Критерии выбора теплообменников
Область использования теплообменных аппаратов обширна: система отопления и охлаждения, обогрев бассейнов, медицинская, химическая и пищевая отрасль, крупные промышленные объекты, частные коттеджи и многоквартирные дома. Особенности конкретной сферы накладывают требования к свойствам изделия.
При выборе необходимо определить цели: охлаждение или нагревание рабочей среды. Второй критерий – соответствие техническим условиям эксплуатации.
Это пункт, включающий большое количество показателей:
• коэффициент теплопередачи;
• тип среды;
• температуры на входе и выходе;
• допустимые потери;
• тепловая нагрузка;
• рабочий диапазон давления и температуры.
После определения параметров производятся расчеты площади установки. В данном процессе легко ошибиться, поэтому подобные операции лучше доверить профессионалам. Оставить заявку на расчет и подбор теплообменника можно здесь.
Ответить на вопрос «Какой теплообменник лучше», помогут также дополнительные сведения: материал наружного корпуса и теплопередающих пластин, способ соединения деталей, период службы, возможность ремонта и обслуживания.
Кожухотрубный теплообменник
Кожухотрубный теплообменник – устройство, в корпусе которого расположена одна или несколько труб. Установка состоит из секций, нарастив которые, можно увеличить мощность. КПД конструкции составляет 70%.
Производители нашли способы приблизить КПД трубного теплообменника к пластинчатому:
• спиральное расположение пучка труб;
• многоходовая циркуляция греющей жидкости;
• оребрение – лента в виде гармошки или спирали, расположенная на внутренней стороне труб.
Установка менее подвержена появлению накипи, чем другие типы теплообменных аппаратов.
Для кожухотрубного теплообменника характерны следующие недостатки:
1. Снижение эффективности изделия в 3-4 раза при появлении накипи.
2. Нарушение вальцовки и протечка труб из-за постоянного изменения температуры.
3. Наружная рубашка теплообменника подвержена появлению свищей.
4. Габаритную и тяжелую конструкцию (до 150 кг, длина – 4 метра) неудобно транспортировать и монтировать в помещении.
5. Высокая стоимость изделия.
Для повышения производительности проектировщики внесли изменения во внутреннее устройство, из-за чего изделие лишилось одного из главных преимуществ – легкого демонтажа и ремонта.
Данный тип теплообменников из нержавеющей стали выбирают предприятия, для которых важен показатель устойчивости к гидроударам, и работа которых связана с использованием агрессивных сред или механических примесей. Это могут быть объекты пищевой, фармацевтической и медицинской промышленности.
Пластинчатые теплообменники
Пластинчатые теплообменники – устройства, состоящие из рамы, на которой закреплены несколько гофрированных пластин. Эффективность достигается за счет большой площади соприкосновения жидкости и теплопередающих элементов. Аппараты подходят для рабочей среды с небольшой разницей давления и температуры, низкой вязкостью, отсутствием механических примесей и частиц.
Прибор предназначен для работы в диапазонах температуры -50 + 200 °С при максимальном давлении – 30 бар.
Достоинства пластинчатых теплообменников:
1. Высокий КПД – 95%.
2. При правильной очистке от накипи теплообменник прослужит до 30 лет.
3. Компактные размеры для облегчения транспортировки и монтажа.
4. Возможность закатить или занести конструкцию по трубам.
5. Легкая автоматизация пластинчатого теплообменника.
6. Отсутствие необходимости в обслуживании изделия в течение отопительного сезона.
7. Стоимость зависит от количества теплопередающих элементов, число которых варьируется, исходя из потребностей заказчика.
Основной минус пластинчатого теплообменного аппарата – низкая устойчивость к появлению накипи. Срок службы устройства без регулярной чистки составляет всего 3 года.
Особенности установки позволяют увеличить производительность за счет использования пластин особой модификации. Выделяют разборные и паяные теплообменники.
Разборные конструкции
Пластинчатый разборный теплообменник – аппарат для многоквартирных домов, тепловых пунктов, котельных. Конструкция позволяет разобрать устройство для диагностики неисправностей, очистки от накипи и механических примесей.
Своевременное сервисное обслуживание восстанавливает эксплуатационные свойства изделия.
Ключевые достоинства конструкции:
1. Ремонтопригодность. Для восстановления функционирования устройства достаточно заменить неисправную пластину.
2. Резиновые прокладки предотвращают утечку при любом повреждении теплообменника. Они устойчивы к перепадам давления и температуры.
Паяные теплообменники
Пластинчатые паяные теплообменники – оптимальный вариант для частных коттеджей и домов. Пластины выполнены из нержавеющей стали, а припой – из никеля или меди. Изделия предназначены для работы в условиях при рабочей температуре -180 + 200 °С, максимальном давлении – 45 бар. Это метод организации теплого пола, системы горячего водоснабжения и отопления.
Основные преимущества:
1. Устойчивость к нагрузкам.
2. Компактные размеры.
3. Невысокая стоимость.
4. Возможность отключить систему, если нет потребности в отоплении.
Недостатки отечественных паяных теплообменников:
1. Не подходят для технологических процессов, где используются агрессивные жидкие среды с механическими примесями.
2. Соединение с помощью пайки не позволяет разобрать конструкцию для полной очистки и обслуживания.
3. Из-за небольшой толщины перегородок, скрепленных припоем, теплообменник быстро изнашивается.
4. Наличие строгих ограничений по скорости выхода в рабочий режим.
Импортным производителям удалось избавиться от ряда минусов. Иностранные паяные теплообменники могут эксплуатироваться в течение 20 лет. Жесткая система контроля на иностранных предприятиях гарантирует отсутствие протечек в конструкции. Установки выдерживают длительные температурные нагрузки и гидравлические удары.
Теплообменник с припоем из никеля предназначен для работы с агрессивными средами; припой из меди больше востребован для организации системы кондиционирования и теплоснабжения.
Особенности выбора теплообменника
Для пластинчатого теплообменника специалисты приводят рекомендуемые значения основных параметров:
1. Материал пластин. Для большинства задач подойдет нержавеющая сталь. Если предстоит работа с агрессивными средами или высокотемпературными жидкостями, стоит выбрать устройство материалы пластин которого выполнены из высокопрочных сплавов (Титан, Hastelloy, SMO и других).
2. Толщина пластин определяется рабочим давлением: 0,4 мм – до 10 бар, 0,5 мм и более – свыше 10 бар.
3. Коэффициент теплопередачи – среднее значение 3000-7000 Вт/м2*К.
4. Запас поверхности – 10% или выше.
Заключение
При выборе модели каждый пользователь преследует свои цели, поэтому следует ориентироваться на особенности технологического процесса, индивидуальные задачи и технологические характеристики, чтобы подобрать оптимальный вариант. Каждый тип теплообменника имеет свои особенности, достоинства и минусы.
Материал предоставлен компанией ПроТепло
