Как выбрать пластинчатый теплообменник — критерии и рекомендации для правильного выбора

При модернизации, прокладки новой, ремонте старой отопительной системы, вентиляционной сети, ГВС или иной инженерной трубопроводной коммуникации часто устанавливают теплообменники (ТО) с пакетом пластин, у которых площадь обмена теплом больше по сравнению с трубками. Это оборудование повышает температуру одной среды за счет отъема части тепла у физически отделенного другого теплоносителя.

Для бесперебойной, эффективной работы системы в жилых домах, предприятиях, муниципальных объектах стараются правильно выбрать пластинчатый теплообменник.

Типы пластинчатых теплообменников

В начале выбора выясняют назначение пластического теплообменника. Потом определяют его вид с учетом достоинств и минусов каждого существующего типа.

1. Разборные

К преимуществам разборных теплообменных устройств (из-за возможности их разбирать и собирать) относится:

• ремонт без демонтажа всего агрегата — удобная несложная замена нерабочих пластин или уплотнительного материала;
• механическая чистка — удаления отложений и других загрязнений без применения химических веществ;
• увеличение мощности — добавление дополнительных пластинчатых деталей.

Разборные ТО не предназначены для эксплуатации при большой температуре сред, высоком давлении. Их не применяют в системах с теплоносителями, которые агрессивны к резиновым уплотнительным деталям.

2. Паяные

У паяных теплообменников другие достоинства:

1. стойкость к большой температуре рабочей среды;
2. способность выдерживать высокое давление;
3. устойчивость при работе с вязкими теплоносителями или агрессивными жидкостями, если пластины соединены никелевым припоем.

Паяные теплообменные устройства без дополнительно установленных фильтров не эксплуатируют со средами со взвешенными примесями из-за вероятности засорения каналов. Внутренние поверхности таких теплообменных устройств очищают только путем промывки химическими веществами. Если же паяный аппарат теряет герметичность, его полностью меняют, а не ремонтируют.

3. Сварные и полусварные

У ТО сварного вида такие же плюсы и минусы, как и у паяных устройств. Полусварной тип тоже устанавливают в системах при перекачке агрессивных жидкостей под высоким давлением. К слабым же местам оборудования относятся их уплотнения и прокладки. Они должны выдерживать воздействие агрессивных сред.

Характеристики пластинчатых теплообменников

На втором этапе подбирают оборудование по техническим характеристикам. Они приведены в ниже расположенной таблице:

Требуемую мощность оборудования вычисляют по формуле:

P=M*Cp*?T, где:

• Cp — удельная тепловая емкость нагреваемой жидкости;
• M — массовый расход;
• ?T — дельта температур нагретой и нагреваемой среды.

Расчет массового расхода (производительности) проводят по формуле:

M=V*P, где:

• P — плотность жидкости;
• V — объемный расход (его вычисляют путем деления расхода рабочей среды на давление в теплообменных контурах).

Подходящую конфигурацию агрегата обмена тепла для конкретного объекта определяют, учитывая рассчитанную мощность и массовый расход.

Материал пакета пластин

Вид нагретого теплоносителя, тип рабочей жидкости, эксплуатационные условия влияют на выбор материала пластинчатых элементов теплообменного аппарата. Для производства этих деталей чаще используют:

• медь с минимальным образованием отложений, хорошей передачей тепловой энергии, пластичностью, стойкостью к соленой воде;
• титан с небольшим весом, высокой устойчивостью к механическим воздействиям, коррозии, агрессивным веществам;
• нержавейку с хорошей прочностью, химической инертностью.

Теплообменные агрегаты из нержавеющей стали устанавливают в отопительных системах, ГВС, на пищевых предприятиях. Медные аппараты монтируют при работе в условиях с большим содержанием солей. Титановое оборудование используют в химической отрасли.

Рекомендации по выбору

Для эффективной работы пластинчатого теплообменника, уменьшения эксплуатационных расходов при его выборе нужно обратить внимание на ряд моментов:

1. Наличие длинной прочной замкнутой рамы, чтобы осмотр с обслуживанием проводить легко, быстро, просто;
2. Толщину теплообменных пластинчатых элементов не менее 0,5 мм;
3. Присутствие упорных подшипников у гаек для незатруднительной разборки устройства, предотвращения прикипания резьбовых соединений при продолжительной эксплуатации;
4. Прочное закрепление уплотнителей именно в желобах пластин, иначе не будет обеспечена плотность теплообменного пакета с пластинчатыми элементами, что не позволит аппарату выдерживать избыточное давление;
5. Коэффициент тепловой передачи, чтобы он был максимально близок к 7000 Вт/м2*К;
6. Возможность установки прокладок из разной резины, так как уплотнители из нитрилового материала продаются дороже, чем из EPDM;
7. Давление в деталях обмена тепла, которое должно соответствовать требуемым параметрам;
8. Уровень устойчивости уплотнителей к агрессивным веществам, чтобы можно было применить химические реактивы для внутренней очистки агрегата;
9. Гидравлическое сопротивление: чем оно ниже, тем выше производительность;
10. Степень коррозионной стойкости стали и ее способности выдерживать негативное влияние свободных ионов хлора для возможности эксплуатации устройства в системе теплоснабжения;
11. Диаметры присоединения, так как при их уменьшении возрастают потери давления, что приводит к более раннему изнашиванию пластин;
12. Наличие распределительных участков на пластинах для движения по их поверхностям жидкостей с одинаковой скоростью, обеспечения равномерного теплообмена, предотвращения выпадения взвесей.
13. Наличие запаса поверхности теплообмена в размере минимум 10-15%.

Лучше также отдать приоритет устройству теплового обмена, которое укомплектовано уплотнителями с механическим способом крепления. Если их нужно будет сажать на клей, тогда возрастут материальные и трудовые затраты при обслуживании.

Доступность запасных частей — еще один критерий подбора аппарата теплового обмена. После выхода из строя дешевле поменять сломанную деталь, чем покупать новое устройство. При выборе теплообменника часто покупают популярные модели брендов, которые уже давно занимаются производством теплообменного оборудования.

Источник: по материалам teploprofi.com