Sk-mirastroy.ru

Стройка и ремонт
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Теплообменник для отопления

Для чего нужен теплообменник в системе отопления

Теплообменник устройство, передающее тепло от одного источника теплоты другому, исключая при этом непосредственный контакт теплоносителей. Поэтому теоретически теплообменник можно установить в любой системе отопления, главное чтобы от этого была польза , поскольку стоимость самой системы отопления при этом возрастает прямо пропорционально нагрузке, или попросту стоимости самого устанавливаемого теплообменника с регулирующей измерительной и контрольной аппаратурой.

Главная область применения теплообменников в системе отопления это независимая система теплоснабжения. Чтобы понять, зачем нам это нужно необходимо совершить небольшой экскурс в природу имеющихся у нас в стране тепловых сетей.

Зависимая система теплоснабжения, работающая без теплообменника.

Индивидуальный тепловой пункт, спроектированный для работы в зависимой системе теплоснабжения без теплообменника

Существуют две схемы отопления или как правильно говорить теплоснабжения. Зависимая система отопления, с которой мы все хорошее знакомы, это когда котел, нагревая воду, подает ее по трубопроводам прямо в отопительные приборы – батареи отопления в квартире, минуя теплообменник. Конечно, в такой схеме есть тепловой пункт, регулирующие и измерительные приборы, иногда устанавливается погодозависимая автоматика. Только без теплообменника влиять на температуру в батареях, а значит, в целом в квартирах мы можем только в сторону уменьшения температуры.

Для котлов в котельной такая схема тоже не удобная, она требует больших насосов, котлы и трубы тепловой сети работают как гармошка, от того рвутся постоянно, а об утечках тепла и потерянных при этом потерях тепла лучше и не вспоминать. Зато на первичном этапе без установки теплообменника в системе отопления получается довольно дешево, но не эффективно, котельная не знает, сколько тепла нужно каждому, а потребитель не в силах влиять на выработку тепла для отопления, отсюда перетоп и низкая энергетическая эффективность такой системы отопления без разделительного теплообменника.

Независимая система теплоснабжения с теплообменником.

Индивидуальный тепловой пункт, спроектированный для работы в независимой системе теплоснабжения с теплообменником

Теплообменник в такой системе отопления главный прибор позволяющий экономить. Конечно, экономит не он, он только отделяет среды друг от друга, экономит автоматика. Как экономит? Вот пример независимой системы отопления – современная централизованная отопительная система, в ней имеется один главный тепловой пункт, распределяющий тепло и дополнительные теплообменники для каждого потребителя установленные уже в ИТП жилых домов.

От котельной к центральному тепловому пункту, где установлен главный теплообменник, тепло подается в жестком, фиксированном тепловом режиме – например 95 градусов на подаче и теоретически 70 градусов на обратке. В котельной не нужна автоматика и операторы, мощность насосов и диаметр труб тепловой сети могут быть гораздо меньше, утечек в контуре котлов нет по своей природе. Иногда теплообменник большой мощности устанавливают непосредственно в системе отопления котельной, тогда контур получается двойным и в котлах, из-за малого объема теплоносителя во внутреннем контуре, отсутствует накипь, котлы служат вечно.

Блочный тепловой пункт, спроектированный для работы в независимой системе теплоснабжения и горячего водоснабжения с теплообменниками

Установив теплообменник в системе отопления, потребитель получает возможность влиять на температуру в квартире, сколько нужно каждому столько и возьмет, конечно, если в квартире на батареях тоже установлены регулирующие приборы. Выгода для всех налицо.

Как подключить теплый пол к системе отопления через теплообменник.

Нужен теплообменник и для теплого пола. Если вы, например, захотите сделать теплый пол, врезав его в систему отопления без теплообменника вы оставите весь дом без тепла, тепла на полы пойдет немного, но вот вода – теплоноситель будет циркулировать только через ваш пол и не пойдет к соседям, она «лентяй» и идет по самому короткому пути.

Недостаток установки теплообменника в систему отопления только один, увеличение затрат на первоначальном этапе монтажа, но он с лихвой перекрывается всеми ее достоинствами.

Зависимую систему отопления легко модернизировать в независимую систему, путем установки дополнительного теплообменника с регулирующей аппаратурой. Правда, делать это придется одновременно во всем районе, подключенном к вашей котельной. Зато так вы сможете сэкономить до 40 процентов на оплату тепла, по сравнению с вашими сегодняшними затратами без установки такого нужного теплообменника в системе отопления.

Теплообменник для горячей воды (ГВС)

Высокая стоимость энергоносителей предъявляет повышенные требования к качеству и характеристикам теплообменников, используемых в системах отопления и ГВС. В нашей компании вы можете выгодно купить теплообменники для систем отопления и горячей воды, мы гарантируем высокое качество предлагаемой продукции и доступные цены. Преимущества сотрудничества с нами:

  • являемся производителем;
  • предлагаем оборудование различных типов и мощности;
  • выполняем необходимые расчеты и проектирование;
  • обеспечиваем короткие сроки выполнения заказа;
  • у нас честные выгодные цены.

Воспользовавшись нашим предложением, вы сможете приобрести пластинчатые теплообменники для горячей воды и отопления на выгодных условиях. На поставляемое оборудование дается гарантия до 2 лет.

Недорогие пластинчатые теплообменники для ГВС частного дома

В частных домах горячее водоснабжение может организовываться различными способами, от установки отдельной газовой колонки или электрического водонагревателя до использования теплообменника, позволяющего отбирать для ГВС тепло системы отопления.

Последний вариант получил достаточно широкое распространение, в первую очередь благодаря своей экономичности. Использование пластинчатого теплообменника системы ГВС для отбора тепла от системы отопления имеет ряд достоинств. Главные из них:

  • в систему отопления не попадает свежая вода, что исключает образование накипи;
  • нет необходимости в установке отдельной газовой колонки или электрического водонагревателя;
  • система проста, надежна и долговечна;
  • система получается гораздо компактнее системы с бойлером косвенного нагрева.

Самый плохой вариант получения горячей воды – ее непосредственный отбор из контура отопления. Израсходованная вода в этом случае заменяется новой, в нагревательном контуре котла быстро образуется накипь. Использование предлагаемого оборудования решает эту проблему – два контура разделяются, в отопительном циркулирует одна и та же вода, а в контур ГВС поступает вода из водопровода. Так как она не нагревается до температуры выше 60 гр., накипь на пластинах или не образуется вовсе, или её очень мало.

Насущной проблемой в системах ГВС является коррозия. Связано это с тем, что как правило вода в водопроводе насыщена кислородом. Для систем ГВС частных домов мы предлагаем теплообменники исключительно с патрубками из нержавеющей стали. Такая конструкция исключает контакт воды в аппарате с чёрным металлом.

Наша компания является производителем, у нас можно приобрести теплообменник для горячей воды от отопления по цене ниже среднерыночной. Отметим, что правильно спроектированная система обеспечивает потребности владельцев дома в горячей воде, как в отопительный сезон, так и в теплое время года. В последнем случае вода в котле циркулирует только по малому контуру, минуя радиаторы. Котел работает как обычная водогрейная колонка, но без ее главного недостатка – образования накипи.

Оборудование для отопительных систем

В нашей компании вы можете выгодно купить теплообменники для отопления частного дома и других объектов. Их использование позволяет решить одну из главных проблем засорения системы отопления.

Засорение происходит из-за попадания различного рода частиц из центральной тепловой сети. Эти частицы оседают в радиаторах и трубопроводах отопления, препятствуют передаче тепла и свободному движению теплоносителя, что приводит к существенным трудностям для работы системы отопления.

Использование предлагаемого оборудования и разделение двух контуров эффективно решает эту проблему. Котел всегда греет одну и ту же воду, циркулирующую по контуру нагрева. С помощью теплообменника тепло передается воде отопительного контура, непосредственно поступающей в систему отопления.

Основные виды оборудования

Теплообменники могут быть паяными, разборными. Одними из самых удобных и практичных являются пластинчатые разборные теплообменники для ГВС и отопления. Использование наборных пластин позволяет легко регулировать мощность оборудования подбором их количества.

У нас можно купить теплообменник вода-вода по цене, выгодной для наших клиентов. Специалисты компании могут подобрать наиболее подходящее оборудование, выполнить необходимые расчеты. По конструкции самыми недорогими являются паяные модели, наиболее практичными ‒ разборные. Также вы можете приобрести теплообменник пар-вода по цене более низкой, чем у большинства других поставщиков.

Надежное и недорогое оборудование от производителя

Как производитель, мы гарантируем высокое качество предлагаемого оборудования и выгодные условия сотрудничества. Вы можете недорого купить пластинчатый теплообменник для ГВС от отопления, для создания или модернизации систем отопления частных и многоквартирных домов, любых других объектов.

Разновидности теплообменников для отопления: как разобраться в них и выбрать нужный?

Теплообменник — неотъемлемый элемент системы отопления, в котором происходит процесс обмена теплом между несколькими средами.

Существует несколько разновидностей теплообменников.

Для чего нужен теплообменник ГВС в системе отопления

Устройство представляет собой 2 плиты: одна из них статическая, а другая — подвижная. Обе они с отверстиями, между которыми зафиксированы загерметизированные прокладками пластины.

Суть принципа работы такого прибора в том, что пластины гофрированного типа образуют каналы, по которым циркулирует жидкость. Повышение коэффициента переданного тепла от её прогретой части к холодной возникает за счёт увеличения площади контакта.

Читать еще:  Приготовление раствора для кладки печи

В пристенном слое гофрированного типа со временем образуется процесс турбулентности. По разным сторонам одной пластины происходит перемещение отдельной среды. Такой способ движения предотвращает их перемешивание.

Прогрев обеих сред возникает вследствие присоединения устройства к трубопроводу. После того как среда закончит своё прохождение по всем каналам, она покинет теплообменник.

Такое оборудование делает возможным:

  • эксплуатировать при необходимости полученного от носителя энергии вторичного тепла для бытовых нужд;
  • применять остаточное тепло при поступлении электроэнергии;
  • формировать необходимый температурный режим для проведения химических процессов;
  • удерживать температурный режим теплоносителя на установленном уровне в бытовых отопительных системах.

Существуют следующие виды теплообменников.

Смесительные водяные

Представляют собой приборы, в которых тепло передаётся через непосредственный контакт двух сред: горячей и холодной.

Суть действия такого теплообменника в том, что в специальной камере соединяются жидкость и пар, скорость которого при этом превышает сверхзвуковое значение.

Разгоняет его до такого показателя расчётное сопло. За счёт такого смешивания и происходит прогрев жидкости и паровая конденсация, а теплоноситель требуемой температуры циркулирует по системе отопления.

Камера прибора предусматривает наличие конденсационного вакуума. Работа теплообменника этой разновидности возможна даже при условии малого парового давления.

Поверхностные

Конструкция таких приборов представлена в виде биметаллических труб с алюминиевым оребрением накатного типа.

В этих устройствах происходит процесс обтекания твёрдого покрытия воздухом. Температуры поверхности и воздушного потока отличаются.

Тепловой обмен между средами осуществляется через стенку с нанесённым на неё специальным теплопроводящим материалом. Контура полностью изолированы друг от друга.

Поверхностные теплообменники делятся на 2 типа:

  • регенеративные (направление потока среды имеет свойство меняться);
  • рекуперативные (обмен теплом от одного теплоносителя к другому осуществляется через неплотные стенки контура, при этом направление потока среды остаётся постоянным).
Рекуперативный и его разновидности

Они подразделяются в соответствие с особенностями конструкции и областью применения.

Кожухотрубчатые

Это самые простые устройства. Они состоят из большого числа маленьких трубопроводов, которые спаяны в единый пучок и помещены в кожух. Такие теплообменники довольно громоздкие и занимают много места.

Применяются в испарителях, холодильниках, нагревателях, конденсаторах.

Погруженные

Представляют собой змеевики плоской либо цилиндрической форм, погруженные в ёмкость с жидкостью.

Эти теплообменники считаются неэффективными вследствие того, что с внешней стороны змеевика наблюдается низкий уровень теплоотдачи, а процесс омывания жидкостью проходит в крайне малом количестве.

Справка! Использование погруженного теплообменника будет продуктивным, если жидкость в ёмкости будет закипать или содержать механические дополнения.

Погруженные аппараты применяются в качестве холодильников и конденсаторов, а также для прогрева воды и растворов технологического типа.

Теплообменник для отопления

Теплообменник для отопления дачного дома или коттеджа, в которых присутствует котел и автономная система водяного обогрева, стремительно набирает популярность и становится неотъемлимым атрибутом комфорта. Задача теплообменника – передать тепло, выделяющееся при сгорании топлива, теплоносителю, который обогревает стены дома и воздух внутри него.

Способы автономного обогрева дома.

Схема обогрева дома реализуется двумя путями. В первом случае теплообмен происходит непосредственно в зоне сгорания топлива. Через топку проходит водяной контур (или несколько контуров), в нем теплоноситель разогревается до температуры, близкой к точке кипения или превращается в пар. Он устремляется по контуру и сам непосредственно обогревает дом и прилегающие хозяйственные постройки. В зоне топки может быть устроено несколько теплообменников. В зависимости от близости к очагу максимальной температуры они поставляют теплоносители для разных нужд:

  • отопления;
  • горячего водоснабжения;
  • наполнения бассейна;
  • автоматического полива и т.д.

Другой способ предполагает наличие дополнительного звена – теплообменника вода вода для отопления и горячего водоснабжения. В этом случае замкнутый контур, проходящий через котел, не выходит за пределы котельной, а передает тепловую энергию контуру «второго порядка». В этом случае в трубах отопления циркулирует уже не раскаленный пар, а просто горячая вода и непредвиденный прорыв контура будет неприятным, но не приведет к фатальным последствиям.

С точки зрения технического устройства существует много видов таких вторичных теплообменников, однако чаще всего в коттеджах устанавливают экономичные и недорогие пластинчатые теплообменники для отопления. Они не только считаются самыми эффективными и простыми в обслуживании, но и имеют самую давнюю историю. По свидетельствам античных авторов, примитивные пластинчатые теплообменники из полых щитов и доспехов использовали еще воины Древнего Рима, когда в зимних походах им нужна была теплая вода для мытья. Позднее это изобретение взяли на вооружение устроители римских терм. Вода в ваннах для омовения подогревалась с помощью полых металлических пластин, по которым пропускался кипяток.

Как устроен пластинчатый теплообменник?

Пластина в теплообменнике имеет форму узкого параллелепипеда. Ее поверхность покрыта бороздками, что дополнительно увеличивает площадь теплообмена. Существуют также оребренные пластины, цель та же – максимально увеличить площадь соприкосновение холодной среды с теплонесущей металлической перемычкой.

Из чего делают теплообменники?

Материал большинства теплообменников – медь, латунь, титан и различные сплавы с высоким показателем теплопроводности. Нержавеющая сталь проводит тепло в несколько раз хуже меди, однако ее плюсом является коррозионная стойкость. Впрочем, чисто стальные устройства встречаются довольно редко.

Самые высокую теплопроводность в мире имеет кристаллический углерод – графит, алмаз, графен. Эти природные и синтетические материалы в 5 – 10 раз лучше проводят тепло, чем серебро и медь. И если алмазные теплообменники для коттеджа представить сложно, то трубы и пластины из искусственных углеродистых материалов – вполне реальное будущее.

Дополнительную эффективность пластинчатых теплообменников для отопления обеспечивает то, что пластины плотно сжаты между собой специальными боковыми плитами. Щель между пластинами составляет лишь несколько миллиметров. В итоге практически вся масса холодной волы проходит в непосредственной близости от пластин и быстро нагревается. Комплекс пластин называется регистром или в просторечии батареей. В одной батарее обычно 7 – 10 элементов, но их может быть гораздо больше. Регистр полностью перекрывает собой контур с холодной жидкостью, образуя частую решетку из параллельных элементов.

Как бороться с накипью?

Внутренние каналы, по которым циркулирует горячая вода, имеют извилистую форму, полученную методом холодной штамповки. Это сделано для того, чтобы в процессе циркуляции в массе рабочего теплоносителя все время возникала турбулентность (разнонаправленные завихрения). Благодаря им в пластинчатых системах на стенках оседает гораздо меньше накипи, нежели, например, в простых полых трубках.

Количество накипи зависит во многом от качества водоподготовки. Если в системе отопления используется вода из скважины (а так бывает в абсолютном большинстве случаев), то при выборе теплообменника надо обязательно учитывать ее pH свойства. Даже если среда щелочная (“мягкая”, мылкая на ощупь), накипь будет образовываться в любом случае и систему нужно будет периодически чистить.

Пластинчатые теплообменники могут быть разборными, паяными и литыми. Первый вариант наиболее удобен с точки зрения обслуживания и чистки каналов от накипи. Для чистки применяются механические средства, абразивные материалы и минеральные кислоты (соляная или серная). При использовании едких жидкостей необходимо убедиться, что они не повредят металлический корпус и внутренние каналы.

Как подобрать теплообменник?

Перед тем, как купить и смонтировать теплообменник для отопления типа вода – вода, нужно произвести профессиональные теплотехнические расчеты и выяснить, достаточно ли будет получаемой энергии для эффективного обогрева здания. Вполне возможно, параллельно установке системы отопления нужно будет повысить энергосберегающие свойства дома – поменять окна, дополнительно утеплить стены, потолки и кровлю. Необходимо также обеспечить минимизацию теплопотерь в самой зоне теплообмена, надежно изолировав контуры с теплоносителями.
Основной недостаток теплообменника для горячей воды от отопления – места соединения пластин между собой. Соединение производится с помощью уплотнений из натуральной или искусственной резины. Абсолютной надежности такая конструкция обеспечить не может и имеет ограничения по предельно допустимой температуре среды (+180°C) и давлению (25кгс/см²). Это значит, что такие системы оптимальны для применения в сравнительно небольших по площади домах, в которых установлены котлы ограниченной мощности.

Что такое теплообменник в системе отопления?

Мне очень часто приходиться слышать вопрос от клиентов — что такое теплообменник в системе отопления? Вопрос простой, на первый взгляд нелепый и все же справедливый. Ведь, казалось бы, любая система отопления прекрасно обходиться без теплообменника даже при производстве горячей воды.

Вопрос о непосредственном отборе горячей воды из системы отопления сложен, поэтому давайте разберем его немного позже, в другой статье. А сейчас разберемся с вопросом, зачем в системе отопления стоит теплообменник?

В каждой ли системе отопления есть теплообменник.

Скажу сразу, теплообменник стоит не в каждой системе отопления, и даже более, в нашей стране это редкость. А вот в остальном мире повсеместно. Там все устроено по-другому, котельные работают без персонала, температура на выходе одна, максимально необходимая для обеспечения теплом в самые лютые, по их меркам морозы. Каждый потребитель берет тепла столько, сколько считает нужным, то количество тепла за которое он готов или в состоянии оплатить.

В отопительном контуре в качестве теплоносителя может использоваться не только вода (хотя чаще всего все-таки умягченная с помощью комплексонов и омагниченная вода), это может быть антифриз, масло или другая жидкость, но даже если вода ни кто и не подумает брать воду прямо из системы отопления, эту ему обойдется очень дорого. Вот здесь и приходит на выручку теплообменник, который устанавливается в систему отопления и разделяет ее на две части, систему отопления от поставщика к потребителю и систему отопления самого потребителя.

Читать еще:  Как делается стяжка стен кирпичного дома своими руками

После теплообменника установленного в системе отопления потребитель ставит множество регуляторов, некоторое подобие нашей системы погодного регулирования, которые следят за температурой в различных комнатах, в системе подачи горячей воды, теплого пола, рекуперации и т.д.


Схема ИТП при независимом присоединении к тепловой сети через теплообменник.

У нас в стране такая система отопления называется независимой, на ней построено большинство блочных тепловых пунктов и основное ее назначение несколько другое, кроме погодного регулирования теплообменник в системе отопления предотвращает выход из строя современных пластиковых труб, которые повсеместно успешно внедряются в современных отопительных системах.

Такие трубы выдерживают максимальную температуру до 90 градусов С, при этом максимальный срок труб из PPRS материалов (а правильно их называют именно так) при такой температуре составляет не более 5 месяцев. Как видите не много, хорошо, что и сильные морозы у нас так долго не держатся.

Надеюсь теперь Вам понятно, что такое теплообменник в системе отопления.

Теперь для любознательных, какой теплообменник чаще всего применяется в независимой системе отопления и как он выглядит.

Чаще всего в блочных тепловых пунктах, построенных по схемам независимого отопления, применяются пластинчатые теплообменники. Устройство теплообменников очень хорошо описано на этом сайте, а вкратце смотрите на рисунке ниже.

Устройство пластинчатого разборного теплообменника.

В основе любого пластинчатого теплообменника лежит набор пластин, перфорированных особым способом штамповкой, для увеличения площади теплообмена и формирования каналов по которым движется вода. Пластины собраны в пакет, на торцевой неподвижной плите имеются патрубки для ввода и вывода теплоносителя греющей и нагреваемой среды, в которые и выведены каналы из пластин.

Где устанавливать такой теплообменник в системе отопления или горячего водоснабжения роли не имеет, отличаются только сами схемы блочных тепловых пунктов и мощность, на которую рассчитаны пластинчатые теплообменники. А подобрать и изготовить пластинчатый теплообменник очень легко, как и потом увеличить или уменьшить его мощность, если конечно ваш теплообменник разборный, а не паяный.

Если кому недостаточно сведений об устройстве пластинчатого теплообменника или блочного теплового пункта, есть необходимость в его подборе или расчете, проектировании рекомендую очень толковый сайт http://ridan-ug.ru/ поставщика теплообменного оборудования Ридан.

А тему сегодняшней статьи — что такое теплообменник в системе отопления можно считать исчерпанной. Есть у Вас есть вопросы по работе теплообменного оборудования задавайте, с удовольствием отвечу, Юрий Олегович Парамонов, ООО Энергостром, 2016 год.

Пластинчатый теплообменник для отопления

Кожухотрубная конструкция теплообменника, где среды движутся навстречу друг другу по трубкам, помещенным одна в другую, постепенно уходит в прошлое. Эти громоздкие устройства больших габаритов хотя и функционировали довольно эффективно, но не могли похвастать большим расходом нагреваемой среды. Им на смену пришли новые агрегаты – скоростные пластинчатые теплообменники. Их устройству, принципу действия и применению как раз и посвящена данная статья.

Устройство и принцип работы пластинчатого теплообменника

Конструктивно агрегат в корне отличается от своего кожухотрубного предшественника. Площадь поверхности обмена тепловой энергией у последнего наращивалась за счет увеличения длины змеевика, отсюда и большие габариты аппарата. В новом теплообменнике это достигается путем увеличения количества пластин одинаковой площади.

Имея такую же мощность, он по размерам втрое меньше кожухотрубного, при этом способен обеспечить большой расход нагреваемой среды, например, воды для нужд ГВС. Отсюда и возникло второе название агрегата – скоростной. Ниже на схеме показано устройство пластинчатого теплообменника:

1, 11 – подающий и обратный патрубки для подключения греющей среды (теплоносителя); 2, 12 – входной и выходной патрубки нагреваемой среды; 3 – передняя неподвижная плита; 4, 14 – отверстия для протока теплоносителя; 5 – малая уплотнительная прокладка в виде кольца; 6 – рабочая теплообменная пластина; 7 – верхняя направляющая; 8 – задняя подвижная плита; 9 – задняя опора; 10 – шпилька; 13 – большая прокладка по контуру пластины; 15 – нижняя направляющая.

На схеме представлен пластинчатый теплообменник для отопления самой простой конструкции с патрубками, расположенными по разные стороны агрегата. Между двумя плитами, установленными на двух направляющих, зажато определенное число пластин с резиновым уплотнением между ними. На каждой пластине с целью увеличения поверхности обмена выполнено рельефное гофрирование, как изображено на фото:

Присоединительные патрубки также могут находиться и с одной стороны аппарата, на передней плите, что не оказывает влияния на принцип работы пластинчатого теплообменника. Он заключается в том, что пространство между каждыми последующими пластинами поочередно заполняется то теплоносителем, то нагреваемой средой. Очередность заполнения обеспечивается формой прокладок, в одной секции они открывают путь потоку теплоносителя, в другой – поглотителя тепла.

Во время работы в каждой секции, кроме первой и последней, происходит интенсивный обмен теплом через пластины сразу с двух сторон. Обе среды протекают через свои секции навстречу друг другу, нагревающая подается сверху и выходит через нижний патрубок, а нагреваемая – наоборот. Как это работает, отображает функциональная схема пластинчатого теплообменника:

Технические характеристики

Пластины и прокладки могут изготавливаться из различных материалов, их выбор зависит от назначения агрегата, ведь сфера применения подобных теплообменников весьма широка. Мы же рассматриваем системы отопления и ГВС, где они выступают в качестве теплосилового оборудования. Для этой сферы пластины делаются из нержавеющей стали, а прокладки – из резины NBR или EPDM. В первом случае теплообменник из нержавеющей стали может работать с водой, нагретой до максимальной температуры 110 ºС, во втором – до 170 ºС.

Для справки. Данные теплообменники используются и для разных технологических процессов, когда сквозь них протекают кислоты, щелочи, масла и другие среды. Тогда пластины производятся из титана, никеля и различных сплавов, а прокладки – из фторкаучука, асбеста и других материалов.

Расчет и подбор теплообменника осуществляется с помощью специализированного программного обеспечения по таким параметрам:

  • требуемая температура нагрева жидкости;
  • исходная температура теплоносителя;
  • необходимый расход нагреваемой среды;
  • расход теплоносителя.

Примечание. В качестве греющей среды, протекающей сквозь пластинчатый теплообменник для ГВС, может выступать вода температурой 95 или 115 ºС, либо пар, нагретый до 180 ºС. Это зависит от типа котельного оборудования. Количество и размер пластин подбирается таким образом, чтобы на выходе получить воду с максимальной температурой не более 70 ºС.

Надо сказать, что преимущества пластинчатых теплообменников заключаются не только в скромных размерах и способности обеспечить большой расход. Дело в том, что диапазон подбираемых площадей обмена и расходов у рассматриваемых агрегатов чрезвычайно широк. Самые малые из них имеют площадь поверхности менее 1 м2 и рассчитаны на протекание 0.2 м3 жидкости за 1 час, а наибольшие – 2000 м2 при расходе свыше 3600 м3/ч. Ниже в таблице представлены технические характеристики, которые показывает эксплуатация пластинчатых теплообменников известного бренда ALFA LAVAL:

По исполнению теплообменные агрегаты бывают следующих видов:

  • разборные: наиболее распространенный вариант, позволяющий быстро и качественно осуществлять ремонт и обслуживание скоростного теплообменника;
  • паяные или сварные: такие аппараты не имеют резиновых прокладок, там пластины жестко соединены между собой и помещены в цельный корпус.

Примечание. Именно паяные теплообменники многие мастера-умельцы используют для частного дома, приспосабливая их под нагрев или охлаждение воды.

Обвязка теплообменника

Как правило, установка подобного теплосилового оборудования предусматривается в индивидуальных котельных многоквартирных жилых домов или промышленных предприятий, а также в тепловых пунктах централизованных систем теплоснабжения. Цель – получить воду для нужд ГВС температурой до 70 ºС либо теплоноситель до 95 ºС при использовании паровых и высокотемпературных водогрейных котлов.

Ввиду небольших габаритов и веса монтаж теплообменника производится достаточно просто, хотя мощные агрегаты и требуют устройства фундамента. В любом случае выполняется заливка фундаментных болтов, с помощью которых аппарат надежно фиксируется на своем месте. Теплоноситель всегда подводится к верхнему патрубку, а обратный трубопровод присоединяется к штуцеру, расположенному под ним. Подача нагреваемой воды подключается, наоборот, к нижнему патрубку, а ее выход – к верхнему. Простейшая схема обвязки пластинчатого теплообменника показана ниже:

В контуре подачи теплоносителя обязательно присутствует свой циркуляционный насос, установленный на подающем трубопроводе. В соответствии с правилами помимо рабочего насоса параллельно ставится резервный такой же мощности. Если же в системе ГВС имеется магистраль обратной циркуляции, то схема подключения приобретает такой вид:

Здесь используется тепло воды, идущей по замкнутому контуру ГВС, к ней подмешивается холодная из водопровода и только потом смесь поступает в теплообменник. Регулирование температуры на выходе осуществляет электронный блок, управляющий клапаном на линии подачи теплоносителя. Ну и последняя схема – двухступенчатая, позволяющая использовать тепловую энергию обратной линии системы отопления:

Читать еще:  Баварская кладка: как выбрать кирпич и рисунок

Схема позволяет существенно экономить, снимая лишнюю нагрузку с котлов и используя имеющееся тепло по максимуму. Следует обратить внимание, что во всех схемах на входе в скоростной теплообменник устанавливаются фильтры. От этого зависит надежная и долговечная работа агрегата.

Заключение

Как показывает практика, современный пластинчатый теплообменник все же немного уступает старому кожухотрубному по одному критерию. Выдавая большой расход, скоростные агрегаты немного недогревают выходящую жидкость, этот недостаток обнаружен специалистами во время эксплуатации. Поэтому при подборе количества и площади пластин принято делать небольшой запас.

Теплообменники для отопления

Теплообменником называют специальное устройство для передачи тепловой энергии от теплого носителя к холодному. Теплоносителем может выступать как жидкая субстанция, так и газообразная. Процесс теплообмена важен в таких отраслях промышленности как химическая, энергетическая, металлургическая, пищевая и другие. Теплообменное устройство способствует передаче энергии от одного носителя к другому через разделительную стенку между ними.

Это очень сложный процесс, разделяющийся по принятым канонам на такие виды теплообмена: конвекцию, тепловое излучение и теплопроводность. В реалиях эти процессы протекают одновременно в определенных пропорциях. Наибольшую важность для теплообменника имеет конвективный теплообмен, то есть совместное действие конвекции с теплопроводностью.

Виды теплообменников

Теплообменные устройства могут производиться разных типов по конструкции. Они различаются способом передачи тепла и делятся на:

  • смесительные, где тепло передается посредством смешения двух рабочих сред. Конструктивно такие устройства проще поверхностных теплообменников, тепловая энергия у них используется более полно. Но есть недостаток — они могут быть использованы лишь при возможности смешивания теплоносителей.
  • поверхностные, где рабочие теплоносители обмениваются своей энергией через стенки разделителя. Поверхностные теплообменные агрегаты могут быть рекуперативные и регенеративные.

Рекуперативные агрегаты основаны на том, что передавая тепло через разделительную стенку, сам поток имеет одно направление в каждой точке стенки.

Регенеративный теплообменник отличается тем, что теплоноситель, попеременно касаясь одной и той же поверхности нагрева, периодически меняет направление потока.

Классификация рекуперативных теплообменников

Наибольшее распространение получили в промышленности рекуперативные теплообменные устройства. По конструктивному исполнению выделим несколько типов:

  • Кожухотрубные теплообменники представляют собой приваренные к кожуху пучки труб, прикреплённых к трубным решеткам, закрывающихся крышками на прокладках или болтах. Через имеющиеся на корпусе штуцера первый теплоноситель течет по межтрубному пространству, а другой по трубам. В таких многоходовых теплообменниках на корпусе или крышке вмонтированы перегородки. Чтобы повысить теплоотдачу, трубы подвергаются оребрению путем накатки или навивки ленты. Элементные теплообменники представляют собой совокупность элементов типа простейшего кожухотрубного устройства без перегородок. Они могут допускать высокое давление, однако, конструкция их более громоздка и тяжела.
  • Погруженные теплообменники сконструированы таким образом, что один теплоноситель погружен в емкость с другим. Такие агрегаты дешевы и просты, но из-за того, что жидкость в межтрубном пространстве не обладает большой скоростью — теплоотдача невысока.
  • Теплообменники типа «труба в трубе» находят применение при высоких давлениях и малых расходах теплоносителя в системе.
  • Оросительные теплообменники находят применение в холодильных установках в качестве конденсаторов.
  • Графитовые теплообменники предназначены для химически агрессивных жидкостей. Графит — очень хороший проводник тепла, его пропитывают специальными смолами, чтобы убрать пористость. Само устройство состоит из графитовых блоков, уплотнённых между собой резиновыми или тефлоновыми прокладками, зафиксированных крышками.
  • Пластинчатые теплообменники состоят из пластин, поверхность их отштампована специальным способом для образования каналов, по которым проходит теплоноситель (например, незамерзающая жидкость системы отопления). Пластины между собой уплотняются. Такое устройство несложно в изготовлении, легко меняется количество пластин, чистится, имеет высокий показатель теплоотдачи, но не выдерживает высокого давления.
  • Пластинчато-ребристый теплообменник имеет маленький вес и небольшие габариты;
  • Оребрённо-пластинчатые теплообменники состоят из тонких оребрённых панелей, изготавливающихся с помощью высокочастотной сварки. Конструкция и используемые материалы позволяют добиваться высоких температур теплоносителей, малого гидравлического сопротивления, высокого КПД, большого срока службы, небольшой стоимости и прочего. Зачастую его применяют для утилизации тепловой энергии газов.
  • Спиральные теплообменники имеют два канала, навитые в виде спирали вокруг главной разделительной перегородки, они предназначены в основном для нагревания и охлаждения жидкостей, имеющих высокий показатель вязкости.

Для чего используются теплообменники

Там, где есть необходимость нагреть или охладить жидкие среды применяют различного рода теплообменники. Широкое использование пластинчатые теплообменные устройства получили в промышленности, производстве и сельском хозяйстве, они востребованы:

  • для проведения различных технологических процессов;
  • в отоплении, горячем водоснабжении, приточной вентиляции жилых и производственных площадей;
  • для нагрева и охлаждения нефтяных продуктов в нефтеперерабатывающей и химической отрасли;
  • для опреснения соленой воды на морских судах;
  • для пастеризации и охлаждения пива, молока, соков и прочих в пищевкусовой промышленности;
  • для охлаждения масел и смазывающее-охлаждающих жидкостей различных технологических процессов.

Основным преимуществом пластинчатых теплообменников перед другими можно назвать компактность, они занимают в 5−10 раз меньшие площади при монтаже. У пластинчатых теплообменников высокий КПД, минимальные потери тепла и давления. Проведение монтажа и ремонта не предполагает больших материальных затрат. В пластинчатом теплообменнике есть возможность разборки, что немаловажно для замены пластин и чистки самого устройства. Также мощность можно увеличивать путем добавления пластин. Устанавливать его можно прямо на пол или любую несущую поверхность.

Alfa Laval — почему о них так много говорят?

В 1883 году в Швеции была основана компания Alfa Laval, ставшая ведущей в мировом производстве технологий, а в 1905 её филиал открылся в Санкт-Петербурге. Компания Alfa Laval является крупнейшим производителем пластинчатых и спиральных теплообменников. Она выпускает теплообменники разных габаритов для практически всех видов промышленности и производства, для бытового применения. Пластинчатый теплообменник Alfa Laval имеет ряд преимуществ по отношению к кожухотрубным агрегатам:

  • высокий КПД, небольшие габариты по сравнению с кожухотрубными теплообменниками такой же мощности;
  • простота монтажа, не требуют специального фундамента, наличие на передней панели входящих и выходящих патрубков, что упрощает монтаж и ремонт;
  • турбулизация потока по рифленой поверхности способствует снижению отложения загрязнений на поверхностях теплообменника;
  • возможность увеличивать мощность. Особенно это важно при перестройке зданий и увеличения тепловой нагрузки, при этом достаточно навесить на раму необходимое количество дополнительных пластин;
  • сборка и разборка осуществляется одним рабочим за 2 часа, чистка поверхностей может быть выполнена обычной щеткой, а ремонт сведен к замене пластин;
  • протечка в теплообменнике практически невозможна, разве только при механическом разрушении пластин (если сделать это специально), в прокладке может возникнуть течь, она сразу же обнаружится;
  • Конструкция теплообменника Alfa Laval позволяет уменьшить константу времени, что позволяет отрегулировать мощность и как следствие — сэкономить тепло;
  • Запатентованная форма рам, пластин, прокладок, совершенная технология производства тепловых устройств гарантируют их надежность и качество.

Модельный ряд выпускаемых теплообменников компанией Alfa Laval достаточно обширен — от небольших приборов с теплопередающими поверхностями и расходами примерно 1 кв. м и 0,18 куб. м/час до больших агрегатов параметрами 2 000 кв. м и 3 600 куб. м/час соответственно. Все модели могут решать одновременно ряд технологических задач: охлаждение, нагревание, кондиционирование и прочие.

Однако есть и отрицательный момент — пластинчатые теплообменники имеют ограничение по давлению и температуре, стоимость напрямую зависит от этих параметров.

Рейтинг производителей теплообменников

Департамент топливно-энергетического хозяйства г. Москвы провел подробный анализ отечественных и иностранных производителей разборных пластинчатых теплообменников по следующим параметрам:

  • качеству и надежности;
  • ремонтопригодности;
  • стоимости;
  • наличия и выполнения гарантий;
  • обеспечения запасными элементами и расходными материалами;
  • срокам изготовления и поставкам;
  • расположению производств и складов по отношению к потенциальному заказчику.

В связи с отсутствием в России конкуренции по штамповке пластин, теплообменники собирают из импортных элементов, сажая на отечественную рамку. Поэтому главный критерий для сравнения — пластины. Только Alfa Laval Поток выпускает пластины и резиновые прокладки. Наиболее себя зарекомендовали в качестве производителей пластин шесть компаний:

  • Теплотекс (комплектующие АРV — Дания);
  • Алфа Лаваль Поток;
  • СВЕП ИнтернешенРидан АБ (Швеция);
  • Ридан (комплектующие Sondex — Дания);
  • Машимпекс (комплектующие Geo — Германия);
  • Данфосс (комплектующие — Данфосс Финляндия).

Анализ проводился на основании данных, пришедших от представителей производителей, поставщиков и теплоснабжающих организаций. Он показал, что компания Алфа Лаваль Поток — единственная, которая производит пластины и прокладки в России, импортируя лишь стальные заготовки для них и сырую резину. Все производство и складское помещение находится в Московской области, срок гарантии на продукцию от 12 до 18 месяцев, а время изготовления не более 14 дней. Более 10 лет теплообменники этой фирмы работают без нареканий, компания имеет все сертификационные и лицензионные документы, в отличие от своих конкурентов, их не имеющих. Обслуживающий персонал имеет высокую квалификацию, а предоставлением сервиса занимаются уполномоченные организации. Все это говорит в пользу приобретения теплообменника фирмы Альфа Лаваль, и, хотя, цена его на 20% выше, чем у конкурентов — бесперебойная и надежная работа устройства компенсирует этот недостаток в полной мере.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×