Паяные пластинчатые теплообменники

[holodilshik.livejournal.com]

Оригинал взят у holodilshik в Паяные пластинчатые теплообменники

Добрый день, Уважаемый читатель.
Продолжим серию постов о энергетике и энергоэффективности.

В продолжении темы энергетики и энергоэффективности, я хотел бы затронуть своим вниманием теплообменную аппаратуру. Далее мы немного поговорим о пластинчатых теплообменниках, а точнее одном из их видов - паяных пластинчатых теплообменниках (в дальнейшем ППТО).

Пластинчатые теплообменники, как известно, бывают трех основных видов:
- разборные пластинчатые теплообменники;
- паяные пластинчатые теплообменники;
- сварные и полусварные пластинчатые теплообменники

В сообществе уже затрагивались темы связанные с разборными пластинчатыми теплообменниками, поэтому я хотел бы остановиться на аппаратах, выполненных по паяной неразборной технологии. Одной из причин этого является также то, что эти аппараты неплохо мне знакомы, так как именно с ними мне приходилось иметь дело.
А писать, как говориться, лучше о том, что представляешь себе непосредственно.

К тому же в последнее время ППТО находят все более широкое применение в разнообразных установках. Там где необходимы небольшие и прочные теплообменники с высокими коэффициентами теплопередачи.

Данные теплообменники нашли широкое применение в трех крупных направлениях:
- системах кондиционирования, холодоснабжения и вентиляции;
- системах обогрева и отопления;
- в промышленности (пищевая, нефтехимическая, текстильная и прочее).

Паяные пластинчатые теплообменники используются в качестве:
- охладителей сред (как жидкостных, так и газовых);
- награвателей сред;
- испарителей;
- конденсаторов;
- экономайзеров;
- утилизаторов и рекуператоров тепла и др.

ППТО нашли широчайшее применение в холодильной технике, это наиболее общеиспользуемый вид пластинчатых теплообменников применяемых в коммерческих и небольших промышленных системах на фреонах.

ППТО конструктивно состоит из оребренных пластин, составляющих сложные каналы,по которым двигаются носители с высокой и низкой температурой. Носители проходят внути ППТО в непосредственной близости по обеим сторонам пластины, не смешиваясь, при этом происходит теплообмен между средами и процесс передачи тепла (холода). Т.е происходит исключительно энергоообмен между двумя средами, который НЕ сопровождается процессами массообмена.

О производстве: Пластины паяных пластинчатых теплообменников производятся из нержавеющей стали и имеют гофрированную поверхность - V-образные гофры. При сборке пластин в пакет каждая последующая пластина повернута относительно предыдущей на 180°. При этом образуются проточные каналы, попеременно заполняемые движущимися в противотоке теплообменивающимся средами. Собранный пакет пластин паяется медью или никелем в термовакуумной печи. Т.е. набранный темплообменник укладывается в специальную печь, где он как бы "спекается" при высоких температурах и низком давлении. При этом обеспечивается полная герметичность полученного теплообменника и надежное разделение потоков. Отсутствие уплотнений позволяет достигнуть высоких значений рабочих давлений и температур.
Гофрированные поверхности пластин, образующих каналы, способствуют значительной турбуленизации потоков, которая и определяет высокую эффективность теплопередачи даже при низких скоростях потоков. Большая турбулентность потоков также является причиной ярко выраженного эффекта самоочистки поверхностей теплообмена.
В процессе теплопередачи участвует практически вся площадь пластин паяных теплообменников, поэтому они чрезвычайно компактны и недороги.

Рисунок 1 - Состав паяного пластинчатого теплообменник, где cover plate -это боковые крышки, coonections - присоединительные патрубки, plate - пластины.



Видео - Набор паяного пластинчатого теплообменника

Типовой конструктив ППТО, как видно из рисунка, состоит из:
- Пластин из нержавеющей стали;
- Присоединительный патрубки: нержавеющая сталь;
- Материал припоя: медь или никель.

Рисунок 2 - Общий вид меднопаяного пластинчатого теплообменника. Я убрал рекламный шильд производителя, чтобы избежать предвзятости. Внешний вид аналогичных моделей теплообменников разных производителей идентичный.




Рисунок 3 -  Схема движения потоков в паяном пластинчатом теплообменнике
Наглядная илюстрация движения потоков в паяном пластинчатом теплообменнике. В правом верхнем углу показан адаптер для датчика температу (если он требуется).



Среди преимуществ ППТО можно отметить следующие:
- высокая надежность;
- широкий диапазон раочих температур и давлений;
- малые габаритные размеры м вес;
- малый объем внутреннего контура;
- большой диапазон и линейка мощностей;
- очень простая конструкция;
- простота монтажа и эксплуатации;
- невысокая стоимость.

Основные бренды, производителй ППТО, представленные на Российском рынке: Danfoss, Swep, Alfa Laval, Onda, GEA Машимпэкс. Я бы не стал выделять какого-то абсолютного лидера - каждый из этих производителей имеет свои преимущества и недостатки.

Основным сдерживающим фактором применения этой технологии в России является отсутсвие систем водоподготовки и низкое качество воды, что может привезти к преждевременному засорению теплообменника. Однако исходя из своего опыта, правда он базируется исключительно на холодильном направлении (с теплосетями я не сталкивался), мне за 5 лет не приходилось менять такой теплообменник из-за засоров. Основная причина выхода их из строя- это банальная разморозка системы (когда температура кипения уходит на минус) и замерзающая вода распирает теплообменник. Хотя встречались случаи, когда теплообменник прихватывало полностью, но при остановке системы он сохранил герметичность! И система сохранила работоспособность!

Сейчас уже стали внедрять микроканальную технологию в производство ППТО, но это пока делает один производитель - нужно подождать и посмотреть, что из этого выйдет.

Есть уверенность, что благодаря своим преимуществам данных аппараты в ближайшие годы будут все активней заходить на рынок и конкурировать с традиционными разборными пластинчатыми теплообменниками.

Предлагаю подискутировать о применении этого вида теплообменников. Кто сталкивался, какой опыт работы.

Comments

[slava68.livejournal.com]

в отопительных котлах Vaillant такие теплообменники забиваются за 3-4 года. Проблемы из-за высокой жесткости воды. В контуре отопления всё чисто, а в части ГВС известковый налёт сужает отверстие и снижает теплоотдачу. Котёл включается, перегревается, выключается и так непрерывно, пока открыт кран горячей воды.
Я промываю их соляной кислотой. Несколько часов и теплообменник "как новый".

[holodilshik.livejournal.com]

В замкнутых системах они действительно очень хорошо работают.
Сейчас стали применять их в тепловых насосах - вода из скважин, по первому году полет нормальный - посмотрим, что будет дальше.

[blacktiger63.livejournal.com]

Применяются в системах отопления и вентиляции муниципальных объектов с 2000-го года. После нескольких лет эксплуатации прчему-то перестали выполнять функции: исчез теплообмен при штатном и даже сверштатном расходе теплоносителей. Т.е. внешний контур не отдавал тепло внутреннему. Расход конторолировали во внешнем контуре по прибору учета, во внутреннем - по перепаду давления. Грешили на антифриз, во всех случаях, а это было 3-4 раза, допустили сворачивание гликоля. Из систем гликоль вымывали, а из теплообменников не вышло. Промывали разными составами, кислотными, щелочными, безрезультатно. Один даже распилили. Внутри был чистый блестяш-шый металл. Так я и не понял, что это была за беда. Разборный теплообменник, как назло, не попадался.
До аварий, теплообменники отработали по 7-10 лет без замечаний.

[holodilshik.livejournal.com]

Разрезанный не пробовали производителю показать? Хотя бы в плане общей информации.

[blacktiger63.livejournal.com]

А чего ему показывать, раскуроченный болгаркой теплообменник со сверкающей внутренней поверхностью? Ну посмотрят сочувственно, покивают, потом, когда уйдешь, покрутят у виска. Как то неохота же расписываться в своей тупости. Кабы там хотя бы налет имелся...

[drvit.livejournal.com]

воздух попал? [локальное] давление упало и жидкость частично превратилась в газ с сопутствующим падением теплообмена? сломался датчик температуры, а на самом деле теплообмен был?

[blacktiger63.livejournal.com]

Нет. Видите ли, я - "крайняя инстанция", ко мне обращаются, только когда все тривиальные методы не дали результата. Разумеется, что теплообменник неоднократно заполняли теплоносителями, проверяли давление в контурах, подпитывали систему, и т.д. Температуру контролировали не датчиком, т.е. не только датчиком, холодно было в детском центре реабилитации. Решить проблему удалось только заменив ТО.

[drvit.livejournal.com]

По-моему, в подобном случае выяснить причину -- дело принципа. Я бы, наверное, спать спокойно не смог, если бы не разобрался, в чём же ело. Чудес то не бывает.

[blacktiger63.livejournal.com]

Дык и не спал, пока не раскромсал бедный теплообменник на кусочки. Ничего внутре не было, подозревал, что гликоль образовал тонкий налет на пластинах, препятствующий теплообмену. Однако вскрытие не подтвердило гипотезу, металл был чистым. Расхреначеный теплообменник восстановлению не подлежит, после выдачи трендюлей саппотам, и введения персональной ответственности за качество гликолевых смесей, рецидивы прекратились.
Ну и не работаю я больше, теперь это не моя беда.

[holodilshik.livejournal.com]

А ПТО поставили на замену полностью аналогичный?

[blacktiger63.livejournal.com]

Разумееца, что подбавили площади, процентиков так на 20-ть, в условиях Крайнего Севера лучше перебдеть.

[drvit.livejournal.com]

>банальная разморозка системы, когда температура кипения уходит на минус, и замерзающая вода распирает теплообменник
интресно, почему процесс замерзания воды в системе называется разморозкой, а не заморозкой
это потому что "разнесло(разморозило) на куски"?

[holodilshik.livejournal.com]

Даже не знаю - принятый оборот. Говорят - "разморозил систему", но можно сказать и "Заморозил теплообменник". Я каких только терминов и выражений не слышал, иной раз только диву даешься.

[finnskij.livejournal.com]

Опыт простой (уже больше 15 лет):
- аппараты славные, неубиваемые кривыми руками и сваркой;
- до мощности 150-200 Мкал - добрые по цене (по сравнению с разборными);
- легкие и маленькие (по сравнению с разборными) - для коттеджа какой-нибудь CB20, размером с книжку (или Киндл -кому как сейчас удобнее :) по сравнению с М3 - как легковушка с трактором.

Минусов 3:
- цена с нагрузок выше написанных (корпуса СВ76, например) становится больше разборных;
- на мелких неудобные патрубки (близко расположены, монтажниками приходится придумывать крепление, после первого-второго теплообменника - уже не минус);
- боязнь трудящихся их забить. Но - это проблема всех ТО вообще. Правило всегда - раз в год промывка. Кому не повезло - очень жесткая вода, "глинистая" вода - тому не повезло. Не уследил - теплообменник на помойку. Это для ГВС. Для отопления - сложно не уследить. Кроме случая "цементной" воды. Тоже помойка потом. Разборный можно перебрать, этот - увы.

По этой третьей причине - публика и побаивается их ставить.

[holodilshik.livejournal.com]

А разборный сами перебирали? Я так понимаю тот еще процесс...Получается их вообще качественно перебрать в условиях объекта и по запчастям как у них дела.

[finnskij.livejournal.com]

А что там перебирать? Ключ в руки - и вперед :)

Если серьезно - мы же сервисники по этому делу те же 15 лет. Можно даже закрытыми глазами :) Все, что меньше М15 - сборка/разборка не более 30-200 минут с чисткой и помывкой. М15, М20 (не ровен час :) - возиться дольше. Запасти - прокладки, это если владелец повредил, прикипели за 10 лет или задубели за то же время. Не дефицит и запас иметь надо. 80-100 теплообменников в год проходит через нас. Промывка, половина не разборная, половина - с разборкой.

Но - это профи. Как только появляются "умелые руки" - жди чего угодно - рваных прокладок, изгиба пластин, обратную сборку с пластинами вверх ногами, невзирая на то, что это невозможно без кувалды :( Процесс-то простой - сложи все в прежнем порядке, разумно аккуратно относись к резинкам (и не только в случае теплообменника :), аккуратно стяни до паспортного размера... В инструкциях все написано и даже нарисовано. Нет, не идет такой процесс у части публики. Владельцу потом двойную цену нам платить приходится за своих криворуких - двойную из-за замен поломанного.

[holodilshik.livejournal.com]

Это нормально. Без таких кривых работы было бы меньше)))

С разборными дел почти не имел, поэтому интересуюсь.

[finnskij.livejournal.com]

Разбирайте не глядя. И не волнуясь. Если что - позвоните. После первого десятка - все опасения забудутся.

[holodilshik.livejournal.com]

Я не волнуюсь)) Разбирать то собственно нечего. Мы только паяными занимаемся - а у них основная проблема разморозка - гона как правило лечится только заменой.
Но буду иметь ввиду. Спасибо.
Сами по холоду работаете или по теплу?

[finnskij.livejournal.com]

Только тепло. Коммунальное - ИТП, ЦТП. Немного пара. Исторически. Чуть-чуть холода - поставка компонентов типа конденсаторов и воздушных вентиляторных охладителей (Лаваль). В этом я совсем совсем не разбираюсь. На охладители надо будет сервис уже готовить и учить. Дело не сложное, но потребителям уже нужное.

[holodilshik.livejournal.com]

Понятно. Дело нужное, конечно.

[nagornov-artem.livejournal.com]

если надо - напишите мне почту свою, я Вам пришлю материалы по очистке теплообменников или целиком инструкцию по обслуживанию.

[holodilshik.livejournal.com]

Нет необходимости пока. По Пластинчатым есть вроде все...
Я не эксплуатация, мне сильно не нужно. У нас в холоде и кондиционировании нет ярко выраженных проблем, системы замкнутые и относительно чистые, как правило.
Мы вообще ставим или паяные или на больших мощностях кожухотрубные. Я уж не помню, чтобы даже с разборными сталкивался.

[nagornov-artem.livejournal.com]

да, разборные в этом деле не годятся. прокладки... Ограничение по температуре.

[nagornov-artem.livejournal.com]

со всем соглашусь и немного добавлю
больше максимальная рабочая температура у паяных (свыше 200 градусов) по сравнению с разборными (обычно 150 градусов) - это обусловлено отсутствием прокладок в паяных.
Но необходимо соблюдать простое правило - разница между самой низкой температурой и самой высокой температурой жидкостей, участвующих в теплообмене, не должна быть больше 100 градусов.

легкость при монтаже - легкий, нет рамы и пр. Нет необходимости в установке на пол. можно подвесить прикрепить к трубопроводам - пусть висит себе :-) Разборный только устанавливать на опору - тяжелый.

на гвс паяный только при использовании химводоподготовки. Или делать анализ воды на жесткость и железо - потом в зависимости от показателей.

[finnskij.livejournal.com]

Поддерживаю полностью. Последний пункт - или знать свою воду. Например, в Екб - можно спокойно ставить, вода мягкая, наземные открытые источники. В области у нас - трижды подумать, много скважинной воды, жесткость, глина. Один разборный у нас на сильно минерализованной воде жил в режиме - одна разборка в две недели. Так продержался аж 5 лет. Поменяли на новый. Шоколадка.

[holodilshik.livejournal.com]

Реально каждые две недели ездили на промывку? Обслуживание наверное тоже недешевое выходило... А вариантов не было кроме разборных пластинчатых? В отоплении возможно применение кожухотрубных вариантов?

[finnskij.livejournal.com]

Они сами, разборка, чистка, сборка. Там еще хуже, греющая среда - пар. То есть, к сложной воде добавилась высокая температура. Ничего, прекрасно справлялись, пока у них часть пластин не уволокли местные бичи в скупку. Маленький городок-поселок в сторону Тюмени. Герои!

Варианты - а какие могут быть. Кожухотрубный или пластинчатый. Вот и все. Наш чистить просто, трубчатый - сложно, тем более при большом содержании растворенных солей. На водоочистку - денег нет. Персонал в ключами - есть. Вот и все дела :(

На отопление кожухотрубные - они раньше там и стояли на 100%. Дешево. Отработал - выкинули. Запас 1000%. Просто и со вкусом. Это уже в новые времена пошли в основном пластинчатые.

[holodilshik.livejournal.com]

А сейчас есть предложения по кожухотрубным в системах отопления? Или полностью ветеснили разборные ПТО?

[finnskij.livejournal.com]

А кто его знает? Нам - не подается такое. Как сказал коллега - сейчас дешевле Функе поставить :)

[nagornov-artem.livejournal.com]

ну конечно есть. Смысл не очень большой в них по-моему мнению. В годах 2000-2005 примерно было такое соотношение - кожухотрубный стоил на одну и ту же нагрузку в 3 раза дешевле. Потом все выправилось - латунь выросла и пр. Сейчас стоимость равна или бывает даже выше чем у пластинчатого. Ну тут много факторов разных - кто производит, какие скидки и пр. но не дешевле точно. По чистке - я бы не сказал, что кожуха проще чистить... я вот наблюдал процесс очистки в ЦТП - по мне так жуть.... Калачи сними и далее давай шомполом прогоняй каждую трубку... Какие никак - завальцовывать... Трубный пучок менять - тоже недешево особо. А дешевые пучки - Китай, с тончайшей стенкой трубки - типа кальки :-)

[nagornov-artem.livejournal.com]

к тому же в раз больше, тяжелее. А это увеличивает стоимость монтажа и пр. Ну мусор мелкий в нем лучше пролетает чем в пластинчатом - это да!

[nagornov-artem.livejournal.com]

в московской области в пос.Цюрупы было хуже - чистка один раз в 3-4 дня. Вот такая котельная, вот такая подпитка - сырая вода из скважины. ХВП есть, но именно что есть :-) Стоит в углу. Соль засыпать никто даже и не думал - вот еще соль покупать.... :-)
а подпитка зверская, т.к. утечки зверские... Так что всему свое место, в том числе и теплообменникам. Здесь ПТО явно лишние :-(

[finnskij.livejournal.com]

Здесь - любые лишние, остальные как чистить? Еще более никак. Печаль.

У моего коллеги, кстати, там дача. Периодически там, хм, бывшие спецы по отоплению (подогреву, химии, регуляторам) собираются. На товарищеский, хм, ужин :)

[nagornov-artem.livejournal.com]

ну да, вырезать ПТО - и что? все что оседает в ПТО осядет в котловом контуре... еще большие проблемы.

[finnskij.livejournal.com]

Я и говорю - печаль. Только очистка воды, а на нее денег жалко владельцам. Или их вообще нет. Тупик.

[nikolay bychkov (from livejournal.com)]

У нас на шоколадной фабрике подобные стоят- линии лет 15, лет 5, как минимум, теплообменники не меняли.
Но они у нас работают на охлаждение.
Сторону лёд-воды мы промываем периодически ( намного чаще, чем раз в год), рабочий контур замкнутый и его годами не трогают.

[holodilshik.livejournal.com]

Так и должно быть. Сколько температура воды вход/выход?
Воду охлаждаете фреоном?

[nikolay bychkov (from livejournal.com)]

На входе 3-4С.
Я технолог, меня теплообменники интересуют вторично, главное- с рабочей стороны какая температура:)

Холодильные установки- на аммиаке.