Пластинчасті розбірні і паяні теплообмінники

Пластинчастий теплообмінник (теплообмінний апарат) ― пристрій, призначене для нагрівання або охолодження певного середовища за рахунок передачі теплової енергії від вторинної середовища. Пластинчасті теплообмінні апарати являють собою групу скомпонованих між собою пластин (як правило, з нержавіючої сталі), які в результаті компонування утворюють циркуляційні канали для робочих рідин, води, холодоагентів, пари та інших середовищ.

У більшості випадків застосовуються пластинчасті теплообмінники з двома циркуляційними каналами (контурами), які в залежності від призначення теплообмінника можуть виконувати наступні функції:

1. Теплообмінники для потреб гарячого водопостачання. В даних апаратах в первинному контурі циркулює котлової (системний) теплоносій, який допомогою теплопередачі через пластини підігріває входить холодну воду у вторинному каналі.
2. Теплообмінники-конденсатори, в яких по первинному каналу проходить пар. У свою чергу , у вторинному каналі циркулює охолоджувач певного типу (вода, повітря), який за рахунок зіткнення зі стінками первинного каналу охолоджує пар до стану його конденсації.
3. Теплообмінники-випарники, в яких у первинному каналі відбувається кипіння холодоагенту, за рахунок чого відбувається охолодження холодоносія у вторинному каналі. Дані теплообмінники часто застосовують в системах побутового та промислового охолодження, кондиціонування.
4. Теплообмінники для опалювальних систем, що розділяють котельний і системний контуру. Такі апарати часто застосовують при встановлення твердопаливних котлів в існуючі системи. По первинному контурі циркулює котлової теплоносій з температурою 80-85 градусів, відповідно нагріваючи теплоносій системи опалення до температури умовно 60-65 градусів. Так само дані теплообмінники застосовують при інтеграції котельного обладнання в системи з високим тиском теплоносія.

Сфера застосування пластинчастих теплообмінників досить широка. Крім систем опалення та кондиціонування їх застосовують:

• В технологічних процесах електростанцій (охолодження води і технічних рідин).
• У компресорних і турбінних установках.
• В харчовій промисловості (охолодження молока, нагрівання соків).
• У целюлозної промисловості (робота з технологічними середовищами, що містять велику кількість твердих волокнистих часток).
• У хімічній та фармацевтичній промисловості.
• У суднобудівній промисловості.
• У металургії та інших аналогічних сферах діяльності.

Існує велика кількість типів теплообмінних апаратів, однак найбільш поширеними на сьогодні є 2 групи пластинчастих теплообмінників: розбірні і паяні (цілісні).

Розбірні пластинчасті теплообмінники, з точки зору конструктивного зручності, є самим оптимальним типом теплообмінних апаратів. Такі теплообмінники мають вигляд групи пластин, з'єднаних між собою кріпильними стяжними болтами і зафіксованих за допомогою опорних рам. Безпосередньо між собою пластини мають ущільнення з штучного каучуку різних видів або інших матеріалів за запитом.

Основною перевагою розбірних пластинчастих теплообмінників є їх ремонтопридатність, можливість заміни і додавання необхідної кількості пластин. Можливість розбирання дозволяє використовувати теплообмінники для забруднених середовищ, оскільки в будь-який момент можлива прочищення або промивання пластин.

Паяні пластинчасті теплообмінники ― теплообмінні апарати монолітної конструкції, в яких пластини міцно з'єднані між собою мідним або нікелевим припоєм. Пластини ― гофровані з нержавіючої сталі. Паяні теплообмінники мають компактні розміри, при цьому забезпечується висока площа теплопередачі. Дане обладнання має дуже великий модельний ряд, починаючи з теплообмінників для побутових опалювальних котлів, закінчуючи промисловим обладнанням опалення або охолодження. Однак, паяні теплообмінники рекомендується використовувати з чистими середовищами, оскільки процес промивання та очищення даних конструкцій більш трудомісткий, ніж у розбірних теплообмінниках.

Враховуючи величезну кількість типоряд кожного із зазначених видів теплообмінників (розбірних і пластинчастих), при замовленні даного обладнання слід враховувати певну кількість робочих параметрів, на підставі яких, за допомогою спеціального програмного забезпечення, проводиться розрахунок конкретної моделі теплообмінника з кількістю пластин. Нижче наведемо основні критерії підбору пластинчастих теплообмінних апаратів під різні потреби:

1. Теплообмінники для систем опалення та ГВП:

• Робоче середовище (теплоносій).
• Теплова потужність теплогенеруючих пристроїв.
• Теплова навантаження контурів опалення та ГВП.
• Температура та робочий тиск контурів.
• Витрата теплоносія по контурах.
• Допустимі втрати тиску по контурах.
• Якість води (теплоносія).

2. Теплообмінники для систем холодопостачання:

• Необхідна потужність охолодження.
• Тип хладагента і холодоносія.
• Витрата холодоагенту і холодоносія.
• Вхідна температура хладагента і холодоносія.
• Вихідна необхідна температура холодоносія.
• Температура конденсації (для конденсаторів).
• Температура випаровування (для випарників).
• Параметри переохолодження конденсату (для конденсаторів).
• Параметри перегріву газів (для випарників).
• Допустимі втрати тиску по контурах.

3. Теплообмінники для технологічних процесів:

• Тип робочих середовищ в нагреваемом і охолоджуваному контурах.
• Фізичні властивості робочих середовищ.
• Ступінь забруднення середовищ.
• Температурний режим контурів.
• Робочий тиск контуру.
• Потужність нагріву або охолодження.
• Допустимі втрати тиску по контурах.

Для всіх типів теплообмінників так само необхідно вказувати бажаний тип з'єднувальних патрубків (різьбовий, фланцевий, зварної), необхідність додаткової автоматики управління витратою і температурою теплоносія, а так само індивідуальні вимоги до даного устаткування. Наприклад, при використанні теплообмінників для пастеризації харчових продуктів (молока, пива),як правило,потрібно обрамлення корпусу (несучих рам) теплообмінника листами з нержавіючої сталі, що продиктовано санітарно-гігієнічними промисловими нормативами.

Дана група устаткування представлена розбірними теплообмінниками CTA, виготовленими на базі нержавіючих пластин і паяними теплообмінниками Swep виробництва Швеції. Теплообмінники CTA компонуються і випробовуються в заводських умовах в Україні. Всі необхідні комплектуючі і запасні елементи завжди в наявності.