло забирать должно довольно эффективно.



Подходим к окончанию проекта в плане слесарки и покраски(термостойкой краской).
На некоторых фотках видна дополнительная втулка, я решил не приваривать подачу воздуха для горения к системе, а сделать подвижной изза наличия температурного расширения которое сильно разное для алюминиевых сплавов и «третьего пластилина». А учитывая что там идет разряжение и идет чистый воздух, не большие не герметичности в данном узле счел не существенными.



На фото выше видно как стоит малая трубка с оребрением, для подогрева поступающего воздуха, если не рассматривать оребрений, принципиальная схема движения газов выглядит так, синим холодный воздух для горения, красным выхлоп, трубы разрез вдоль. Сперва выхлоп отдает тепло наружной трубе с оребрением, потом поступает дальше где его тепло отбирает малая труба с оребрением изнутри, для поступающего холодного воздуха.



ну и как итог этих стараний получилось чтото такое.



И убедительная просьба обратите внимание на срачь в месте проведения работ! Я не понимаю почему все просят не обращать внимания, если это самое интересное!?

Итак. закончили сварку слесарку млярку.
Подходим к науке.
Как было понятно из ранее упомянутого обзора, я не подхожу к таким вопросам «на глазок».
Не, варил я все именно на него, опираясь на предыдущий опыт, и прикидывающий как бы подойти поближе к точке росы, но не поймать ее.
Так вот, замеры соотношений топлива и воздуха у меня были в предыдущем обзоре, в этот раз я замерил разницу, и что логично сопротивление выхлопа повысилось, хоть и без инструментального контроля это заметить не получилось бы, но у меня контроль шёл, и соотношение воздуха поменялось, воздуха с таким выхлопом стало на 20% меньше, что потребовало понижения топливоподачи с максимальных 6 герц на 5, при неизменных оборотах в 5к.
При этом температура выходящего из фена воздуха осталась прежней.

Немного о замерах, прокачиваемый феном объем для обдува практически не изменился(статистическая погрешность измерений).
Разница на максимальных оборотах фена, между поступающим в теплообменник воздухом, и выходящим из теплообменника в фен около 23 градусов.
тоесть если в гараже 17, то в фен приходит уже подогретый до примерно 40.
Выход горячего воздуха по сути остался без изменений за счет понижения топливоподачи.
Температура выходящего выхлопа, при уличной температуре около 5 градусов, и температуре в гараже около 17, в районе 120-125, пока не понял, но эта температура скачет и зависимости я пока не отследил, должна быть довольно стабильной.

Хотя в целом система получилась довольно стабильной, как один из не маловажных плюсов, заметил сильное понижение шума в гараже от вентилятора фена(то что воздух от вентилятора проходит через теплообменник сильно глушит шум вентилятора)
Также в отличии от предыдущей системы шум снаружи стал сильнее, с 30 метров его хорошо слышно, слышно как шум турбины.

Как промежуточный итог, если есть желание ставить дополнительный съем тепла с выхлопа, и не желании при этом получить «попаболь», сори за сленг, замеряем воздух в стоковой системе с гофрой, и делаем такое же соотношение с топливом при вашем теплообменнике(батареи).
Идеальные соотношения как ИМХО я озвучивал в предыдущем обзоре,
как это сделать? или сервисное меню, или ищите насосы с регулируемой производительностью, (или повышаем обороты вентилятора или понижаем топливоподачу)

Как итог (но это не точно, и практика покажет). А стоило ли это того?
Как человек который дружит с физикой, и чуть чуть экономикой, однозначно нет.
Учитывая что я принципиально не тратил денег на эту поделку, не используя ничего кроме того что уже было в наличии и расходки, но учитывая (если время на хобби измерять деньгами) затраченное время, экономия лично у меня, окупится примерно-никогда!
Но! Опыт, и удовольствие от занятия тем что нравится бесценны!
Есть ли профит с данных телодвижений? однозначно есть, если смотреть по приборам.
Держа в уме погрешности измерений получается около 18% плюсом к полученному теплу.

Вот както так, надеюсь что ждете продолжение.

пс. и как моя личная традиция, напоминаю что правила муськи ОБЯЗЫВАЮТ! писать о орфографических и грамматических ошибках только в личку! где я со всей ответственностью обязуюсь их проигнорировать! все остальные моменты технического характера приветствуются и открыты к обсуждению.

ппс. фото внутренностей горелки за два года использования в том виде который описан в педыдущем обзоре.
(никаких минимальных режимов, только средние и максимальные. Автономка переварила около 120 литров соляры)