Перейти к содержимому

Фотография
- - - - -

Расчёт и изготовление ВВХ для двухконтурного охлаждения


Сообщений в теме: 150

#1 mechaniker

mechaniker

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 711 сообщений
  • Из:Коломна/Кострома
  • Судно: Водомётный катер
  • Название: Сигма

Отправлено 08 апреля 2011 - 08:59

Привет всем,

то тут то там у многих возникает вопросы по расчёту и изготовлению ВВХ. Давайте в этой теме обсудим этот вопрос.
Со своей стороны я попробую описать процесс, при этом прошу учесть, что все мои описания и методы ЭТО мой личный опыт, который никаким образом не претендует на новизну, оригинальность и на безоговорочность. Поэтому каждый кто имел опыт изготовления правильного ВВХ прошу коментировать и высказываться.
Итак расчёт:
Во всем известной книге Синильщикова "Конвертация автомобильного двигателя" расчёт описан достаточно подробно, просто обобщим:
1) на 1 л.с. необходимо 45-50 кв.см. площади теплообмена, т.е. если мотор 100 л.с., то площадь теплообмена должна быть не меньше 4500 кв.см., что это значит. Если вы хотите сделать ВВХ из трубок типа вот такого
img_0909 800x600.jpg .jpg] в данном случе по трубкам идёт забортная вода, а тосол системы охлаждения идёт снаружи трубок.
необходимо подсчитать внутреннюю площадь трубки внутренний диаметр трубки х Пи х длину.
В моём случае это трубка 6мм стенка 1 мм, соответственно внутренний диаметр 0,4см., длину я отрезал 60 см., т.о. 0,4 х 3,14 х 60 =75,36 кв.см.
мой мотор это 1JZ-GE в автоварианте 200 л.с. при 6000 об.мин., в катерном варианте он крутит около 5000 об.мин. и отдаёт около 170 л.с.соответственно ему необходимо около 8500 кв.см (170 л.с.х 50 кв.см. (среднее значение)=8500 кв.см.)
Исходя из этого получаем необходимое количество трубок 8500/75,36= 113 трубок, которые необходимо расположить в корпусе.
Итак площадь теплообмена подсчитана.

2) Очень важный параметр это площадь сечения входа и выхода тосола, оно должно быть не меньше сечений родного автоварианта. Кстати расчёт в Синильщикове тоже есть, но если мы сделаем патрубки как на радиаторе исходного авто, то не ошибёмся. у меня это 28 мм., т.е. радиус= 14 мм возводим в квадрат х Пи = 615,5 кв.мм. Запомним эту площадь.

3) Чтобы максимально продолжить путь тосола в ВВХ необходимо сделать дефлекторы, img_0909 направление.JPG видно что внутри корпуса есть дефлекторы и тосол идёт по змейке.

4) Также необходимо продумать возможность разворачивания потока воды по трубкам, для эффективности охлаждения.

5) очень Важно! трубки расположить так, чтобы суммарная площадь зазоров между трубками и корпусом в каждом ряду была не меньше входного и выходного сечения 615,5 кв.мм., а также желательно ряды трубок расположить в шахматном порядке, каждый нижестоящий ряд, желательно сместить наполовину по отношению к верхнему.

Ну вот по расчёту с моей стороны всё, дальше буду описывать поэтапно изготовление ВВХ, т.к. я сейчас делаю запасной, буду выкладывать фотки. Следующий этап изготовление дефлекторов и перегородок.
  • 0

#2 RSV-yachts

RSV-yachts

    Заслуженный авиастроитель

  • Капитан
  • 1 735 сообщений
  • Из:Москва

Отправлено 08 апреля 2011 - 09:29

Какой минимальный диаметр трубок, чтобы они не зарастали от грязи и не забивались лягушками?

Трубки медные?
  • 0

#3 mechaniker

mechaniker

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 711 сообщений
  • Из:Коломна/Кострома
  • Судно: Водомётный катер
  • Название: Сигма

Отправлено 08 апреля 2011 - 09:44

Переходим от теории к практике:

я изготавливаю ВВХ в котором корпус из нержавейки, а начинка из меди. Коэффициент расширения у них разный, но я придумал как это учесть.
Итак изготавливаю ВВХ на 8500 кв.см., куплено медной трубки 6х1мм, и нарезано по 60 см., по расчётам см. выше. получилось 113 трубок, безболезненно в трубу корпуса диаметром 100 мм, мне удалось поместить 114 трубок.
Прошу обратить внимание на шахматный порядок, так теплообмен должен быть эффективней.

Итого изготовлено передняя и задняя стенка и 4 дефлектора.
CIMG2238.JPG CIMG2239.JPG
Необходимо при размещении трубок учесть, суммарную площадь зазора.
CIMG2238 зазор.JPG
Например в моём случае самым критичным будет верхний и нижний ряды, поэтому подсчитаем для них:
Верхний ряд 2зазора по 2,5 мм и 4 зазора по 1,8мм умножаем на расстояние между дефлекторами в моём случае это 120мм., соотв. (3+3+(1,9х4))х120 = 1464 кв.мм., что является больше чем 615 кв.мм. входного сечения для тосола., т.е. при этом мы не создадим гидравлического сопротивления движению тосола.

Я выбрал схему "Мультипасс" поэтому на фото дефлекторов видно посередине место для перегородки
  • 0

#4 mechaniker

mechaniker

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 711 сообщений
  • Из:Коломна/Кострома
  • Судно: Водомётный катер
  • Название: Сигма

Отправлено 08 апреля 2011 - 09:47

Какой минимальный диаметр трубок, чтобы они не зарастали от грязи и не забивались лягушками?

Трубки медные?


Я беру трубки 6х1мм, т.е. 4мм внутренний диаметр, грязь не должна попадать, т.к. стоит фильтр отстойник. У меня ВВХ будет разборный, поэтому зарастание не критично, в крайняк можно разобрать и прочистить.
  • 0

#5 RSV-yachts

RSV-yachts

    Заслуженный авиастроитель

  • Капитан
  • 1 735 сообщений
  • Из:Москва

Отправлено 08 апреля 2011 - 09:58

Трубки в трубной доске припаиваются? Насколько это технологично (т.е. сколько времени пришлось потратить, чтобы добиться герметичности)?

Сообщение отредактировал RSV-yachts: 08 апреля 2011 - 09:59

  • 0

#6 mechaniker

mechaniker

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 711 сообщений
  • Из:Коломна/Кострома
  • Судно: Водомётный катер
  • Название: Сигма

Отправлено 08 апреля 2011 - 10:14

Трубки в трубной доске припаиваются? Насколько это технологично (т.е. сколько времени пришлось потратить, чтобы добиться герметичности)?


герметичность нужна только впереди и взади, дефлекторы нужно только прихватить. Паяется неплохо, и герметично. Не знаю сколько времени. Если мне не изменяет память, то паять набор не более 2 часов.
Я уже сказал, что теперь я делаю второй ВВХ и он будет разборным. Первый был полностью паянным, так вот там была проблема достич герметичности между набором и корпусом.
Для упрощения пайки, желательно в крайних "трубных досках" обеспечить максимальное прилегание трубок, иначе если отверстие больше чем трубка, то припой утекает через зазор. А также желательно трубные доски сделать из материала потолще, чтобы опять же обеспечить максимальный комфорт при пайке. У меня сейчас, трубные доски из латуни 4мм, а дефлекторы из 2мм.

Время пайки данного набора сообщу позже. Эта тема почти он-лайн изготовление ВВХ.
На данный момент нарезаны трубки, изготовлены дефлекторы и трубные доски, а также начато изготовление корпуса.

продолжение следует ....
  • 0

#7 RSV-yachts

RSV-yachts

    Заслуженный авиастроитель

  • Капитан
  • 1 735 сообщений
  • Из:Москва

Отправлено 08 апреля 2011 - 10:26

Если был первый теплообменник такого рода, то как он себя ведет в эксплуатации? Паяное соединение не теряет герметичности (в местах крепления трубок)? - на катере обычно присутствуют вибрации
  • 0

#8 RSV-yachts

RSV-yachts

    Заслуженный авиастроитель

  • Капитан
  • 1 735 сообщений
  • Из:Москва

Отправлено 08 апреля 2011 - 10:46

Интересно, а сколько стоит покупной аналог?
  • 0

#9 mechaniker

mechaniker

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 711 сообщений
  • Из:Коломна/Кострома
  • Судно: Водомётный катер
  • Название: Сигма

Отправлено 08 апреля 2011 - 11:01

Если был первый теплообменник такого рода, то как он себя ведет в эксплуатации? Паяное соединение не теряет герметичности (в местах крепления трубок)? - на катере обычно присутствуют вибрации


Первый теплообменник показал себя хорошо, т.е. герметичность не утеряна, в моём случае он оказался маловат, т.к. книгу Синильщикова я нашёл и прочитал уже после того как изготовил ВВХ. Хотя там ещё один фактор был, слишком тонкие трубки для воды, т.е. возможно в этом году старый ВВХ заработает в полную силу.
  • 0

#10 RSV-yachts

RSV-yachts

    Заслуженный авиастроитель

  • Капитан
  • 1 735 сообщений
  • Из:Москва

Отправлено 08 апреля 2011 - 11:04

Хотя там ещё один фактор был, слишком тонкие трубки для воды,

И, что? гидравлическое сопротивление оказалось большим?
  • 0

#11 mechaniker

mechaniker

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 711 сообщений
  • Из:Коломна/Кострома
  • Судно: Водомётный катер
  • Название: Сигма

Отправлено 08 апреля 2011 - 11:07

Интересно, а сколько стоит покупной аналог?

Насколько мне известно можно купить в Минусинске, стоит он там не помню сколько в районе 12000 руб. Его характеристик я не знаю. Где то попадались не очень восторженные отзывы, но время идет, и наверняка в Минусинске уже приняты меры по улучшению качества.
  • 0

#12 mechaniker

mechaniker

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 711 сообщений
  • Из:Коломна/Кострома
  • Судно: Водомётный катер
  • Название: Сигма

Отправлено 08 апреля 2011 - 11:09

И, что? гидравлическое сопротивление оказалось большим?


я имел в виду трубки на вход и выход воды. Т.е. мало воды поступало для охлаждения, и соответственно не по всем трубкам шёл теплообмен. Это я так думаю.
  • 0

#13 Сергей Ша

Сергей Ша

    Рулевой 2-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPip
  • 337 сообщений
  • Из:Братск
  • Судно: badger430 merk 20jet

Отправлено 08 апреля 2011 - 12:20

Добрый вечер.
IMHO. Я первый тоже делал старался как можно плотнее подогнать крайние доски, и думал что легко потом пропаяю,замучился во первых заправлять трубки а затем пропаивать СВЕРХУ. Паял с подогревом , пока одну паяешь в другом месте утекает.
В конце концов забраковал правда не по причине не пропайки - вес не понравился ,трубки были 8/6 мм.
Для второго нашёл трубки от кондиционера 8/7,2 мм.. Изготавливал так - все доски соединил в пачку снаружи прикрыл металлом 4 мм в тисах прихватил сваркой, сверлил на фрезерном по координатам, 8,3 мм , проточка пачки на токарном.
О блудил в ванночке с оловом крайние доски и концы трубок, важно после окунания трубки в олово быстро (пока расплавленное ) убрать лишнее олово тряпкой(просто трубку протягиваеш через ветош. После этого сборка с прихватками паяльником (внутренние доски окончательно) Наружные доски пропаивал окунанием в ванну.
Получилось намного качественней , проще , и ни каких подтёков олова.

С уважением.
  • 0

#14 mechaniker

mechaniker

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 711 сообщений
  • Из:Коломна/Кострома
  • Судно: Водомётный катер
  • Название: Сигма

Отправлено 08 апреля 2011 - 12:45

Добрый вечер.
IMHO. Я первый тоже делал старался как можно плотнее подогнать крайние доски, и думал что легко потом пропаяю,замучился во первых заправлять трубки а затем пропаивать СВЕРХУ. Паял с подогревом , пока одну паяешь в другом месте утекает.
В конце концов забраковал правда не по причине не пропайки - вес не понравился ,трубки были 8/6 мм.
Для второго нашёл трубки от кондиционера 8/7,2 мм.. Изготавливал так - все доски соединил в пачку снаружи прикрыл металлом 4 мм в тисах прихватил сваркой, сверлил на фрезерном по координатам, 8,3 мм , проточка пачки на токарном.
О блудил в ванночке с оловом крайние доски и концы трубок, важно после окунания трубки в олово быстро (пока расплавленное ) убрать лишнее олово тряпкой(просто трубку протягиваеш через ветош. После этого сборка с прихватками паяльником (внутренние доски окончательно) Наружные доски пропаивал окунанием в ванну.
Получилось намного качественней , проще , и ни каких подтёков олова.

С уважением.


в пачку собирать обязательно!, насчёт заправки вы правы, поэтому я написал только крайние доски нужно без зазоров делать, а промежуточные с зазором, тогда вставлять трубки будет намного легче. Про лужение тоже очень правильная заметка, если облудить, то пайка просто очень пройдёт и безпроблемно.

С трубками Вы тоже правы, я уже пожалел, что 6х1 купил, искал как и в прошлый раз 6х0,6, но привезли 6х1. Надо было 8х0,4 брать, легче и меньше по габаритам получится.
  • 0

#15 Сергей Ша

Сергей Ша

    Рулевой 2-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPip
  • 337 сообщений
  • Из:Братск
  • Судно: badger430 merk 20jet

Отправлено 08 апреля 2011 - 13:52

в пачку собирать обязательно!, насчёт заправки вы правы, поэтому я написал только крайние доски нужно без зазоров делать, а промежуточные с зазором, тогда вставлять трубки будет намного легче. Про лужение тоже очень правильная заметка, если облудить, то пайка просто очень пройдёт и безпроблемно.

С трубками Вы тоже правы, я уже пожалел, что 6х1 купил, искал как и в прошлый раз 6х0,6, но привезли 6х1. Надо было 8х0,4 брать, легче и меньше по габаритам получится.

Крайние тоже с зазором ,чтобы олово лучше проникало , зазор 0,2-0,3 на диаметр.

Сообщение отредактировал Сергей Ша: 08 апреля 2011 - 13:54

  • 0

#16 Сергей Ша

Сергей Ша

    Рулевой 2-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPip
  • 337 сообщений
  • Из:Братск
  • Судно: badger430 merk 20jet

Отправлено 08 апреля 2011 - 15:12

А какой конструкции делать собираетесь?
Я просто пока потроша спаял а с конструкцией пока окончательно не определился (ждал пока ТИГ придёт). Тоже хочу корпус из неж. или титана варить. Пока склоняюсь к вертикальному , обЪединённому с расширительным бачком.
С уважением.

Сообщение отредактировал Сергей Ша: 08 апреля 2011 - 15:23

  • 0

#17 RSV-yachts

RSV-yachts

    Заслуженный авиастроитель

  • Капитан
  • 1 735 сообщений
  • Из:Москва

Отправлено 08 апреля 2011 - 17:52

Крайние тоже с зазором ,чтобы олово лучше проникало , зазор 0,2-0,3 на диаметр.

Учитывая, что трубная доска толщиной 4 мм, что будет если отверстия в ней раззенковать, а зазоры уменьшить? Причем, если пайку производить методом обмакивания, то и зенковку применить с соответствующей стороны.

Сообщение отредактировал RSV-yachts: 08 апреля 2011 - 18:45

  • 0

#18 RSV-yachts

RSV-yachts

    Заслуженный авиастроитель

  • Капитан
  • 1 735 сообщений
  • Из:Москва

Отправлено 09 апреля 2011 - 12:13

Интересно, а такой медно-оловянный теплообменник, в качестве "змеевика" самогонного аппарата применять можно или не стоит? :D

Сообщение отредактировал RSV-yachts: 09 апреля 2011 - 12:14

  • 0

#19 катерщик

катерщик

    ИМХО........

  • Мастер
  • 20 302 сообщений
  • Из:Ростов на Дону
  • Судно: катер

Отправлено 09 апреля 2011 - 12:45

Интересно, а такой медно-оловянный теплообменник, в качестве "змеевика" самогонного аппарата применять можно или не стоит? :D


Эка, Вы, батенька ................... частенько тему поднимаете. :blu:
  • 0

#20 катерщик

катерщик

    ИМХО........

  • Мастер
  • 20 302 сообщений
  • Из:Ростов на Дону
  • Судно: катер

Отправлено 09 апреля 2011 - 12:47

Не пойму, если внутренний контур тосол, зачем корпус из нержавейки - чтобы дороже получилось? :blink:
  • 0

#21 RSV-yachts

RSV-yachts

    Заслуженный авиастроитель

  • Капитан
  • 1 735 сообщений
  • Из:Москва

Отправлено 09 апреля 2011 - 14:06

Эка, Вы, батенька ................... частенько тему поднимаете. :blu:

Да вот, блин, работа с такого рода агрегатами (жидкостно-жидкостными трубчатыми теплообенниками) уже давно мыслям покоя не дает :D
  • 0

#22 master go

master go

    Рулевой 2-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPip
  • 328 сообщений
  • Из:Тольятти
  • Судно: катер 11 м.

Отправлено 09 апреля 2011 - 14:10

Если был первый теплообменник такого рода, то как он себя ведет в эксплуатации? Паяное соединение не теряет герметичности (в местах крепления трубок)? - на катере обычно присутствуют вибрации

ВВХ с паяными трубками применяются на судовых (и катерных в том числе) ДВС давно и все исправно работает. Встречались протечки в теплообменниках с развальцованными трубками из-за некачественной развальцовки.
  • 0

#23 катерщик

катерщик

    ИМХО........

  • Мастер
  • 20 302 сообщений
  • Из:Ростов на Дону
  • Судно: катер

Отправлено 09 апреля 2011 - 14:12

Да вот, блин, работа с такого рода агрегатами (жидкостно-жидкостными трубчатыми теплообенниками) уже давно мыслям покоя не дает :D


Для успокоения мысли, любой аргонщик, Вам требуемый агрегат за вечер изготовит из нержи, на порядок проще и дешевле. :D

Сообщение отредактировал катерщик: 09 апреля 2011 - 14:30

  • 0

#24 Сергей Ша

Сергей Ша

    Рулевой 2-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPip
  • 337 сообщений
  • Из:Братск
  • Судно: badger430 merk 20jet

Отправлено 09 апреля 2011 - 14:19

Не пойму, если внутренний контур тосол, зачем корпус из нержавейки - чтобы дороже получилось? :blink:

А ведь точно чего с нерж. заморачиваться, с тосолом и черняшка сочетается прекрасно, а снаружи и покрасить можно , если разборный то и люминь без проблем и легче получится . Хотя я , себе корпус из титана начал делать (цветмет у нас пока ещё богатый туда в своё время с БЛПК дохрена его натащили). Не на продажу ж - кто её, себестоимость, считает.
С уважением.
  • 0

#25 катерщик

катерщик

    ИМХО........

  • Мастер
  • 20 302 сообщений
  • Из:Ростов на Дону
  • Судно: катер

Отправлено 09 апреля 2011 - 14:32

А ведь точно чего с нерж. заморачиваться, с тосолом и черняшка сочетается прекрасно, а снаружи и покрасить можно , если разборный то и люминь без проблем и легче получится . Хотя я , себе корпус из титана начал делать (цветмет у нас пока ещё богатый туда в своё время с БЛПК дохрена его натащили). Не на продажу ж - кто её, себестоимость, считает.
С уважением.


При желании и лодку можно из титана сделать, но это не значит, что она лучше будет.
  • 0



Ответить



  


Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 скрытых пользователей