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".

[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.

[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"?

[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.

[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.