Який теплообмінник краще вибрати для гарячого водопостачання та опалення

У процесі організації гарячого водопостачання та опалення одне з фундаментальних питань: «Який теплообмінник краще вибрати?».

Виробники теплообмінників пропонують пристрої з різного матеріалу, що відрізняються ККД, вартістю, габаритами і періодом експлуатації.

Критерії вибору теплообмінників

Область використання теплообмінних апаратів широкА: система опалення та охолодження, обігрів басейнів, медична, хімічна і харчова галузь, великі промислові об’єкти, приватні котеджі і багатоквартирні будинки.

Особливості конкретної сфери накладають вимоги до властивостей вироби.

При виборі необхідно визначити цілі: охолодження або нагрівання робочого середовища.

Другий критерій – відповідність технічним умовам експлуатації.

Це пункт, що включає велику кількість показників:

  • коефіцієнт теплопередачі;
  • тип середовища;
  • температури на вході і виході;
  • допустимі втрати;
  • теплове навантаження;
  • робочий діапазон тиску і температури.

Після визначення параметрів здійснюються розрахунки площі установки. В даному процесі легко помилитися, тому подібні операції краще довірити професіоналам.

Відповісти на питання «Який теплообмінник краще», допоможуть також додаткові відомості:

  • матеріал зовнішнього корпусу і теплопередающих пластин,
  • спосіб з’єднання деталей,
  • період служби,
  • можливість ремонту і обслуговування.

Кожухотрубний теплообмінник

Кожухотрубний теплообмінник – пристрій, в корпусі якого розташована одна або кілька труб. Установка складається з секцій, наростивши які, можна збільшити потужність. ККД конструкції становить 70%.

Який теплообмінник краще вибрати для гарячого водопостачання та опалення
Кожухотрубний теплообмінний апарат для опалення та гарячого водопостачання

Виробники знайшли способи наблизити ККД трубного теплообмінника до пластинчастому:

  • спіральне розташування пучка труб;
  • багатоходова циркуляція гріє рідини;
  • ребра – стрічка у вигляді гармошки або спіралі, розташована на внутрішній стороні труб.

Установка менш схильна до появи накипу, ніж інші типи теплообмінних апаратів.

Для кожухотрубного теплообмінника характерні наступні недоліки:

1. Зниження ефективності вироби в 3-4 рази при появі накипу.

2. Порушення вальцювання і протікання труб через постійне зміни температури.

3. Зовнішня сорочка теплообмінника схильна до появи свищів.

4. Габаритну і важку конструкцію (до 150 кг, довжина – 4 метри) незручно транспортувати і монтувати в приміщенні.

5. Висока вартість виробу.

Для підвищення продуктивності проектувальники внесли зміни у внутрішній устрій, через що виріб втратило одного з головних переваг – легкого демонтажу і ремонту.

Даний тип теплообмінників з нержавіючої сталі вибирають підприємства, для яких важливий показник стійкості до гідроударів, і робота яких пов’язана з використанням агресивних середовищ або механічних домішок. Це можуть бути об’єкти харчової, фармацевтичної і медичної промисловості.

Пластинчасті теплообмінники

Пластинчасті теплообмінники – це пристрої, що складаються з рами, на якій закріплені кілька гофрованих пластин. Ефективність досягається шляхом великої площі дотику рідини і теплопередаючих елементів.

Апарати підходять для робочого середовища з невеликою різницею тиску і температури, низькою в’язкістю, відсутністю механічних домішок і частинок.

Який теплообмінник краще вибрати для гарячого водопостачання та опалення

Прилад призначений для роботи в діапазонах температури -50 + 200 ° С при максимальному тиску – 30 бар.

Переваги пластинчастих теплообмінників:

1. Високий ККД – 95%.

2. При правильному очищенні від накипу теплообмінник прослужить до 30 років.

3. Компактні розміри для полегшення транспортування і монтажу.

4. Можливість закотити або занести конструкцію по трубах.

5. Легка автоматизація пластинчастого теплообмінника.

6. Відсутність необхідності в обслуговуванні вироби протягом опалювального сезону.

7. Вартість залежить від кількості теплопередающих елементів, число яких варіюється, виходячи з потреб замовника.

Основний мінус пластинчастого теплообмінного апарату – низька стійкість до появи накипу. Термін служби пристрою без регулярного чищення складає всього 3 роки.

Особливості установки дозволяють збільшити продуктивність за рахунок використання пластин особливої ​​модифікації. Виділяють розбірні й паяні теплообмінники.

Розбірні конструкції

Пластинчастий розбірний теплообмінник – апарат для багатоквартирних будинків, теплових пунктів, котелень. Конструкція дозволяє розібрати пристрій для діагностики несправностей, очищення від накипу і механічних домішок.

Своєчасне сервісне обслуговування відновлює експлуатаційні властивості виробу.

Ключові переваги конструкції:

1. Ремонтопридатність. Для відновлення функціонування пристрою досить замінити несправну пластину.

2. Гумові прокладки запобігають витік при будь-якому пошкодженні теплообмінника. Вони стійкі до перепадів тиску і температури.

Паяні теплообмінники

Пластинчаті паяні теплообмінники – оптимальний варіант для приватних котеджів і будинків. Пластини виконані з нержавіючої сталі, а припій – з нікелю або міді.

Вироби призначені для роботи в умовах при робочій температурі -180 + 200 ° С, максимальному тиску – 45 бар. Це метод організації теплої підлоги, системи гарячого водопостачання та опалення.

Який теплообмінник краще вибрати для гарячого водопостачання та опалення
Паяний пластинчастий теплообмінник підходить для гарячого водопостачання та опалення

Основні переваги:

1. Стійкість до навантажень.

2. Компактні розміри.

3. Невисока вартість.

4. Можливість відключити систему, якщо немає потреби в опаленні.

Недоліки вітчизняних паяних теплообмінників:

1. Не підходять для технологічних процесів, де використовуються агресивні рідкі середовища з механічними домішками.

2. З’єднання за допомогою пайки не дозволяє розібрати конструкцію для повного очищення і обслуговування.

3. Через невеликої товщини перегородок, скріплених припоєм, теплообмінник швидко зношується.

4. Наявність строгих обмежень по швидкості виходу в робочий режим.

Імпортним виробникам вдалося позбутися від ряду мінусів. Іноземні паяні теплообмінники можуть експлуатуватися протягом 20 років.

Жорстка система контролю на іноземних підприємствах гарантує відсутність протікання в конструкції. Установки витримують тривалі температурні навантаження і гідравлічні удари.

Теплообмінник з припоєм з нікелю призначений для роботи з агресивними середовищами; припій з міді більше затребуваний для організації системи кондиціонування і теплопостачання.

Особливості вибору теплообмінника

Для пластинчастого теплообмінника фахівці наводять рекомендовані значення основних параметрів:

1. Матеріал пластин. Для більшості завдань підійде нержавіюча сталь. Якщо має бути робота з агресивними середовищами або високотемпературними рідинами, варто вибрати пристрій матеріали пластин якого виконані з високоміцних сплавів (Титан, Hastelloy, SMO і інших).

2. Товщина пластин визначається робочим тиском: 0,4 мм – до 10 бар, 0,5 мм і більше – понад 10 бар.

3. Коефіцієнт теплопередачі – середнє значення 3000-7000 Вт / м2 * К.

4. Запас поверхні – 10% або вище.

Висновок

При виборі моделі кожен користувач ставить перед собою мети, тому слід орієнтуватися на особливості технологічного процесу, індивідуальні завдання і технологічні характеристики, щоб підібрати оптимальний варіант.

Кожен тип теплообмінника має свої особливості, переваги і мінуси.