Газовый теплообменник

Содержание

размеры первичного теплообменника, виды для навесных и напольных моделей из нержавеющей стали

В наше время во многих жилищах имеется такой отопительный агрегат, как газовый котел. Подобное оборудование прекрасно справляется со своей основной задачей благодаря продуманному устройству. Одной из наиболее важных деталей котлов является тепловой обменник. Сегодня мы ознакомимся с особенностями данной детали.

Назначение

Данная составляющая оборудования, действующего от газа, предназначена для выполнения отопительной функции. Именно конструкция указанной детали определяет функциональные характеристики самого котла.

Тепловой обменник призван передавать тепло между тепловыми носителями. Так, от горячего источника тепло передается холодному, после чего переходит непосредственно к жидкости, которую нужно подогреть в системе.

Через данную деталь проходит теплоэнергия, выделяемая при сгорании газа. Далее она передается непосредственно тепловому носителю.

Не стоит думать, что теплообменник – это простая деталь, представленная одной незамысловатой конструкцией. На самом деле существует несколько разновидностей данных элементов. Их тип влияет на итоговую стоимость оборудования, а также его технические характеристики.

Классификация и принцип работы

Как упоминалось ранее, сегодня существует несколько разновидностей тепловых обменников. Они различаются по своей конструкции и устройству. Рассмотрим их свойства и особенности подробно.

Первичные

Первичная разновидность обменника выполнена в форме крупной и изогнутой трубки, похожей на змеевик. Как правило, данную деталь изготавливают из металла, который не подвержен губительному влиянию коррозии. Кроме того, в плоскости такого элемента присутствуют специальные пластинки, имеющие различные размеры.

Обычно поверхности первичных тепловых обменников обрабатываются специальными красками, которые защищают основания от негативного внешнего воздействия и появления ржавчины.

Что касается принципа работы такого обменника, то он заключается в отправке энергии от газа к тепловому носителю. Уровень мощности обменника находится в зависимости от длины трубы и числа ребер.

Зачастую первичный теплообменник выходит из строя из-за грязи и копоти или активного внутреннего скопления солевых отложений. Если такие загрязнения оказывают влияние на деталь, то с течением времени она может начать работать со сбоями в процессе циркуляции. Кроме того, уровень теплопроводности стен агрегата от этого так же может ощутимо снизиться.

Специалисты настоятельно рекомендуют уделять должное внимание техническому обслуживанию подобных элементов. Обязательно требуется вовремя проводить работы по очистке и промывке первичных обменников. В противном случае они прослужат недолго, а КПД котла от этого существенно снизится.

Отопительное оборудование с такой деталью, как правило, стоит дешевле и имеет несложную конструкцию. Поломкам такие модели не подвержены, особенно если их вовремя обслуживать. Однако нужно учесть, что первичный тепловой обменник является менее функциональным, так как выполняет только одну задачу. Кроме того, очень важно учитывать тот факт, что такие изделия

рекомендуется дополнять специальными фильтрами. Эти составляющие будут надежно защищать обменник от негативных внешних воздействий и разного рода отложений.

Вторичный

Вторичный, или теплообменник горячего водоснабжения, отличается от первичного экземпляра тем, что в его конструкции имеются специальные пластинки, которые соединяются между собой. Наиболее распространенными являются вторичные теплообменники, произведенные из стали.

В подобных моделях тепло передается от жидкости к жидкости. Они являются более надежными и долговечными. Что касается скорости теплового обмена, то она в таких моделях является более высокой. Благодаря данной особенности различные загрязнения/соли не откладываются на поверхности комплектующих деталей. Из-за этого обменники служат гораздо дольше, а также их не приходится постоянно подвергать очистке. Чем больше пластинок в таких изделиях, тем более высокими являются их параметры мощности, а также эффективность выполняемой задачи.

Подобные детали отличает то, что они имеют довольно крупный участок для теплового обмена. Кроме того, на таких теплообменниках почти не накапливаются следы коррозии.

Такие разновидности теплообменников хороши своей многофункциональностью – они отвечают не только за отопление жилища, но и за обеспечение горячим водоснабжением (ГВС). Обычно котлы с этими элементами стоят дороже, однако их покупают больше за счет практичности и необходимого функционала.

Совмещенный (битермический)

Такой тепловой обменник отличается от остальных вариантов тем, что имеет двойной обмен тепла – от теплоносителя к воде и от газа к тепловому носителю. Вода в отопительной трубе подогревается с внешней стороны, а в это время внутреннее отделение подготавливает горячую воду.

Эти детали являют собой трубу с припаянными к ней пластинками-ребрами из меди. При этом сама труба является двойной (с двумя раздельными отсеками). Ее внутренняя часть отвечает за горячую воду, а внешняя предназначена для самого теплового носителя.

Совмещенная разновидность теплового обменника имеет одно важное преимущество – для нее характерна очень простая конструкция, не подверженная поломкам. В данном случае вторичный теплообменник не нужен, как и трехкодовый клапан. Благодаря этим характерным особенностям котлы с подобными элементами обходятся недорого, а их размеры являются компактными.

Разумеется, такие варианты обменников имеют и свои минусы. Например, они не могут похвастаться большой мощностью в режиме горячего водоснабжения. Кроме того, подобные разновидности подвержены солевым отложениям. Соли, которые содержатся в воде, в короткие сроки оседают на таких деталях, что негативно сказывается на работе котла в целом.

Также нужно учитывать, что

ремонт битермических обменников – дело не из простых. По словам специалистов, в 90% случаев починка этих моделей не представляется возможной. Кроме того, далеко не каждый мастер соглашается работать с подобной деталью, а те, кто все-таки берется за такую работу, не всегда имеют достаточную квалификацию. Кроме того, совмещенные элементы подвержены появлению протечек из-за большого числа внутренних стыков и соединений.

Материалы

Современные тепловые обменники изготавливают из различных материалов. Именно от этого параметра зависят многие качества данных деталей, а также их плюсы и минусы. Рассмотрим подробнее, из чего обычно производят теплообменники для газовых котлов.

Стальной

Чаще всего в газовом отопительном оборудовании встречаются тепловые обменники из стали. Их распространенность объясняется демократичной стоимостью стали и простотой ее обработки. Стальные детали имеют свои отличительные характеристики, например, такой теплообменник получается довольно пластичным. Кроме того, подобные варианты отличаются долгим сроком службы, что привлекает многих потребителей.

Нужно отметить, что пластичность стальных экземпляров играет одну из важнейших ролей, если речь идет о контакте обменника с высокими температурами. Благодаря такой характеристике на составляющих элементах котла не образуются трещины, когда во внутренней части металла рядом с горелкой формируется серьезное тепловое напряжение.

Однако у стальных вариантов есть один серьезный минус – они подвержены образованию коррозии. Разумеется, появление ржавчины сокращает срок службы обменника. Кроме того, нужно учитывать, что дефекты такого рода могут появиться и на внутренней, и на внешней половине устройства.

Еще одним минусом стальных обменников является их большой размер и вес. Кроме того, с подобными деталями будет возрастать потребление газа. Это происходит, потому что большинство современных производителей стремятся добиться высокого уровня инертности и расширяют объем внутренних полостей теплового обменника.

Чугунный

Вторым по популярности по праву признан теплообменник из чугуна. Подобная модель отличается от стальной тем, что контактируя с жидкостью, не становится подверженной появлению коррозии. Благодаря этой отличительной черте можно смело говорить о долговечности чугунных вариантов.

Однако нельзя забывать о том, что чугунные обменники требуют регулярного ухода и внимательного отношения. Кроме того, эти варианты отличает их хрупкость. Если на теплообменнике из чугуна скопится накипь, то подогрев в системе может стать неравномерным, что повлечет за собой растрескивание обменника. Дабы продлить срок службы данного элемента, нужно осуществлять периодическую промывку. В большинстве случаев, если применяется проточная вода, то промывание производят 1 раз в год. Если же в качестве теплового носителя используется антифриз, то такие работы понадобится осуществлять раз в 2 года.

Реже всего очищение теплообменника нужно делать, если в качестве теплоносителя применяется очищенная вода – хватит 1 раза в 4 года.

Медный

Медные экземпляры являются практичными и долговечными. Они имеют больше плюсов, чем минусов. Следует выделить следующие характерные черты, присущие таким обменникам:

детали из меди имеют малый вес;
отличаются небольшими габаритами;
не покрываются разрушительной ржавчиной;
им нужно совсем немного топлива, чтобы хорошо прогреться.

Благодаря таким преимуществам медный теплообменник признан одним из самых востребованных. Однако стоит он дорого, поэтому покупают его не так часто. Кроме того, подобные элементы становятся менее крепкими и надежными в условиях нагрева. Медные теплообменники очень быстро прогорают, после чего выходят из строя.

Алюминиевый

Во многих фирменных моделях газовых котлов присутствуют теплообменники из алюминия. Данный материал отличает высокая пластичность, поэтому из него получаются обменники любых форм и сложности. Кроме того, нужно учесть тот факт, что уровень теплопроводности алюминия в 9 раз больше, нежели у другого популярного сырья – нержавеющей стали. Теплообменники из алюминия имеют очень скромный вес. Благодаря таким положительным характеристикам можно смело говорить о практичности подобных составляющих, а также об их надежности и функциональности.

Хороши такие устройства и тем, что в них обычно отсутствуют уязвимые места. Например, в конструкциях из нержавейки имеются швы сварки, перегибы и прочие подобные участки. Они являются очень уязвимыми, поэтому терпят существенные нагрузки по ходу работы оборудования. В алюминиевых же вариантах таких проблем просто нет. Детали из алюминия отличает мощная химическая устойчивость, которая прекрасно подходит для конденсации.

Однако алюминиевые обменники могут прослужить меньше, если на них будет откладываться накипь от жесткой воды. Для этих вариантов требуется хорошая водоподготовка.

Производители и отзывы

В наше время сделать выбор в пользу конкретной модели газового котла и комплектующих к нему бывает трудно исключительно из-за богатого ассортимента. На рынке присутствует много крупных производителей, чья продукция пользуется большим спросом. Познакомимся поближе с некоторыми из них.

Thermona

Крупная компания Thermona предлагает на выбор потребителей не только газовые и электрические котлы разных модификаций, но и аксессуары для такой техники. Тепловые обменники данной фирмы изготавливают из меди. Эти элементы покрываются силуминовым составом, который делает их пожаростойкими и не подверженными образованию ржавчины. В ассортименте Thermona имеются как модели со средней ценой, так и более дорогостоящие экземпляры.

Большинство потребителей остались довольны приобретением теплообменников фирмы Thermona. По словам людей, служит такая продукция долго и отличается практичностью. Однако далеко не всех покупателей устраивает цена на фирменные обменники Thermona.

Кроме тепловых обменников, данный бренд выпускает неплохие котлы (напольные и настенные). Данная продукция пользуется большой популярностью. Потребители отмечают беспроблемный и долгий срок службы фирменных моделей, а также их высокую эффективность. Минусом является лишь то, что некоторые люди сталкиваются с рядом ошибок, которые выдает техника. Далеко не каждый пользователь устраняет их сразу. Например, некоторые наблюдают ошибку с кодом «01» на протяжении нескольких лет. В результате большинство потребителей обращаются к специалистам, чтобы разрешить возникшую проблему.

Hydrosta

Hydrosta – это крупнейший мировой производитель систем водоснабжения и отопления. Действует он с 1995 года. Hydrosta предлагает потребителям следующую продукцию непревзойденного качества:

замыкатели реле;
теплообменники;
расширительные баки;
вентиляторы;
клапаны;
датчики;
напольные и навесные котлы на газу и дизеле.

Теплообменники данного бренда изготавливаются с разным количеством ребер. Южнокорейский бренд предлагает на выбор покупателей медные (более дорогие) и стальные изделия (недорогие). Ассортимент фирмы является богатым и многообразным, поэтому продукция Hydrosta сегодня безумно популярна.

По многочисленным отзывам потребителей можно сделать вывод, что фирменная техника Hydrosta отличается долгим сроком службы. Единственная распространенная проблема, с которой столкнулись многие пользователи – это скорый засор телплообменника, однако решается она очень легко – деталь следует периодически очищать, чтобы на ней не копились отложения.

Master Gas

В ассортименте Master Gas имеется огромное количество разнообразных комплектующих для газовых котлов. Это не только теплообменники, но и трехкодовые краны, помпы, наборы колец-уплотнителей, различные датчики, фильтры, воздухоотводчики и даже пульты дистанционного управления.

Главными преимуществами фирменной продукции Master Gas являются:

все товары относятся к среднему ценовому сегменту;
производитель адаптировал выпускаемую продукцию под функционирование на территории России;
по своей функциональности фирменное оборудование можно отнести к премиум-классу.

Продукция данного бренда имеет неплохую репутацию среди потребителей не только благодаря доступной стоимости, но и за счет большого количества сервисных центров. Кроме того, потребителей радует то, что обменники для газовых котлов Master Gas представлены во многих торговых точках и интернет-магазинах. В большинстве случаев люди остаются довольны качеством фирменной продукции.

Недовольны некоторые потребители остались котлами данной фирмы. В ряде случаев оборудование давало течь через пару месяцев использования. В результате агрегат приходилось чинить, хотя ему еще не было и года.

Arderia

Эта крупная компания имеет в своем ассортименте различные запчасти для газовых котлов, а также АОГВ. Тепловые обменники Arderia представлены как первичными, так и вторичными пластинчатыми моделями, которые подходят как для настенных, так и напольных отопительных агрегатов. Многие потребители останавливают свой выбор именно на продукции данной фирмы, так как она имеет демократичную стоимость при высоком качестве.

Львиная доля покупателей не заметила для себя серьезных недостатков тепловых обменников и котлов данного бренда. Многих людей покорила функциональность, КПД, стоимость и долговечность фирменной продукции.

Fondital Victoria Compact

Известная на современном рынке компания Fondital Victoria Compact по праву признана настоящим эталоном совершенства в домашнем отоплении. Существует марка с 1970 года. На сегодняшний день продукция Fondital Victoria Compact является весьма востребованной, поскольку отличается прекрасным качеством и большим ассортиментом. Фирма предлагает на выбор покупателей не только различные комплектующие и аксессуары для отопительного оборудования, но и высокомощные котлы, бойлеры, дымоходы и традиционные агрегаты напольного и подвесного типа.

Любая продукция Fondital Victoria Compact может похвастаться прекрасным качеством и множеством положительных отзывов. Покупателям нравится износостойкость и мощность фирменных товаров бренда. Так, наиболее популярным товаром является настенный двухконтурный газовый котел Fondital Victoria Compact CTFS 24 AF с электронным розжигом и защитой от замерзания.

Есть и такие покупатели, которым аксессуары и котлы данной фирмы послужили совсем недолго, после чего потребовали ремонта, однако с подобными неприятностями обычно сталкиваются люди, связавшиеся с заводским браком или недобросовестными продавцами.

Saunier Duval

Saunier Duval – это французский бренд, выпускающий навесные отопительные котлы, дымоходы и различные программаторы. Главными достоинствами, которыми обладает фирменная продукция, являются:

комплект с пультом, рассчитанным на недельное программирование;
надежные комплектующие котлов;
пластинчатые стальные обменники ГВС;
первичные обменники делают из меди;
агрегаты дополняются специальными датчиками давления.

Потребители положительно оценили фирменную продукцию данного бренда из Франции. Первостепенными плюсами, которые подметили для себя люди, являются:

экономичность техники;
простота установки и использования;
высокий КПД;
надежность (у некоторых потребителей фирменные котлы и комплектующие к ним служат уже более 10 лет).

Из минусов пользователи отмечают дорогостоящее техническое обслуживание фирменной продукции Saunier Duval.

Demrad

Отопительные агрегаты, а также запчасти для котлов от данной фирмы пользуются большим спросом благодаря прекрасному качеству, широкому товарному ряду и доступным ценам.

Оригинальные комплектующие Demrad приобретают для котлов следующих марок:

Arderia;
Vaillant;
Ariston;
Chaffoteaux;
Junkers;
Thermona;
Baxi;
Mora Top;
Ferroli;
Bosch;
Protherm;
Saunier Duval;
Beretta;
«Данко» (в ассортименте имеются как газовые, так и твердотопливные модели).

Потребителей привлекает эффективность и простота в эксплуатации фирменных котлов фирмы Demrad. Однако многие люди утверждают, что продукция данной марки очень часто ломается, а ее ремонт обходится дорого.

AEG

Эта немецкая компания выпускает настенные водонагреватели накопительного типа, настенные котлы с двумя контурами, а также комплектующие к ним. Фирменная продукция славится безотказной работой, прекрасным качеством сборки, а также привлекательным дизайном.

Современные покупатели довольны качеством продукции AEG. Фирменные котлы, а также запчасти к ним характеризуются блестящим качеством и беспроблемной эксплуатацией. Однако многих отталкивает от приобретения такой продукции ее высокая стоимость и довольно дорогое обслуживание.

«Белето»

Тульское отопительное оборудование «Белето» отличаются такими характеристиками:

экологичность;
безопасность использования;
красивый дизайн котлов;
наличие в ассортименте энергонезависимых моделей.

Отзывы о продукции «Белето» неоднозначны. Кого-то котлы и комплектующие тульского производства устраивают, а кто-то заявляет об их ненадежности. Кроме того, многие пользователи отмечают, что оборудование данной марки зачастую продается недоукомплектованным.

Неисправности и ремонт

Рассмотрим, какие неисправности являются характерными для теплообменников газовых котлов, а также разберемся, как устранить их своими руками:

На теплообменнике может появиться трещина. Ее можно запаять самому. Припой надо выбирать в зависимости от материала, из которого изготовлена деталь.
Когда ТО прогорает, его можно «заклеить» при помощи медной или жестяной заплатки. Реже люди используют крышки от консервных банок и прочие самодельные элементы. Крепят заплатки при помощи заклепочника.
Если агрегат потек, можно обратиться к холодной сварке для заделки повреждения.
ТО необходимо периодически очищать от накипи, чтобы не спровоцировать неполадки в работе агрегата. Применяют гидрохимический способ очистки, ручной или химический. Перед чисткой теплообменник потребуется снять с оборудования.
Чтобы полностью заменить тепловой обменник, рекомендуется обращаться к опытным специалистам.

Видео обзор котла с чугунным теплообменником смотрите в видео ниже.

stroy-podskazka.ru

Основную отопительную функцию в котле исполняет газовый теплообменник. Его конструкция определяет строение и функциональность самого котла.

Именно теплообменник передает тепло между теплоносителями. От горячего носителя тепло передается холодному, а оттуда непосредственно к воде.

Существует большое число разновидностей теплообменников для газового оборудования. Они определяют стоимость котла, его характеристики и функции.

Газовое оборудование различается стоимостью, это ни для кого не секрет. В большинстве случаев, высокая цена определяется качеством и особенностью работы теплообменника.

Оказывается, чем больше вес газового котла, тем больше вероятность того, что прослужит он вам максимально долго. Вес конструкции зависит от материала, из которого она изготовлена.

И кожухотрубные теплообменники и другие их варианты, обычно изготавливаются из прочной стали. Толстые стенки такого обменника позволяют ему эффективно справляться с нагрузкой, длительное время не разрушаясь.

А воздействие он испытывает неслабое. Судите сами:

снаружи теплообменник подвергается воздействию высокой температуры, которая повышается в результате горения топлива. Теплообменникам свойственно «прогорать» из-за этого;
внутри системы также находится очень горячая вода — ее температура достигает девяноста градусов. Кипение воды вызывает образование накипи на поверхности деталей котла;
резкие перепады температуры теплообменника могут вызвать появление трещин на поверхности материала, из которого он изготовлен.

Таким образом, можно сделать вывод, что выдержать подобные нагрузки способен только особенно прочный материал большой толщины. Отсюда следует, что чем весомее котел, тем больше и толще в нем теплообменник, а составляет он от веса котла более девяноста процентов.

Теплообменник для газового котла

Не трудно догадаться, что качество работы отопления в дальнейшем зависит в большой степени от котла. Дешевый котел может быстро потребовать ремонта: прочистки труб от известкового налета или замены комплектующих.

Кроме того газовое отопление довольно опасно, неполадка в системе может стать причиной аварийной ситуации в квартире. К сожалению, именно теплообменник чаще всего становится причиной неполадок в работе котла.

Теплообменник для газового котла бывает трех типов:

первичный;
вторичный;
совмещенный.

В первичных теплообменниках теплоотдача происходит от газа к жидкости. Он представляет собой трубу из меди, изогнутую на подобие змеевика в одной плоскости. Поверхность трубы покрыта медными пластинами.

Мощность такого теплообменника определяется длиной данной трубы и количеством ее изгибов. В лучшем случае, конструкция покрыта антикоррозийным покрытием, которое защищает систему от разрушительного воздействия горячей воды.

Однако защитный слой не спасает теплообменник от осадков в виде грязи, копоти, соли и других продуктов. Они оседают на поверхности элемента и затрудняют его работу.

Чем больше грязи осело на поверхности теплообменника, тем хуже его работа, и тем скорее котел выйдет из строя. В этом случае даже при максимальной нагрузке батареи отопления останутся едва теплыми.

Во вторичных теплообменниках тепло передается от жидкости к жидкости. Данная конструкция изготавливается из тонких пластин нержавеющей стали.

Такой теплообменник гораздо надежнее. Площадь теплообмена здесь гораздо больше, а скорость теплообмена и теплопередачи гораздо выше.

За счет этого, соли и грязь не успевают оседать на поверхности комплектующих, тем самым замедляя его износ.

Соответственно, чем больше стальных пластин в конструкции теплообменника, тем выше его мощность и эффективность в выполнении задачи.

Наконец, совмещенные теплообменники по своему строению наиболее совершенны. Они совмещают в своей конструкции процесс передачи тепла от газа к теплоносителю, а оттуда к воде в батареях.

По строению такие теплообменники представляют собой трубу, на которую напаены медные пластины-ребра. Сама труба двойная — внутренняя предназначена для воды, а внешняя — для теплоносителя.

Стоимость котла, где есть совмещенный теплообменник, значительно ниже. Это объясняется тем, что необходимость в дополнительных гидравлических узлах просто напросто отпадает.

Однако, такой теплообменник может пострадать от солей, которые содержатся в воде. Они быстро оседают на его поверхности, делая дальнейшую успешную работу системы невозможной.

Выбирая твердотопливные котлы или котлы газового отопления, не стоит обращать внимание только на их внешний вид. Это последнее, о чем стоит задумываться при покупке.

Оптимально, если вы перед покупкой сделаете анализ воды, которая будет использоваться при отоплении, чтобы сделать правильный выбор котла и его комплектующих.

dekormyhome.ru

Теплообменники газ-газ, газ-жидкость

Теплообменник газ-газ предназначен для охлаждения газа до заданной температуры перед низкотемпературной сепарацией. Применяется в составе установки комплексной подготовки газа (УКПГ), при этом теплоносителем является подводимый в межтрубное пространство газ с более низкой температурой.

Теплообменник предназначен для эксплуатации в районах с умеренным и холодным климатом, исполнение УХЛ1 по ГОСТ 15150–69.

Обозначение	Р_расч. МПа	Q_макс газ тыс. ст. м³/ч	F_тепл, м²	N_макс кВт	Ду, мм	Д_обеч мм	ТИП	Д_труб, мм	L, м	Н, м	Масса кг	Кол. секций
20-Т15.01.00.000	15,5/8	120	300	1000	200/300	530	Горизонт.-противоточный	22 х 3	10,8	1,97	16100	2
1-Т2.01.01.400	16/9	20	43,2	200	50/80	159	Горизонт.-противоточный	14 х 2	3,50	2,4	1800	5
6-С35.01.00.000	5,5	300	609	3000	200/300	530	Горизонт.-противоточный	22 х 3	10,3	2,4	22450	2 х 2
1 1А-Т5.01.02.000	16/10	50	300	1200	100/150	325	Горизонт.-противоточный	16 х 2,5	10,3	2,9	13000	4
1 11Л-Т5.01.02.000	16/10	64	410	1600	100/150	325	Горизонт.-противоточный	16 х 2,5	10	3	16600	4
1-Т26.01.03.000	12,5/8	20	61	240	50/80	219	Горизонт.-противоточный	16 х 2,5	6,6	1,6	2500	4
4-Т42..00.00.000	12,5/8	63	484	1600	150	426	Горизонт.-противоточный	16 х 2,5	10,6	3,8	22000	4
1 2-Т32.00.00.000	12.5/8	42	270	960	100/150	325	Горизонт.-противоточный	16 х 2,5	9,95	2,8	8100	4
1 3-Т44.00.00.000	10/8	500	2190	10000	500	630	Горизонт.-противоточный	16 х 2,5	12,25	5,7	97000	3 х 3
2-Т69.00.00.000	12,5	64	470	1600	100/150	426	Горизонт.-противоточный	16 х 2,5	10,45	2,9	9000	4
ТПГ12,5/8-400-600х2	12,5/8	250	400	6400	200/250	630	Горизонт.-противоточный	16 х 2,5	9	2,7	20000	2
ТПГ12,5/8-25-150х3	12,5	15	25	200	50	159	Горизонт.-противоточный	16,5 х 2,5	6,6	1,5	1800	3

Параметры теплообменников по расходу и передаваемой мощности уточняются после заполнения опросного листа (DOC, 96 КБ)

Теплообменники газ-жидкость предназначены для подогрева газа в блоках подготовки газа и на ГРС.

Обозначение	Ррасч. МПа	Qмакс газ тыс. ст. м³/ч	F_тепл, м²	N_макс кВт	Ду, мм	Д_обеч, мм	ТИП	Д_труб, мм	L, м	Н, м	Масса, кг	Назначение
105Р.000	11,25	12	2,66	50	50	159	Верт. U	14×2	0,4	2,3	150	Газ-вода
IIВ-Т15.01.00.000	8	50	16	200	50/50	219	Гор/Прот.	16х2,5	9,1	0,83	1980	Газ-конденсат
190Р.000	7,5/1	12	2,66	50	50	159	Верт. U	14×2	0,4	2,3	150	Газ-вода
ТПВ50-100-7,5	7,5/1	30	6,24	100	100/50	219	Верт. U	14х2	0,4	2,2	220	Газ-вода
ТПВ14–7,5.00.000	7,5/1	80	13,54	200	25–150	325	Верт. U	14х2	0,9	2,2	500	Газ-вода
1-Т8.00.00.000	0,6	25	65	200	250	720	Гориз. U	34х3	4,6	1,6	3600	Газ-вода
C41.01.01.000	4/1	28	40х2	2000	100/50	325	Гор/Прот.	14х1.5	6,45	2,1	4600	Газ-вода 2 шт.
2Г-Т44.01.01.000	10	40	6,24	80	50	219	Гориз. U	14х2	2,5	0,7	380	Газ-конденсат
6-Т5.01.00.000	12,5/1,6	84	13,5	1200	100/500	325	Гориз. U	14х2			540	Газ-пар
11В-С58.01.01.000	5,5/0,6	70	70х3	3500х3	150	426	Гор/Прот.	16х2,5	7	3	8700	Газ-вода 3 шт.

tyumenniigiprogaz.gazprom.ru

Теплообменник газового котла: описание агрегата и чистка

Теплообменником называется приспособление для передачи тепла между двух сред с различными температурами. Такое устройство — необходимая часть любого котла. Поскольку оно систематически подвергается загрязнению в процессе работы, необходимо осуществлять его чистку и промывку. Иначе КПД котельного агрегата может снизиться примерно в два раза, и для поддержания привычного температурного режима в холодный сезон придётся регулярно задействовать все мощности котла.

Виды теплообменников

Прежде чем чистить теплообменник, нужно определить, к какому из типов данного оборудования он относится. Ведь способы и нюансы чистки различаются в зависимости от его основных характеристик: материалов, конструкции и функций.

В качестве материала для изготовления теплообменников используются сталь, чугун, медь, нержавеющая сталь, алюминиевые сплавы и т. д. Чугунные и стальные теплообменнике при промывке приходится чистить от ржавчины, а сделанные из нержавеющих материалов — нет.

По функциям различают нагревательные и охлаждающие теплообменники. Предназначение первых — отдавать тепло в окружающую среду, а вторых — забирать его. По взаимодействию с водой теплообменное оборудование делится на испарительное и конденсационное. В газовых котлах обычно применяются нагревательные (испарительные) теплообменники.

Функции теплопередачи также различаются, как и конструкционные особенности. Первичные (кожухотрубные) теплообменники представляют собой большие трубы, иногда со множеством мелких трубочек, прикрытых защитным кожухом. Вторичные (пластинчатые) устройства для обмена тепла — это последовательность соединяющихся друг с другом пластин из материала с повышенной теплопроводностью — например, стали.

В современных котлах Navien, Baxi, Protherm применяется смешанный тип теплообмена. Первичным теплообменником адсорбируется тепло, которое передаёт сжигаемый газ. Как правило, оно используется для отопления. Часть тепла получает вторичный пластинчатый теплообменник, подогревающий хозяйственную воду.

Чистка теплообменника

Чистить теплообменник необходимо из-за слоя продуктов сгорания, нарастающего на нём в процессе работы. Чем мощнее слой — тем ниже КПД котла и выше расходы на отопление. Поэтому чистку нужно проводить регулярно, хотя бы раз в три года. На процедуру обычно уходит полдня, но это время будет потрачено с пользой, так как сэкономит средства на отоплении. Можно осуществлять чистку, не извлекая устройство, однако для полного избавления от копоти его лучше всё-таки снять.

Как снять теплообменник

Первый шаг — демонтаж горелочного устройства.
Необходимо произвести отсоединение проводов, чтобы освободить газовый клапан.
Далее следует извлечь термопару, которая соединяется с клапаном капиллярной трубкой;
Затем происходит отсоединение подающего топливо патрубка.

После откручивания с помощью ключа болтов и гаек, фиксирующих горелку, следует извлечение теплообменника:

снятие верхней крышки котла;
отсоединение датчика тяги и дымохода;
снятие утеплителя;
демонтаж кожуха (для кожухотрубных агрегатов).

Как чистить теплообменник

Для полномасштабной чистки требуется снятие турбулизаторов. Их чистят мягкой металлической щёткой. Для очищения поверхности теплообменника от копоти используют скребок из тонкой металлической пластины или кисточку с длинной ручкой. Там, где поверхность легко доступна, вместо кисти может использоваться зубная щётка. Сначала осуществляется чистка дымогарных труб, потом убирается сажа, которая в процессе чистки осыпалась на дно.

Промывка механическая и химическая

Помимо сажи и копоти, в теплообменниках накапливаются внутренние отложения (накипь, ржавчина и т. п.). Эти образования затрудняют работу системы, уменьшая её КПД. При длительной эксплуатации внутренние отложения могут полностью вывести котёл из строя, если раз в три-четыре года не промывать оборудование механическим или химическим способом. Механическая промывка требует демонтажа теплообменника в порядке, указанном выше. Химическая промывка осуществляется с помощью промывочного раствора и специального бустера. Обязательно разбирать агрегат при использовании промывочного раствора не требуется, однако разборный способ повышает качество процедуры.

Порядок действий при промывке

При разборке котла с последующей промывкой предусмотрено несколько этапов.
Непосредственная разборка теплообменного аппарата по схеме, указанной выше. Разборка сопровождается осмотром всех его наиболее уязвимых деталей, включая фланцы.
При промывке кожухотрубного теплообменника вынимают трубные пучки. То же самое делают с пластинами для пластинчатых теплообменников.
Промывание осуществляется для каждой трубки или пластины по отдельности.
Промытый теплообменник собирается снова.

Заключение

При минимуме необходимых технических знаний и привычке работать руками теплообменник можно прочистить и промыть самостоятельно. Однако от дилетанта эта работа потребует много времени и усилий, особенно без наличия специальных инструментов. Кроме того, непосредственный контакт с промывочным раствором опасен для кожи. Поэтому данную процедуру, столь необходимую и важную для нормального функционирования котла, лучше поручить специалисту.

vdomteplo.com

Теплообменник для газового котла – виды, характеристики

Газовые котлы часто используются. Зная устройство, принцип работы котла можно предусмотреть возможную поломку. Элементы: горелка, теплообменники (ТО), автоматика. В этой статье речь будет идти о теплообменниках.

Газовый ТО
Назначение
Теплообменник — устройство для передачи тепла от одной среды другой. Передача холода невозможна. Даже в холодильнике теплообменник забирает лишнее тепло, а не передает холод. Самое холодное вещество теплее абсолютного нуля. Передача осуществляется через изолирующий материал. Правила:
Изолирующий материал должен быть теплопроводником.
Не должен пропускать одну среду в другую, иначе произойдет смешивание.
Чтобы повысить эффективность первого условия, увеличивают площадь поверхности. Например, припаяв перпендикулярно к трубкам пластины. Стараются сделать стенки изолирующего материала тоньше. Ограничивает давление среды. Материал теплообменника сказывается на теплоотдаче.
Классификация, принцип работы
В газовом котле две среды – газ, жидкость. Чтобы температуру воздушной среды, полученную при горении газа, передать теплоносителю, используют теплообменник. Бывают:
первичные;
вторичные;
биотермические (совмещенные).
Первичные
Первичные — теплообменники, получающие тепло от источника. Включены в контур отопления. Располагаются в котле над газовыми форсунками (змеевик, обросший пластинами). По трубкам проходит теплоноситель, чаще вода. Горячие газы, проходя через пластины, трубки, нагревают воду. Она прогоняется насосом, уходит в отопление. Газы удаляются через дымоход.
Первичный ТО
Вторичный
Вторичные теплообменники получают тепло от нагретого теплоносителя. Располагаются за пределами топочной камеры. Нагрев происходит от жидкости. Самый простой, часто применяемый способ – использование пластинчатого теплообменника. Герметичный корпус разделен на две части тонкой перегородкой. По одну сторону от перегородки протекает нагретая жидкость, по другую – вода, забирающая тепло.
Вторичный пластинчатый теплообменник в разрезе
Есть другой способ. Через большую, наполненную водой емкость проходит змеевик. По нему проходит нагретый теплоноситель, отдавая тепло окружающей жидкости.
Совмещенный (биотермический)
Устанавливают внутри топки. Имеет четыре патрубка. Одна пара подключается к контуру отопления, другая к ГВС (горячее водоснабжение).
Биотермический теплообменник
Отличие внутри конструкции. Отопительный контур нагревается от горячих газов, контур горячего водоснабжения — от отопительного. Внутри трубок змеевика располагаются трубки меньшего диаметра. Крепятся пластинами, расположенными под углом 120 или 90⁰.
Разрезанные трубки, прорези для контуров
Во время работы котла, жидкость в первом контуре (отопление) нагревается, уходит в систему. Предварительно часть тепла отдает трубкам второго контура ГВС, где также происходит нагрев теплоносителя.
Различия между схемой биотермической и с двумя отдельными теплообменниками
Когда начинается разбор воды из второго контура, первый контур перекрывается, чтобы тепло, получаемое от котла, передавалось ГВС. Когда разбор воды из ГВС прекращается, подключается первый контур, начинает работать отопление.
Схемы в двух режимах
Материалы
Вещества передают тепло по-разному. Нужно учесть давление, максимальную температуру нагрева, стойкость к коррозии. Материалы теплообменника:
сталь;
чугун;
медь;
алюминий.
В чем различия?
Стальной
Теплообменник из стали — самый прочный. Хорошо переносит давление, перепады температуры. Поддается ремонту, дешевле других материалов. Недостаток – сильная коррозия. Долго служат теплообменники из нержавеющей стали.
Чугунный
Чугунные модели хорошо переносят воздействие воды, плохо поддаются коррозийным действиям. Нагреваются дольше стальных, но дольше остаются горячими. Хрупкость материала не допускает ударов.
Осторожно. Чугун не выносит резкий перепад температуры. Если необходимо пополнить систему водой, нужно остудить котел перед заливкой.
Чтобы устранить накипь, теплообменник промывают с периодичностью:
раз в год, если используется проточная вода;
раз в 2 года, при использовании антифриза;
раз в 4 года, когда теплоноситель — очищенная вода.
Чугун — самый тяжелый материал.
Медный
Медь хорошо передает тепло, поддается пайке, имеет небольшой вес. Почти не поддается коррозии.
Совет. При самостоятельной установке можно допустить ошибку. Если в стене за котлом проходит электрическая цепь, в теплообменнике появятся свищи.
Недостатки — стоимость, быстро прогорают.
Алюминиевый
Легкий теплообменный аппарат, с хорошими тепловыми характеристиками. Не выносит накипи, требует ежегодного ухода. Недостатки — тяжелая пайка, сварка.
Производители, отзывы
По отзывам можно составить картину о качестве, скрытых проблемах.
Thermona
Чешский производитель, возможно работать с антифризом. Модели напольные, настенные. Работает с разными видами газа. Можно подобрать агрегат с необходимой мощностью. Выпускаются с одним, двумя контурами. Теплообменники из разного материала, могут быть первичными, вторичными, биотермическими. Снабжены автоматикой. Обещанный изготовителем срок службы 15 лет, с чугунным теплообменником – 25 лет.
Отзыв по модели THERM 35 EZ/B: пользователь говорит, что вначале было хорошо, но спустя время стала плохо работать горелка, пришлось сдать в сервисный ремонт.
Hydrosta
Южнокорейская компания Гофра-Е выпускает настенный двухконтурный котел. Мощность — 11,6 — 46 кВт. Автоматика собрана на микропроцессоре. Есть цифровая индикация, звуковая сигнализация, переносной пульт управления. Комнатный термостат расширяет возможности аппарата.
Покупатели жалуются на высокую цену, однако качеством довольны. Котел ремонтопригоден, с доступными для ремонта деталями.
Master Gas
Армавирский завод газовой аппаратуры с 2010 года выпускает котлы мощностью 24–30 кВт. Теплообменник двухконтурный, вторичный, пластинчатый. Отличие — камера сгорания закрыта темным стеклом. Корейский Master Gas Seoul — двухконтурный, с мощностью 14–21 кВт. Для ГВС — 20,9 кВт. Потребление газа — 620/1990 л/ч (минимальный, максимальный). Теплоноситель — вода. Диапазон регулирования температур 40–80⁰С, для ГВС 37–60⁰С. Претензий от пользователей нет.
Arderia
В 2008 году появились первые настенные котлы совместного производства России и южнокорейской компании. В 2015 году производство стало отечественным. Завод расположен в поселке Энем, недалеко от Краснодара. Отзывы противоречивые, в начале производства были жалобы на шум, большой расход газа. Другой пользователь жаловался на неисправность трехходового клапана, оказалось, нужно было разобрать, смазать. Случилось после трех лет эксплуатации.
Fondital Victoria Compact
Итальянская фирма. Биотермический медный теплообменник дает возможность использовать котел для отопления и ГВС. Электроника защищает газовый аппарат от замерзания. Хорошие отклики от пользователей.
Saunier Duval
Производство Франции. Выпускаются первичные контуры из меди, стальные пластинчатые для ГВС. Комплектуются датчиками давления. Переносной пульт позволяет программировать газовое отопление на неделю. Отзывы положительные, у некоторых котел проработал более 10 лет. Нарекание получило сервисное обслуживание – дорогой ремонт комплектующих.
Demrad
Крупная турецкая компания. Котел имеет два контура, схемы с отдельным, совместным (биотермическим) нагревом. Отопительный контур — первичный стальной теплообменник, для ГВС используют медный, пластинчатый. Топочная камера — открытая, закрытая. Некоторые пользователи отмечают ненадежность конструкции, дорогой ремонт.
AEG
Знаменитая немецкая фирма. Пламя газовой горелки подстраивается под разбор воды, предотвращает резкое изменение температуры. Имеется система безопасности. Подстраивается под меняющееся давление газа в диапазоне 13–20 мБар. Минус — высокая цена товара, ремонта.
«Белето»
Знаменитый тульский завод тоже выпускает газовое оборудование. Котел имеет один, два контура. В двухконтурном используется медный теплообменник. Камера сгорания закрытая, открытая. Мощность — 12,5 — 20 кВт. Особенность — энергонезависимость, котел может работать с естественной циркуляцией. Отзывы неоднозначные.
Неисправности, ремонт
Газовые обогреватели имеют световую индикацию. Она предназначена для оповещения о неисправностях. Каждый производитель создает свой код знаков, содержащийся в паспорте. Если паспорта нет, можно скачать в интернете. Неисправности можно разделить на две категории:
те, что можно устранить своими силами;
требующие вмешательства специалиста.
Что можно исправить самому, в паспорте не оговаривается. Распространенные поломки теплообменника:
разгерметизация;
засор.
Устранение протечки производится паяльником, сваркой, в зависимости от металла. Вторая неисправность возникает из-за некачественного теплоносителя, накипи. Устраняется промывкой. Для удаления накипи можно использовать кислоту ортофосфорную, лимонную. Первая более эффективна. Как сделать, показано в ролике:
Иногда встречается заводской брак, но чаще неисправность возникает из-за неправильного использования аппаратов. Если строго следовать рекомендациям изготовителя, изделие прослужит долго, качественно. Ремонт котла:
Вконтакте
Facebook
Twitter
Google+
laminatepol.ru
Теплообменники газовых котлов
При выборе газового котла его будущие владельцы обычно хорошо представляют разницу между одноконтурными и двухконтурными котельными установками, могут определить какой мощности оборудование им потребуется.
Некоторые из них даже знакомы с основными требованиями к безопасной работе котлов, отчётливо понимая, какими видами автоматики они должны быть оборудованы. Однако далеко не каждому известно, какое важное место занимает в котельном оборудовании теплообменник, какие функции он выполняет. Большинство потребителей не знают, что на качество работы котла влияет даже материал, из которого изготовлен теплообменник.
Назначение теплообменника
В зависимости от конструкции, теплообменник выполняет функцию передатчика тепла от газовой горелки к теплоносителю (обычно это вода, протекающая в замкнутом, или же незамкнутом контуре), а в другом варианте он передаёт тепло от теплоносителя, уже имеющего необходимую температуру, к более холодному.
В зависимости от способа передачи тепловой энергии, полученной от источника нагрева (горелки), теплообменники делят на 3 основные вида:
Первичный, изготовленный из медных трубок в виде змеевика, дополненного пластинами-рёбрами. Служит для передачи тепла от газа, сжигаемого горелкой, к теплоносителю, циркулирующему в отопительном контуре.
Вторичный, предназначенный для передачи тепла от нагретого в первичном теплообменнике теплоносителя к водяному контуру. Используется для функционирования горячего водоснабжения. Устанавливается совместно с первичным теплообменником в двухконтурных газовых котлах.
Битермический, в одном корпусе совмещающий две функции – подогрев теплоносителя для отопительной системы и передачу тепла в систему нагрева воды.
Конструкционно битермический модуль изготавливается в виде трубок, находящихся внутри «рубашки». По рубашке протекает теплоноситель для отопительной системы, а по внутренним трубкам протекает вода для горячего водоснабжения. Такая конструкция придумана производителями не только во избежание перегрева горячей воды, но и для уменьшения образования в ней накипи.
Принцип совместной работы первичного и вторичного теплообменников
В двухконтурных котельных установках оба теплообменника объединены в единую систему. Первичный теплообменник, установленный непосредственно над горелкой, при её работе нагревается. Нагретый в нём теплоноситель трёхходовой перепускной клапан направляет в отопительный контур.
Вторичный теплообменник включается в работу в двух случаях. При отключении отопительного контура (клапан перекрывает контур отопления и направляет воду во вторичный теплообменник), или же когда вода движется по двум контурам одновременно, обеспечивая работу отопительной системы и ГВС.
Внутри вторичного теплообменника находится трубопровод, по которому проходит холодная вода из водопровода. Трубу с холодной водой окружает нагретый теплоноситель, передающий своё тепло холодной воде. После получения тепла она подаётся к точкам забора горячей воды.
Материалы для теплообменников
Производители котельного оборудования, работающего на газовом топливе, используют для комплектации своей продукции три вида теплообменников – стальной, чугунный или медный модуль. При выборе котельной установки продавцы часто интересуется у покупателя, какому виду теплообменника он отдаёт предпочтение.
Вопрос этот непростой. Чтобы дать на него ответ, следует знать, чем отличаются греющие модули, изготовленные из различных металлов, какие преимущества или недостатки имеет каждый из них. Материалы, используемых для изготовления важнейшей части котельной установки, имеют свои характеристики, оказывающие влияние на её качество и долговечность работы. Основные качества необходимо знать обязательно.
Теплообменник из стали
Отечественные производители весьма часто используют сталь при изготовлении котельных установок. Основные причины обращения к данному материалу очевидны. В первую очередь это доступность его по стоимости.
Изготовление теплообменников из стали позволяют отнести котельные установки, в которых установлены данные модули, к среднему ценовому сегменту продукции, значительно расширяя круг покупателей. Следующей причиной использования стали является простота обработки материала. Его пластичность также удешевляет изготовление модулей.
Однако пластичность металла, свойственная стали, при эксплуатации оборудования иногда становится недостатком. Тепловое напряжение, возникающее в мягком материале под воздействием пламени горелки, может стать причиной возникновения в модуле трещин.
Сталь подвержена коррозии, данный процесс может проявляться не только внутри, но и снаружи устройства. Он становится причиной нарушения целостности теплообменника. Ещё одним недостатком считают большой вес устройства, ведь чем выше этот показатель, тем больший расход топлива необходим для его эффективной работы.
Из данного описания можно сделать однозначный вывод – стальной теплообменник является бюджетным вариантом, но на длительный срок его эксплуатации рассчитывать не стоит.
Использование чугуна в котельной установке
Данный материал обладает высокой стойкостью к коррозии, что делает его надёжным и долговечным при эксплуатации. Однако при эксплуатации к чугуну предъявляются высокие требования. Прежде всего, конструкция должна быть выполнена так, чтобы обеспечивался его равномерный нагрев. При неравномерном нагревании в её стенках могут появиться трещины.
Растрескивание может появиться в теплообменнике в местах, где встречаются теплоносители, имеющие различную температуру. Во избежание появления такой проблемы в схему котла включают трёхходовой смесительный клапан, снабжённый теплоэлементом.
Иногда владельцы котлов с чугунным теплообменником говорят, что приобретённое ими оборудование выдержало всего лишь один сезон эксплуатации. При этом речь идёт о дорогих котлах, изготовленных зарубежными производителями. Дело в том, что импортные котлы снабжаются теплообменниками с более тонкими стенками, чем изготовляют отечественные компании.
Это их качество требует более бережного отношения к оборудованию. Остальными недостатками потребители считают высокую стоимость модулей, их большой вес и габариты, следствием которых становится инерционность нагрева.
Медные теплообменники
Основным преимуществом использования меди в конструкции котлов является наличии немалого количества достоинств, среди которых:
компактные размеры;
небольшой удельный вес материала;
устойчивость к коррозии;
для эффективной работы необходимо меньше топлива, что повышает КПД оборудования.
Среди недостатков обычно отмечают высокую стоимость. Но существует и ещё одна проблема, вызванная относительно низкой температурой плавления меди, что понижает надёжность работы устройства. Однако производители добавляют в схему котла дополнительные функции, уменьшающие воздействие на металл тепловой энергии.
Очистка теплообменников
Не слишком качественная вода, подающаяся в наши дома, вынуждает потребителей использовать различные фильтры. Их обычно ставят на входе теплоносителя в котёл. Фильтры становятся спасением для очистки теплоносителя от механических примесей, но избавится от солей, часто в большом количестве находящихся в воде таким способом невозможно. По этой причине в теплообменниках появляется накипь, большая часть которой является известковым налётом.
Поэтому владельцам котельных установок приходится систематически выполнять очистку внутренних и наружных частей теплообменников. Очистку можно выполнять несколькими способами, среди которых:
Ручной метод, при котором вскрывается котел, снимается теплообменник, а затем с помощью различных инструментов удаляются грязевые и коррозийные отложения с внутренних и наружных его поверхностей.
Гидравлический метод. При его использовании необходим насос, подсоединяемый к входу в устройство, и шланг, ведущий от выходного патрубка в канализацию. За счёт давления воды происходит отслаивание налёта и его удаление.
Химический метод, при котором с помощью реагентов отложения разлагаются, а затем удаляются водой.
Очистка каждого из теплообменников выполняется поочерёдно.
Систематическая очистка всех частей котельного оборудования позволит значительно продлить срок его эксплуатации, сохранив при этом его первоначальные характеристики. Для того, чтобы уменьшить образование накипи, следует поддерживать температуру горячей воды не более 50 градусов.
vdomteplo.com
Газо-газовый теплообменник
Теплообменник, в частности, для использования в контактной группе установки по производству серной кислоты, содержит камеру (2), в которой пучок (12) трубок расположен по круговому кольцу, причем между пучком (12) трубок и окружающим его корпусом (13) камеры образовано газовое пространство (15), отверстие (6) для подачи газа, выполненное в корпусе (13) камеры и предназначенное для введения газа, по существу, в радиальном направлении относительно пучка (12) трубок, и газовыпускное отверстие, примыкающее к внутреннему пространству (16), окруженному пучком (12) трубок, по существу, в осевом направлении. Равномерный набегающий поток в пучке (12) трубок достигается вследствие того, что центр (ZR) пучка (12) трубок смещен относительно центра (ZK) корпуса (13) камеры в направлении от отверстия (6) для подачи газа. Технический результат — обеспечение равномерной передачи тепла, предотвращение падения температуры ниже точки конденсации серной кислоты. 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к теплообменнику, предназначенному, в частности, для использования в контактной группе установки по производству серной кислоты и содержащему камеру, в которой пучок трубок расположен по круговому кольцу, причем между пучком трубок и окружающим его корпусом камеры образовано газовое пространство, отверстие для подачи газа, выполненное в корпусе камеры и предназначенное для введения газа в указанное пространство, по существу, в радиальном направлении относительно пучка трубок, и газовыпускное отверстие, примыкающее к внутреннему пространству, окруженному пучком трубок, по существу, в осевом направлении.
В контактной группе установок по производству серной кислоты обычно применяются теплообменники с пучками трубок, установленные в вертикальной конфигурации, так что возможный конденсат серной кислоты может стекать по направлению к донному лотку и может быть отведен оттуда во избежание коррозии. В целом, газ SO₂ направляется по стороне корпуса, а газ SO₂/SO₃ направляется по стороне трубок. В коммерческих установках свыше 1500 tato МН используются теплообменники дискотороидного типа (см., например, Winnacker/Kuchler, Chemische Technik: Prozesse und Produkte (Химическая техника: процессы и продукты) под редакцией Roland Dittmeyer и др., том 3: Anorganische Grundstoffe, Zwischenprodukte (Неорганические вещества, побочные продукты), стр.96 и далее, журнал Wiley-VCH, Вайнхайм, 2005).
Холодный газ SO₂, как правило, направлен навстречу потоку охлаждаемого газа, содержащего SO₃. Было обнаружено, что конденсат серной кислоты приводит к сильной коррозии, в частности, в первой камере теплообменника, вследствие чего необходимо использовать высоколегированные и дорогие материалы из нержавеющей стали. Для снижения расходов теплообменник был разделен на две части, так что в случае избыточной коррозии необходимо заменять не весь теплообменник, а только область, которая подвержена воздействию холодного газа и в которой имеет место особенно сильная коррозия. При начальном допущении равномерного разделения теплопередающей области заявителем недавно были использованы теплообменники, в которых в холодной теплообменной секции (первая камера) располагалась только малая часть всей теплопередающей поверхности. Кроме того, вместо конфигурации, в которой вертикально ориентированные теплообменники расположены рядом друг с другом и в которой имеются проблемы, связанные с дренажем, использовалась конструкция, в которой камера, в которую подается холодный газ SO₂, расположена горизонтально. Из этой первой камеры конденсат серной кислоты может быть простым образом отведен со дна. Газ, содержащий SO₂, затем передавался в примыкающую вертикальную секцию с большей теплопередающей поверхностью. Однако было установлено, что в случае радиального набегающего потока, имеющего место в пучке трубок, в горизонтальной секции теплообменника может возникать неравномерный поток газа и, как следствие, ухудшение передачи тепла.
Таким образом, целью изобретения является обеспечение равномерной передачи тепла. Необходимо по возможности избежать падения температуры ниже точки конденсации серной кислоты.
Данная цель, по существу, достигается с помощью изобретения, обладающего признаками п.1 формулы изобретения, вследствие того, что центр пучка трубок смещен относительно центра корпуса камеры в направлении от отверстия для подачи газа.
В обычном теплообменнике пучок трубок, расположенный в виде кругового кольца, размещен концентрически относительно камеры теплообменника, выполненной также. по существу, цилиндрической. Однако в изобретении имеется отклонение от этой концентричности, и пучок трубок смещен относительно корпуса камеры так, что газовое пространство, образованное между пучком трубок и корпусом камеры, все больше сужается от максимальной ширины, обращенной к отверстию для подачи газа, к противоположной стороне пучка трубок. При набегающем потоке газа, подаваемого в теплообменник, давление в газовом пространстве вследствие сужения все больше возрастает до максимума на стороне, обращенной от отверстия для подачи газа. Благодаря этому может быть скомпенсировано увеличение давления при ударении газа о пучок трубок в области отверстия для подачи газа, так что газ проходит через пучок трубок по всей его периферии и входит во внутреннее пространство, окруженное указанным пучком, с равномерной скоростью. Во всех областях пучка трубок может быть обеспечена равномерная передача тепла.
В соответствии с изобретением особенно равномерное распределение потока достигается, в частности, когда центр пучка трубок смещен относительно корпуса камеры на 30-70%, предпочтительно приблизительно на 50% ширины центрического газового пространства. В данном документе под «центрическим газовым пространством» понимается газовое пространство, получаемое при концентричном расположении пучка трубок относительно корпуса камеры. При цилиндрической конструкции камеры пучок трубок в данном случае расположен на равномерном расстоянии до стенки камеры по всей своей окружности. Газовое пространство при этом также имеет равномерную ширину. Из этого положения пучок трубок смещают примерно на 30-70% ширины газового пространства. Если вместо цилиндрической камеры используется многоугольная камера или камера другой формы, то минимальные расстояния до стенки камеры являются решающими для смещения пучка трубок. Однако многоугольные камеры имеет недостатки с точки зрения распределения потока.
В соответствии с предпочтительным вариантом изобретения отверстие для подачи газа имеет овальное поперечное сечение, причем максимальный диаметр указанного отверстия предпочтительно составляет 70-95%, более предпочтительно 85-95% расстояния между трубными пластинами, ограничивающими пучок трубок в осевом направлении. Таким образом, отверстие для подачи газа проходит по существенной части длины пучка трубок.
В соответствии с изобретением главная ось камеры ориентирована, по существу, горизонтально, так что обеспечена возможность простого отвода серной кислоты, скапливающейся в нижней области. Для этого в соответствии с изобретением в нижней области камеры выполнено дренажное выпускное отверстие.
В соответствии с предпочтительным аспектом изобретения первая камера теплообменника содержит только примерно 10-30%, предпочтительно 15-20% всей теплообменной поверхности теплообменника. В результате повышение температуры двуокиси серы (SO₂) может быть ограничено до примерно 5-3 К, предпочтительно 15-20 К, так что падение температуры ниже точки конденсации серной кислоты в большей степени предотвращается. Соответственно, конденсация серной кислоты сведена к минимуму.
В соответствии с усовершенствованием, предложенным в изобретении, вертикальная теплообменная секция примыкает к камере, в которой расположена группа трубок, по существу, в вертикальном направлении. В соответствии с изобретением вертикальная теплообменная секция содержит примерно 70-90% теплообменной поверхности теплообменника. Поскольку в данной области вследствие более высоких температур существуют лишь небольшие риски коррозии, вертикальная теплообменная секция может быть изготовлена из менее дорогостоящих материалов.
Другие цели, особенности и возможные варианты применения изобретения могут быть очевидны из нижеследующего описания иллюстративного варианта выполнения и чертежей. Все описанные и/или проиллюстрированные особенности образуют сущность изобретения сами по себе или в любой комбинации, независимо от их включения в пункты формулы изобретения или обратной ссылки на них.
На чертежах:
фиг. 1 схематически изображает разрез теплообменника в соответствии с изобретением,
фиг. 2 схематически изображает разрез первой камеры теплообменника.
Газо-газовый теплообменник 1 согласно изобретению содержит, по существу, горизонтальную камеру 2, которая при помощи газовыпускной трубки 3, примыкающей к газовыпускному отверстию, соединена с вертикальной теплообменной секцией 4. Камера 2 и секция 4 прикреплены ко дну с помощью соответствующих опор 5.
При использовании теплообменника 1 в контактной группе установки по производству серной кислоты холодный газ, содержащий SO₂, подается в камеру 2 через отверстие 6 для подачи газа. В камере 2 расположен теплообменник 7 дискотороидного типа. Камера 2 закрыта крышками 8, 9, причем через крышку 9, обращенную к вертикальной теплообменной секции 4, проходит газовыпускная трубка 3.
Вертикальная теплообменная секция 4 также выполнена в виде теплообменника дискотороидного типа, как схематично показано на фиг. 1. Газ, подаваемый по центру через трубку 3, отклоняется в радиально наружном направлении и проходит через пучки 10 трубок, которые показаны на данном чертеже только схематически и по которым проходит охлаждаемый газ, содержащий SO₃. За диском 11 газ, содержащий SO₂, вновь отклоняется во внутреннем направлении и снова проходит через пучок 10 трубок. Конструкция вертикального теплообменника 4 является общепринятой и поэтому не описана подробно в данном документе.
На фиг. 2 подробно изображена конструкция первой теплообменной камеры 2. В камере 2, по существу, цилиндрической формы расположен пучок 12 трубок, выполненный в виде кругового кольца и образованный трубками 14, проходящими параллельно корпусу 13 камеры 2. Между корпусом 13 и пучком 12 трубок образовано газовое пространство 15. Во внутренней части кольцеобразного пучка 12 образовано внутреннее пространство 16, переходящее в газовыпускную трубку 3. В осевом направлении пучок 12 трубок ограничен трубными пластинами 17 (дисками), обозначенными на фиг. 1. Поскольку пластины 17 расположены вертикально, образовавшийся конденсат серной кислоты может стекать в направлении вниз с предотвращением скопления на трубных пластинах конденсата, вызывающего коррозию. В нижней области камеры 2 выполнено по меньшей мере одно дренажное выпускное отверстие 18 для отведения накопившегося конденсата серной кислоты.
Отверстие 6 для подачи газа имеет овальную форму, причем максимальный диаметр отверстия 6 составляет 70-95% от расстояния между пластинами 17 и, следовательно, длины пучка 12 трубок. В результате содержащий SO₂ газ, подаваемый через отверстие 6, вводится в пространство 15, по существу, по всей длине пучка 10.
Как четко показано на фиг. 2, пучок 12 смещен относительно корпуса 13 камеры. В соответствии с изобретением смещение в данном случае выбрано так, что центр ZR пучка трубок смещен относительно центра ZK камеры 2 на 30-70%, в частности примерно на 50% ширины В центрического газового пространства (определенной при мысленном расположении пучка 12 трубок концентричным образом в камере 2).
После введения газа, содержащего SO2, в камеру 2 через отверстие 6, он распространяется в пространстве 15 и затем проходит в радиальном направлении между трубками 14 пучка 12 во внутреннее пространство 16. Благодаря расположению пучка трубок со смещением относительно корпуса 13 камеры обеспечивается равномерный радиальный поток газа по всей окружности пучка 12. В результате достигается равномерная передача тепла по всей окружности пучка трубок и, следовательно, более эффективный теплообмен.
Содержащий SO₂ газ, поступающий во внутреннее пространство 16 и нагреваемый вследствие теплообмена с газом, проходящим в пучке 12 трубок, вводится в вертикальную теплообменную секцию 4 через трубку 3 и подвергается дальнейшему нагреванию в противотоке относительно газа, содержащего SO₃ и вводимого в секцию 4 в основном сверху.
ПЕРЕЧЕНЬ ЭЛЕМЕНТОВ
1 теплообменник
2 камера
3 газовыпускная трубка
4 вертикальная теплообменная секция
5 опора
6 отверстие для подачи газа
7 теплообменник дискотороидного типа
8, 9 крышки
10 пучок трубок
11 диски
12 пучок трубок
13 корпус камеры
14 трубки
15 газовое пространство
16 внутреннее пространство
17 трубные пластины
18 дренажное выпускное отверстие
А главная ось камеры 2
В ширина газового пространства 15
ZK центр камеры 2
ZR центр пучка 12 трубок
1. Теплообменник (1), предназначенный, в частности, для использования в контактной группе установки по производству серной кислоты и содержащий камеру (2), в которой пучок (12) трубок расположен по круговому кольцу и между пучком (12) трубок и окружающим его корпусом (13) камеры образовано газовое пространство (15), отверстие (6) для подачи газа, выполненное в корпусе (13) камеры и предназначенное для введения газа в газовое пространство (15), по существу, в радиальном направлении относительно пучка (12) трубок, и газовыпускное отверстие, примыкающее к внутреннему пространству (16), окруженному пучком (12) трубок, по существу, в осевом направлении, отличающийся тем, что центр (ZR) пучка (12) трубок смещен относительно центра (ZK) корпуса (13) камеры в направлении от отверстия (6) для подачи газа.
2. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что центр пучка (12) трубок смещен относительно центра (ZK) корпуса (13) камеры на 30-70% ширины (В) центрического газового пространства (15).
3. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что отверстие (6) для подачи газа имеет овальное поперечное сечение.
4. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что максимальный диаметр отверстия (6) для подачи газа составляет 70-95% расстояния между трубными пластинами (17), ограничивающими пучок (12) трубок в осевом направлении.
5. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что главная ось (А) камеры (2) ориентирована, по существу, горизонтально.
6. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что в камере (2) выполнено дренажное выпускное отверстие (18).
7. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что камера (2) теплообменника (1) содержит примерно 10-30% его теплообменной поверхности.
8. Теплообменник по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что за газовпускным отверстием камеры (2) выполнена вертикальная теплообменная секция (4), в которой расположена группа трубок, по существу, в вертикальном направлении.
9. Теплообменник по п. 8, отличающийся тем, что вертикальная теплообменная секция (4) содержит примерно 70-90% теплообменной поверхности теплообменника (1).
findpatent.ru