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

[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.