![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
nagornov-artem.livejournal.com posting in ![[community profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/community.png){kind=small}
engineering_ruВступление: В продолжение задачи "о теплотехнике простыми словами" и знакомства более широкого круга людей с пластинчатыми теплообменниками, теплоснабжением, теплотехникой, представляю данный материал.
Уже довольно много производителей пластинчатых теплообменников (ПТО) в России. И заказчики привыкли рассылать данные для расчета нескольким производителям, чтобы получить от всех расчеты, коммерческие предложения и сравнить - у кого теплообменники дешевле. Стоимость в таких предложениях практически всегда разная. На нее влияет 2 составляющих - коммерческая и инженерная. Коммерческую часть я затрагивать не буду - здесь вопрос ценовой политики, целей и задач каждого производителя, вопросы скидок, рассрочек платежа и пр. Я рассмотрю инженерную составляющую вопроса удешевления или удорожания теплообменников - какие параметры и как влияют на конструкцию и конечно стоимость пластинчатых теплообменников. Итак приступим:
Параметр №1 - Потери давления в теплообменнике
Как влияет: При увеличении допустимых потерь давления стоимость теплообменника уменьшается, при уменьшении допустимы потерь давления стоимость теплообменника увеличивается (чем больше потери давления, тем дешевле теплообменник; чем меньше потери давления, тем дороже теплообменник)
Причина: Чем больше пластин в теплообменнике, тем больше каналов по которым проходит жидкость, тем меньшее сопротивление жидкость испытывает - тем выше стоимость теплообменника
и наоборот.
Что делают при расчете:Если в опросном листе указаны четко допустимые потери давления, то некоторые производители завышают их немного - полметра или метр, а то и в 1,5-2 раза в расчете на то, что заказчик вдруг не силен в теплотехнике и не обратит внимания на этот параметр. А теплообменник будет дешевле - значит вероятность продажи возрастает.
Вывод: Сверяйте расчетные потери давления с указанными Вами в опросном листе!
Параметр №2 - Запас поверхности теплообмена
Как влияет: Чем больше запас, тем выше стоимость
Причина: Чем больше пластин в теплообменнике, тем больше запас поверхности - тем выше стоимость теплообменника и наоборот.
Что делают при расчете:Серьезные производители практически всегда берут 10-15 % по поверхности в расчете. Он может немного сгладить погрешности в данных, чуть реже надо будет чистить теплообменник. Кто желает максимально удешевить теплообменник - всегда берет запас близко к нулю, не более 1%
Вывод: Сверяйте запас поверхности теплообмена в разных расчетах. И решайте что нужно больше - небольшая экономия или спокойствие при эксплуатации.
Параметр №3 - Коэффициент теплопередачи
Как влияет: Чем выше коэффициент теплопередачи, тем эффективнее работает теплообменник, тем ниже его стоимость.
Причина: Коэффициент теплопередачи зависит от скорости течения жидкости. Чем выше скорость - тем интенсивнее идет теплообмен. А чтобы скорость была выше необходимо уменьшить кол-во каналов, т.е. уменьшить количество пластин.
Что делают при расчете: Некоторые производители считают теплообменники с максимальным коэффициентом теплопередачи от 7000 Вт/м.кв.*К и выше. При таком высоком коэффициенте сильно возрастает скорость образования отложений солей кальция, магния в теплообменнике. Т.е. первоначально теплообменник будет дешевле, то зарастать будет гораздо быстрее - чаще чистка, выше последующие расходы
Вывод: Смотрите, чтобы коэффициент теплопередачи не был в расчетах выше 7000 Вт/м.кв.*К! Видел расчеты и с коэффициентом 10000!!!!
Параметр №4 - Диаметр присоединения
Как влияет: Чем больше диаметр патрубков присоединения - тем выше стоимость теплообменника.
Причина: Больший диаметр означает использование большего типоразмера, что дает увеличение стоимости.
Что делают при расчете:С этим параметром хулиганят не всегда. Если расход точно укладывается в Ду 50 например, то ничего не попишешь. А вот если речь идет о пограничном значении когда можно применить меньший диаметр, то тут иногда так и поступают. Например вместо Ду50 берут типоразмер с Ду 32. Выходит сильно дешевле. Но при сужении проходящего сечения возрастает скорость жидкости, будут дополнительные потери давления в патрубках (не считая потерь в самом теплообменнике), возможны шумы. При долгой эксплуатации возможно разрушение пластины вокруг проходного сечения.
Вывод: Смотрите какой расход жидкости в теплообменнике в какой присоединительный диаметр хотят запустить!
Параметр №5 - Рабочее давление
Как влияет: Чем выше рабочее давление - тем дороже теплообменник.
Причина: При более высоком рабочем давлении используются более "толстые" прижимные плиты в теплообменнике, могут быть использованы пластины более толстые.
Что делают при расчете:Если в расчете четко указано рабочее давление, то обычно с этим параметром не шутят. А вот если не указано, то многие норовят посчитать теплообменник на самое низкое рабочее давление - 6 или 10 кгс/см2.
Вывод: Сверяйте рабочее давление в расчете с тем, которые есть или будет у Вас!
Параметр №6 - Толщина и материал пластин
Как влияет: Чем толще пластины - тем дороже теплообменник. Чем выше значение у материала пластин AISI - тем дороже теплообменник. AISI304 сильно дешевле AISI316.
Причина: Более толстые пластины дороже, к тому же их надо в теплообменнике больше - теплопередача хуже через более толстую стенку. В нержавеющей стали AISI316 больше никеля и молибдена чем в AISI304, что повышает ее коррозионостойкость.
Что делают при расчете: Некоторые производители используют более дешевую менее коррозионостойкую сталь AISI304, что снижает срок эксплуатации теплообменника. При чистых средах - тут не важно. А вот на гвс - это самоубийство :-) К хлору AISI304 очень неустойчива! При рабочем давлении в 10 кгс/см2 и меньше могут использовать пластины толщиной 0,4 мм (обычно 0,5 мм), что также снижает ресурс теплообменника.
Вывод: Обращайте внимание на толщину и материал пластин в теплообменнике, соотносите эти параметры с рабочим давлением у Вас, назначением теплообменника, качеством воды!
Еще могут оказывать влияние такие факторы как комплектация теплообменника ответными фланцами и пр. Но это уже ближе к коммерции, а не к инженерии - меньше железа за одинаковые деньги :-) Это совсем другая история, дойдем и до нее...
В заключение: У нас в компании такими вещами не занимаются. Большой опыт в этой сфере, знаем чем это заканчивается. Да и просто стыдно такое творить...
Искренне Ваш,
товарищ Артем
Уже довольно много производителей пластинчатых теплообменников (ПТО) в России. И заказчики привыкли рассылать данные для расчета нескольким производителям, чтобы получить от всех расчеты, коммерческие предложения и сравнить - у кого теплообменники дешевле. Стоимость в таких предложениях практически всегда разная. На нее влияет 2 составляющих - коммерческая и инженерная. Коммерческую часть я затрагивать не буду - здесь вопрос ценовой политики, целей и задач каждого производителя, вопросы скидок, рассрочек платежа и пр. Я рассмотрю инженерную составляющую вопроса удешевления или удорожания теплообменников - какие параметры и как влияют на конструкцию и конечно стоимость пластинчатых теплообменников. Итак приступим:
Параметр №1 - Потери давления в теплообменнике
Как влияет: При увеличении допустимых потерь давления стоимость теплообменника уменьшается, при уменьшении допустимы потерь давления стоимость теплообменника увеличивается (чем больше потери давления, тем дешевле теплообменник; чем меньше потери давления, тем дороже теплообменник)
Причина: Чем больше пластин в теплообменнике, тем больше каналов по которым проходит жидкость, тем меньшее сопротивление жидкость испытывает - тем выше стоимость теплообменника
и наоборот.
Что делают при расчете:Если в опросном листе указаны четко допустимые потери давления, то некоторые производители завышают их немного - полметра или метр, а то и в 1,5-2 раза в расчете на то, что заказчик вдруг не силен в теплотехнике и не обратит внимания на этот параметр. А теплообменник будет дешевле - значит вероятность продажи возрастает.
Вывод: Сверяйте расчетные потери давления с указанными Вами в опросном листе!
Параметр №2 - Запас поверхности теплообмена
Как влияет: Чем больше запас, тем выше стоимость
Причина: Чем больше пластин в теплообменнике, тем больше запас поверхности - тем выше стоимость теплообменника и наоборот.
Что делают при расчете:Серьезные производители практически всегда берут 10-15 % по поверхности в расчете. Он может немного сгладить погрешности в данных, чуть реже надо будет чистить теплообменник. Кто желает максимально удешевить теплообменник - всегда берет запас близко к нулю, не более 1%
Вывод: Сверяйте запас поверхности теплообмена в разных расчетах. И решайте что нужно больше - небольшая экономия или спокойствие при эксплуатации.
Параметр №3 - Коэффициент теплопередачи
Как влияет: Чем выше коэффициент теплопередачи, тем эффективнее работает теплообменник, тем ниже его стоимость.
Причина: Коэффициент теплопередачи зависит от скорости течения жидкости. Чем выше скорость - тем интенсивнее идет теплообмен. А чтобы скорость была выше необходимо уменьшить кол-во каналов, т.е. уменьшить количество пластин.
Что делают при расчете: Некоторые производители считают теплообменники с максимальным коэффициентом теплопередачи от 7000 Вт/м.кв.*К и выше. При таком высоком коэффициенте сильно возрастает скорость образования отложений солей кальция, магния в теплообменнике. Т.е. первоначально теплообменник будет дешевле, то зарастать будет гораздо быстрее - чаще чистка, выше последующие расходы
Вывод: Смотрите, чтобы коэффициент теплопередачи не был в расчетах выше 7000 Вт/м.кв.*К! Видел расчеты и с коэффициентом 10000!!!!
Параметр №4 - Диаметр присоединения
Как влияет: Чем больше диаметр патрубков присоединения - тем выше стоимость теплообменника.
Причина: Больший диаметр означает использование большего типоразмера, что дает увеличение стоимости.
Что делают при расчете:С этим параметром хулиганят не всегда. Если расход точно укладывается в Ду 50 например, то ничего не попишешь. А вот если речь идет о пограничном значении когда можно применить меньший диаметр, то тут иногда так и поступают. Например вместо Ду50 берут типоразмер с Ду 32. Выходит сильно дешевле. Но при сужении проходящего сечения возрастает скорость жидкости, будут дополнительные потери давления в патрубках (не считая потерь в самом теплообменнике), возможны шумы. При долгой эксплуатации возможно разрушение пластины вокруг проходного сечения.
Вывод: Смотрите какой расход жидкости в теплообменнике в какой присоединительный диаметр хотят запустить!
Параметр №5 - Рабочее давление
Как влияет: Чем выше рабочее давление - тем дороже теплообменник.
Причина: При более высоком рабочем давлении используются более "толстые" прижимные плиты в теплообменнике, могут быть использованы пластины более толстые.
Что делают при расчете:Если в расчете четко указано рабочее давление, то обычно с этим параметром не шутят. А вот если не указано, то многие норовят посчитать теплообменник на самое низкое рабочее давление - 6 или 10 кгс/см2.
Вывод: Сверяйте рабочее давление в расчете с тем, которые есть или будет у Вас!
Параметр №6 - Толщина и материал пластин
Как влияет: Чем толще пластины - тем дороже теплообменник. Чем выше значение у материала пластин AISI - тем дороже теплообменник. AISI304 сильно дешевле AISI316.
Причина: Более толстые пластины дороже, к тому же их надо в теплообменнике больше - теплопередача хуже через более толстую стенку. В нержавеющей стали AISI316 больше никеля и молибдена чем в AISI304, что повышает ее коррозионостойкость.
Что делают при расчете: Некоторые производители используют более дешевую менее коррозионостойкую сталь AISI304, что снижает срок эксплуатации теплообменника. При чистых средах - тут не важно. А вот на гвс - это самоубийство :-) К хлору AISI304 очень неустойчива! При рабочем давлении в 10 кгс/см2 и меньше могут использовать пластины толщиной 0,4 мм (обычно 0,5 мм), что также снижает ресурс теплообменника.
Вывод: Обращайте внимание на толщину и материал пластин в теплообменнике, соотносите эти параметры с рабочим давлением у Вас, назначением теплообменника, качеством воды!
Еще могут оказывать влияние такие факторы как комплектация теплообменника ответными фланцами и пр. Но это уже ближе к коммерции, а не к инженерии - меньше железа за одинаковые деньги :-) Это совсем другая история, дойдем и до нее...
В заключение: У нас в компании такими вещами не занимаются. Большой опыт в этой сфере, знаем чем это заканчивается. Да и просто стыдно такое творить...
Искренне Ваш,
товарищ Артем
![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
no subject
Date: 2014-11-26 02:28 pm (UTC)Однако при правильном, по теплофизике, конструировании теплообменника, считается и запас поверхности, и учитываются загрязнения, разные для различных сред. Причем коэффициент учета загрязнений в (м2*K)/Вт зависит также от температур и скоростей сред и может лежать в диапазоне от 0,0001 до 0,0015, т.е. отличаться в 15 раз! А теплообменник с учетом загрязнений может легко быть больше "условно чистого" в полтора-два раза.
Поэтому вменяемая программа подбора теплообменника должна предлагать обе эти опции: и запас поверхности, и учет загрязнений с выбором коэффициента.
no subject
Date: 2014-11-27 07:22 am (UTC)no subject
Date: 2014-11-27 08:02 am (UTC)Просто заостряю, что запас поверхности обычно берется 15-20, максимум 30%, об этом в посте и написано, а по теплофизике если загрязнения учитывать в запасе поверхности, то зачастую нужно брать запас 60-80, а то и 100%, например, при нагреве ГВС без водоподготовки. Я уже молчу про разные артезианские и речные воды с железом и органикой.
Однако этого никто не делает, а потом получает претензии от потребителя, укороченный цикл сервисного обслуживания и неприятный осадок в прямом и переносном смысле.
Причем учет загрязнений - это точный теплофизический расчет через температурное сопротивление пленки отложений и его трудно "угадать", тогда как запас поверхности - это обычное прибавление процентов теплообменной поверхности.
no subject
Date: 2014-11-27 10:26 am (UTC)При такой картине самое правильное - это сделать анализ воды и приложить его к опросному листу на теплообменник. В таком случае уже специалист производителя будет делать расчет, опираясь на точные данные и подбирать теплообменник, который будет отвечать не только площадью, коэффициентом теплопередачи и пр., но и еще шириной каналов. Есть пластины с более глубокими каналами например. Вот так будет на мой взгляд, более точно.
Потому как если сильно заложиться в запас площади (не важно как - через % или через фактор загрязнения), то можно достичь обратной картины - более быстрое загрязнение. Чем больше запас, тем больше площадь, тем больше каналов для воды, тем ниже скорость течения, ниже турбулизация - падает эффект самоочистки. Заиливание может начаться - наблюдал такие вещи, когда страховались, делали коэфф-т не более 2000, площадь росла, вроде запас большой, а стало только хуже.
Вот такие качели. Надо держаться в гранях разумного - и малый запас это плохо, и большой запас также плохо может быть. Поэтому лучше сделать анализ воды - это недорого.
no subject
Date: 2014-11-27 10:44 am (UTC)А зачем увеличивать число каналов, т.е. площадь внутренних сечений? Есть диапазон проектных скоростей 0,5-1,5 м/с в зависимости от сред и ограничений по гидравлике, из него лучше не выходить.
Просто увеличивается число пластин или длина пучка в кожухотрубном. Скорость остается та же, просто гидравлика подрастает немного.
От такого запаса ничего заиливаться не будет, просто "чистый" теплообменник в начале сервисного цикла будет выдавать расчетный нагрев на несколько меньшем расходе теплоносителя или на меньшей его энтальпии. А потом постепенно все будет приходить в номинальный режим с учетом всех запасов и загрязнений.
Насчет анализов - сабо самой, иначе загрязнения просто не задать.