принцип действия, схема и особенности работы аппарата
Теплообменник — это простое по своей конструкции оборудование, которое часто включается в схему различного рода промышленных устройств. В некоторых случаях пластинчатые теплообменники применяются в бытовых системах кондиционирования и охлаждения. Как ясно из названия, предназначены эти аппараты для отбора тепловой энергии от одной среды и передачи другой.
Пластинчатый теплообменник используется для нагрева или охлаждения разных процессовОсобенности конструкции
Основное предназначение любого вида пластичного теплообменника состоит в преобразовании нагретой жидкости в охлажденную среду. Конструкция пластинчатого теплообменника имеет разборные части, а состоит устройство из следующих элементов:
- набора пластин;
- подвижной и неподвижной плиты;
- верхней и нижней направляющей округлой формы;
- элементов крепления, которые объединяют плиты в общую раму.
Размеры рам разных изделий могут значительно различаться. Они будут зависеть от теплоотдачи и мощности нагревателя — с большим количеством пластин повышается продуктивность оборудования и, естественно, увеличивается вес и габариты.
На теплообменнике можно управлять мощностью – увеличивать или уменьшатьПреимущества пластинчатых приборов:
- незначительные производственные и инвестиционные затраты;
- высокоэффективная теплопередача;
- малые габариты;
- эффект самоочистки с помощью высокого турбулентного потока;
- возможность увеличить КПД благодаря добавлению пластин;
- высокая степень надежности;
- легкость промывки;
- небольшая масса;
- легкость монтажа;
- минимальное загрязнение поверхностей;
- невозможность смешения жидкостей за счет особой конфигурации уплотнения;
- высокая устойчивость к коррозии;
- минимальная поверхность теплообмена благодаря высокому КПД;
- незначительные потери давления благодаря оптимальному выбору пластин с разными видами профилей;
- эффективная регулировка температуры за счет небольшого объема теплоносителя.
В этом видео вы узнаете, как образуется горячая вода благодаря теплообменнику:
Устройство пластин
Конструкция и принцип работы пластинчатого теплообменника будет зависеть от модификации оборудования, в котором может находиться разное количество пластин с зафиксированными прокладками. Эти прокладки перекрывают каналы с проходящим тепловым носителем. Чтобы достигнуть необходимой герметичности прилегания пар соединенных между собой прокладок, достаточно крепления этих пластин с подвижной плитой.
Нагрузки, которые действуют на это устройство, распределяются, как правило, на пластины и уплотнители. Рама и элементы крепежа, по большому счету, представляют собой корпус оборудования.
Рельефная поверхность пластин во время сжатия гарантирует прочное крепление и позволяет всей системе теплообменника набрать необходимую прочность и жесткость.
Прокладки фиксируются на пластинах с помощью клипсового соединения. Необходимо сказать, что прокладки во время зажатия самостоятельно центрируются относительно своей оси. Утечка теплового носителя предотвращается благодаря окантовке обшлага, который дополнительно создает барьер.
Для устройства пластинчатого теплообменника изготавливаются несколько видов уплотнителей: с жестким и мягким рифлением.
Подробнее о теплообменном оборудовании:
В мягких пластинах каналы находятся под углом 30 градусов. Этот вид устройств характеризуется высокой теплопроводностью, но незначительной стойкостью к давлению теплового носителя.
В жестких элементах при изготовлении канавок делается угол в 60 градусов. Для этих устройств не характерна повышенная теплопроводность, их основное достоинство — возможность переносить значительное давление теплоносителя.
Для достижения наилучшего режима тепловой отдачи можно комбинировать пластины. Причем нужно учитывать, что для оптимальной работы устройства необходимо, чтобы оно функционировало в режиме турбулентности — тепловой носитель обязан передвигаться по каналам без каких-либо задержек. Между прочим, кожухотрубный теплообменник, где конструкция имеет схему «труба в трубе», обладает ламинарным течением теплоносителя.
В чем состоит преимущество? Во время одинаковых теплотехнических характеристик пластинчатое оборудование имеет значительно меньшие габариты.
Требования к прокладкам
К аппаратам с пластинами предъявлены довольно жесткие требования касательно герметичности оборудования, именно по этой причине на сегодняшний день прокладки начали изготавливать из полимеров. К примеру, этиленпропилен может с легкостью эксплуатироваться в условиях повышенных температур — и пара, и жидкости. Однако довольно быстро начинает разрушаться в среде, которая содержит большое количество жиров и кислот.
Теплообменники различаются количеством пластинКрепление уплотнителей к пластинам производится чаще всего с помощью клипсовых замков, в редких случаях — с помощью клеящего состава.
Принцип работы
Если рассматривать, как работает пластинчатый теплообменник, то его принцип действия нельзя назвать очень простым. Пластины развернуты друг к другу под углом 180 градусов. Чаще всего в одном пакете находится по две пары пластин, которые создают 2 коллекторных контура: входа и выхода теплового носителя. Причем необходимо учитывать, что пара, которая находится с края, не задействуется во время теплообмена.
Сегодня изготавливается несколько различных типов теплообменников, которые, в зависимости от механизма работы и конструкции, делятся на:
- двухходовые;
- многоконтурные;
- одноконтурные.
Принцип работы одноконтурного аппарата следующий. Циркуляция теплоносителя в приборе по всему контуру производится перманентно в одном направлении. Помимо этого, производится и противоток тепловых носителей.
Многоконтурные устройства применяются лишь во время незначительного различия между температурой обратки и входящего теплоносителя. Движение воды при этом производится в различных направлениях.
Подробнее о пластинчатом теплообменнике:
Двухходовые устройства имеют два независимых контура. С условием постоянной регулировки тепловой подачи использование этих устройств является наиболее целесообразным.
Область использования
Сегодня есть несколько разновидностей теплообменников.
При этом каждый из приборов имеет уникальную конструкцию и особенность работы:
- спаянный;
- разборной;
- полусварной;
- сварной.
Устройства с разборной системой зачастую применяются в тепловых сетях, которые подведены к жилым домам и зданиям разного предназначения, в климатических системах и холодильных камерах, бассейнах, теплопунктах и контурах ГВС. Паяные приборы нашли свое предназначение в морозильных установках, вентиляционных сетях, устройствах кондиционирования, промышленном оборудовании разного предназначения, компрессорах.
Подробное устройство пластинчатого теплообменникаПолусварные и сварные теплообменники применяются в:
- вентиляционных и климатических системах;
- фармацевтической и химической области;
- циркуляционных насосах;
- пищевой сфере;
- системах рекуперации;
- аппаратах для охлаждения приборов разного предназначения;
- в отопительных контурах и ГВС.
Наиболее популярным видом теплообменника, который применяется в быту, является паяный, обеспечивающий обогрев либо охлаждение теплоносителя.
Характеристики и расчет
Пластины и уплотнители в качестве главных деталей теплообменных устройств производятся из разных по своим показателям и характеристикам материалов. Во время выбора в пользу определенного изделия основную роль играет его предназначение и сфера применения.
Если рассматривать отопительные системы и ГВС, то в этой сфере чаще всего используются пластины, которые сделаны из нержавейки, и пластичные уплотнители из специальной резины NBR или EPDM. Наличие пластин из нержавеющей стали дает возможность работать с тепловым носителем, нагретым до 120 градусов, в другом же случае теплообменник может разогревать жидкость до 180°C.
Между пластинами для герметизации расположены прокладкиПри применении теплообменников в промышленной сфере и их подключении к технологическим процессам с действием масел, кислот, жиров, щелочей и других агрессивных сред используются пластины, которые сделаны из титана, бронзы и иных металлов. В этих случаях требуется установка асбестовых или фторкаучуковых прокладок.
Выбор теплообменника выполняется с учетом расчетов, которые производятся с помощью специального программного обеспечения.
Во время расчетов необходимо учитывать:
- расход нагреваемой жидкости;
- изначальная температура теплового носителя;
- затраты теплоносителя на отопление;
- необходимая температура прогревания.
В качестве нагревающей среды, которая протекает через теплообменник, может применяться нагретая вода до температуры 90-120°C или пар с температурой до 170°C. Тип теплового носителя подбирается с учетом вида используемого котельного оборудования. Размеры и число пластин выбираются так, чтобы получился теплоноситель с температурой, которая соответствует действующим стандартам — не выше 65°C.
Теплообменник может быть изготовлен из разных видов металлаНеобходимо сказать, что главными техническими характеристиками, которые при этом также считаются и основными преимуществами, являются компактные габариты оборудования и возможность обеспечить довольно значительный расход.
Диапазон площадей обмена и вероятных расходов у аппаратов довольно высокий. Самые маленькие из них, к примеру, от компании Alfa Laval, имеют размер поверхности до 1 м² и при этом обеспечивают прохождение количества теплоносителя до 0,3 м³/час. Наиболее же габаритные приборы имеют размер около 2500 м² и расход, который превышает 4000 м³/час.
Способы обвязки
Теплообменные приборы чаще всего устанавливаются в отдельных помещениях, обслуживающих частные постройки, многоэтажные здания, теплопункты центральных магистралей, промышленные предприятия.
Небольшой вес и габариты оборудования дают возможность производить установку довольно быстро, хотя определенные изделия, которые обладают большой мощностью, нуждаются в сооружении фундамента.
Монтаж и обслуживание теплообменника лучше доверить специалистамВо время монтирования аппарата нужно соблюдать основное правило: заливка болтов в фундаменте, с помощью которых теплообменник прочно крепится, производится в любом случае. Схема обвязки должна обязательно предусматривать подводку теплоносителя к находящемуся наверху патрубку, а к установленному внизу штуцеру производится подсоединение обратного контура. Подача разогретой жидкости подключается наоборот.
В подающем контуре требуется н
kaminguru.com
Схема теплообменника, принцип работы
Схема теплообменника подразумевает под собой теплообменный аппарат поверхностного типа, в котором передача тепла от греющего теплоносителя к нагреваемому происходит через металлическую стенку, называемую поверхностью теплообмена.Теплообменный аппарат, в котором разделительная поверхность образована из тонких штампованных гофрированных пластин, является теплообменником пластинчатого типа.
Принцип работы теплообменников построен на движении рабочих сред по щелевым каналам сложной формы между соседними пластинами теплообменника.
Каналы для греющего и нагреваемого теплоносителей чередуются между собой (рис. 1). Гофрированная поверхность пластин теплообменника усиливает турбулизацию потоков рабочих сред и повышает коэффициент теплоотдачи.
«Теплотекс АПВ» производит расчёт, изготовление, продажу и сервисное обслуживание всех типов пластинчатых теплообменных аппаратов. В их числе: разборные, паяные и гибрибные пластинчатые теплообменники с пластинами из коррозионно-стойкой стали AISI 316 (возможно использование пластин из сплава титана ASTM B256) и резиновыми уплотнениями из термостойкой резины EPDM или Viton (максимальная рабочая температура 150*С и 180*С соответственно). При этом конечная цена на все виды нестандартных пластинчатых теплообменников максимально приближена к стоимости типовых пластинчатых теплообменных аппаратов и максимально соответствует возможным ожиданиям заказчика.
Уплотнения в разборном пластинчатом теплообменнике крепятся к пластине теплообменника с помощью клипс.
Контурная резиновая прокладка разборного пластинчатого теплообменника (рис. 2) охватывает два угловых отверстия разборного теплообменного аппарата, через которые проходит поток рабочей среды в межпластинный канал разборного пластинчатого теплообменника и выходит из него, а через два других отверстия, изолированных дополнительно кольцевыми уплотнениями разборного пластинчатого теплообменника, встречный поток проходит транзитом. Вокруг этих отверстий разборного пластинчатого теплообменника имеется двойная прокладка, которая гарантирует герметичность каналов (рис. 3) разборного пластинчатого теплообменника.
Рама разборного пластинчатого теплообменника (рис. 4) состоит из неподвижной плиты (1), стойки (4), верхней (2) и нижней (7) направляющих, подвижной плиты (3) и комплекта стяжных болтов (8).
Верхняя и нижняя направляющие в разборном пластинчатом теплообменнике крепятся к неподвижной плите и к стойке. На направляющие разборного пластинчатого теплообменника навешивается подвижная плита (3) и пакет пластин (5,6). Неподвижная и подвижная плиты стягиваются в пластинчатом теплообменнике посредством болтовых соединений. У одноходовых разборных пластинчатых теплообменников все присоединительные штуцера расположены на неподвижной плите.
За основу в разборных пластинчатых теплообменниках «Теплотекс АПВ» взят типоразмерный ряд пластин датской компании АРV с различным профилем рабочей поверхности и площадью от 0,018 м2 до 4,75 м2 (рис. 5), обладающих помимо отменного качества выгодной ценой, по которой возможно их купить, обратившись непосредственно в компанию «Теплотекс АПВ» любым удобным способом.
Каналы теплообменного аппарата, образованные пластинами АРV, имеют несколько большее поперечное сечение, чем в разборных пластинчатых теплообменниках других производителей теплообменного оборудования. Поэтому разборные пластинчатые теплообменники производства «Теплотекс АПВ» медленнее загрязняются из-за некачественной подготовки водопроводной воды и требуют промывки пластин и замены уплотнений гораздо реже, чем в теплообменных аппаратах конкурирующих производителей теплообменного оборудования, что имеет решающее значение в аспекте надёжности и формировании цены на сервисное обслуживание разборного теплообменного оборудования, которое планируется к использованию.
В пластинах разборных теплообменных аппаратов компании «Теплотекс АПВ» рационально выполнена зона распределения теплоносителя по ширине канала. Специальная насечка позволяет выровнять сопротивление по ширине канала и обеспечить равномерное обтекание рабочей поверхности пластины разборного пластинчатого теплообменника, что приводит с снижению общей цены разборного пластинчатого теплообменника.
Пластины одного типоразмера могут иметь угол наклона гофр к горизонтальной оси 300 (так называемые жесткие пластины) и 600 («мягкие пластины»). Для жестких пластин разборного теплообменного аппарата характерна большая тепловая производительность и большие потери напора, для мягких пластин – меньшая тепловая производительность и меньшие потери напора. В одном разборном теплообменном аппарате допускается использовать и жесткие, и мягкие пластины. Это еще один способ максимально приблизиться к требуемой производительности разборного пластинчатого теплообменника и допустимым потерям напора при минимальной поверхности нагрева разборного пластинчатого теплообменного аппарата.
Основные технические характеристики теплообменников пластинчатых разборных «Теплотекс АПВ»
| Разборные, одноходовые | Материал прокладки — резина NBR
Макс. рабочая температура — 140° | ||||||||||||||||
| Материал пластины — сталь AISI 316 | Материал прокладки — резина EPDM
Макс. рабочая температура — 160° | ||||||||||||||||
| Толщина пластины — 0,4-0,7 мм | Материал прокладки — резина VITON
Макс. рабочая температура — 200° | ||||||||||||||||
| Рабочее давление — 1-2,5 МПа | |||||||||||||||||
Таблица 1. Технические характеристики пластинчатых разборных теплообменников
| Новое наименование | Старое наименование | Макс. расход воды, кг/с | Диаметр соединений, мм | Площадь пластины, м2 | Макс. площадь теплообменника, м2 |
| Теплотекс 20-А | U2 | 1,83 | 20 | 0,018 | 1,13 |
| Теплотекс 32-А | TR1 | 5,56 | 32 | 0,061 | 4,21 |
| Теплотекс 50-А | SR2 | 11,76 | 50 | 0,172 | 11,87 |
| Теплотекс 65-А | h27 | 22,22 | 65 | 0,17 | 10,03 |
| Теплотекс 80-А | N35 DH | 30,56 | 80 | 0,35 | 43,05 |
| Теплотекс 80-B | N35 MGS | 30,56 | 80 | 0,35 | 58,80 |
| Теплотекс 100-А | 47,1 | 100 | 0,338 | 70,30 | |
| Теплотекс 100-B | O050 | 47,1 | 100 | 0,497 | 125,74 |
| Теплотекс 100-C | Q030 | 47,1 | 100 | 0,288 | 86,98 |
| Теплотекс 100-D | Q055 | 47,1 | 100 | 0,565 | 163,85 |
| Теплотекс 100-E | Q080 | 47,1 | 100 | 0,82 | 233,70 |
| Теплотекс 150-А | A055 | 102,78 | 150 | 0,55 | 179,85 |
| Теплотекс 150-B | A085 | 102,78 | 150 | 0,852 | 278,60 |
| Теплотекс 200-А | J060 | 247 | 200 | 0,524 | 242,09 |
| Теплотекс 200-C | J107 | 247 | 200 | 0,991 | 457,84 |
| Теплотекс 200-E | J185 | 247 | 200 | 1,768 | 1 382,58 |
| Теплотекс 250-C | J250 | 390 | 250 | 0,991 | 457,84 |
www.teplotex.ru
Схемы Подключения Пластинчатых Теплообменников — tokzamer.ru
Обслуживать, чистить разбирать и собирать такой теплообменник намного сложнее.
Как и в случае с параллельной, требует обязательной установки температурного регулятора, и чаще всего применяется при подключении общественных зданий.
Кожухотрубный теплообменник для ГВС — устройство и принцип работы По тонким трубкам движется нагреваемая вода, которая подается затем в краны. Схемы подключения ПТО Схемы подключения пластинчатых теплообменников Здесь вы сможете узнать, какие бывают схемы подключения пластинчатых теплообменников к сетям коммуникаций.
Обучающий фильм-инструкция по сборке пластинчатого теплообменника для компании «Астера».
Коэффициент гидравлического сопротивления важен при расчете нагрузки на систему отопления, где от этого зависит выбор циркуляционного насоса, немаловажен и для других источников тепла. Для посудомоечной и стиральной машинки значения берутся из паспорта и инструкции и только при условии, что они поддерживают использование горячей воды.
Установка пластинчатого теплообменника в схемах подключения — 5. Рассчитывается исходя из полученного значения расхода жидкости и разницы температур воды на входе в теплообменник и на выходе.
Но их конструкция надежней — они выдерживают суровые условия эксплуатации.
Однако, естественно следует предварительно выполнить расчет, позволяющий прийти к определенному сочетанию мощности и производительности для выбора подходящей модели. В противном случае придется проводить ремонтные работы, монтаж новых пластин, что повлечет за собой финансовые потери рис 7.
Это зависит от типа котельного оборудования.
как работает теплообменник
Разновидности теплообменников для ГВС-систем
Рассмотрим несколько примеров схем. Прокладки могут быть как стальными, так и резиновыми. Очень проста в реализации и относительно недорогая.
Существенный недостаток: высокая стоимость в два раза по сравнению с параллельной схемой. Благодаря этому они отличаются компактными размерами, которые никак не влияют на полезность и работоспособность.
Как и в случае с параллельной, требует обязательной установки температурного регулятора, и чаще всего применяется при подключении общественных зданий. Подключение пластинчатых теплообменников может осуществляться в соответствии с тремя основными схемами: параллельной, двухступенчатой смешанной, двухступенчатой последовательной.
Главное преимущество и плюс работы с разборными конструкциями заключается в том, что их можно дорабатывать, модернизировать и улучшать, от есть удалять лишние или же добавлять новые пластинки. Заключение Как показывает практика, современный пластинчатый теплообменник все же немного уступает старому кожухотрубному по одному критерию.
В ИТП Зависимое подключение отопления с автоматическим регулированием расхода тепла.
Так же стоит вовремя обслуживать ПТО, проводить систематическую очистку собственными руками. Такая схема проще всего в реализации, но для достаточного нагрева необходимо, чтобы теплоноситель двигался активно.
Принцип действия двухступенчатой последовательной схемы: входящий поток разделяется на две ветки. Разборные, то есть состоящие из нескольких отдельных плиток.
ГВС через пластинчатый теплообменник К чему привела чистка лимонная кислота Лучшие рецепты
Смотрите также: Энергопаспорт
Использование теплообменников пластинчатого типа для обеспечения ГВС
Такой способ хорош тем, что происходит полезное использование тепла обратной воды, а также тем, что схема компактна.
В новом теплообменнике это достигается путем увеличения количества пластин одинаковой площади.
На схеме представлен пластинчатый теплообменник для отопления самой простой конструкции с патрубками, расположенными по разные стороны агрегата. На подогрев поступает уже не совсем холодная, а теплая.
В системах с естественной циркуляцией такой тип установки малоэффективен. В ИТП Зависимое подключение отопления с автоматическим регулированием расхода тепла.
Важно и то, что никто не способен дать гарантии того, что эти расчет будут на процентов верными. Такой же фильтр желательно установить на вводе холодной воды — дольше будет работать оборудование. В итоге себестоимость горячей воды за литр будет намного ниже. Пластины пластинчатого теплообменника располагаются одна за другой с поворотом на градусов.
Строение у них более сложное, стоимость выше, но они способны отбирать максимум тепла высокий КПД. Схема сборки пластинчатого теплообменника не сложная, верхняя и нижняя направляющие закрепляются на штативе и неподвижной плите. Схемы подключения ПТО Схемы подключения пластинчатых теплообменников Здесь вы сможете узнать, какие бывают схемы подключения пластинчатых теплообменников к сетям коммуникаций. Ввиду небольших габаритов и веса монтаж теплообменника производится достаточно просто, хотя мощные агрегаты и требуют устройства фундамента.
Поговорим подробнее о наиболее доступных, надежных и эффективных. Мощность зависит от общей площади теплообмена, перепада температур в обоих контурах между входов и выходом и даже от числа пластин. При такой схеме подготовка воды происходит за два шага. Обвязка второй ступени идентичная параллельному подключению за исключением того, что вместо холодной воды подключается уже подогретая вода с первой ступени.
Строение у них более сложное, стоимость выше, но они способны отбирать максимум тепла высокий КПД. В соответствии с правилами помимо рабочего насоса параллельно ставится резервный такой же мощности. Опыт и умения специалистов позволяют как выполнить простейшие расчеты, так и сложный монтаж с пуско-накладкой. Тогда пластины производятся из титана, никеля и различных сплавов, а прокладки — из фторкаучука, асбеста и других материалов. Следует отметить, что кожухотрубные системы почти исчезли с рынков из-за низких показателей КПД и больших размеров.
Теплообменник пластинчатый принцип работы
Конструкция и принцип работы пластинчатого теплообменника
Доступные программы скачиваются, в расчете теплообменника использовать можно несколько версий, для большей уверенности в результативности.
К недостаткам — отсутствие функции подогрева воды.
В случае, когда выбирается схема подключения в одну ступень. Однако более популярными сегодня являются пластинчатые паяные системы обеспечения теплом, и популярность их основана на отсутствии зажимных элементов. Рассмотрим несколько примеров схем.
То есть при монтаже после чистки все станет на свои места без особого усилия. Перед монтажом пластинчатого теплообменника важно учитывать, что расчет, проводимый своими руками для пластинчатого теплообменника для котла, входящая температура не должна превышать 55 градусов. Выдавая большой расход, скоростные агрегаты немного недогревают выходящую жидкость, этот недостаток обнаружен специалистами во время эксплуатации. Один из вариантов двухступенчатого подключения теплообменников В данном случае первичный нагрев идет от обратного трубопровода отопления.
Тут она доводится до нужной температуры и уходит потребителю. Кондиционеры, подогреватели, пластичные теплообменники, соответственно, нуждаются в более сложном обслуживании при помощи компьютерного и сервисного обеспечения. Управление температурой происходит при помощи датчика и регулирующего клапана, установленного на обратке можно и на подачу поставить.
Так же за помощью можно обратиться к специалисту, который проведет своими руками расчет, не озадачивая клиента. Имея такую же мощность, он по размерам втрое меньше кожухотрубного, при этом способен обеспечить большой расход нагреваемой среды, например, воды для нужд ГВС. Эти выходы могут быть в виде фланца, трубы под сварку, резьбового соединения.
Принцип работы пластинчатого теплообменника.
Кожухотрубные Кожухотрубные теплообменник для горячей воды от отопления проще по конструкции, но менее эффективны, из-за чего, для обеспечения необходимой температуры, должны иметь солидные размеры. Толщина пластины зависит от максимального рабочего давления. Опыт и умения специалистов позволяют как выполнить простейшие расчеты, так и сложный монтаж с пуско-накладкой. Недостатком этой схемы является сильно завышенная нагрузка на систему отопления и неэффективный нагрев воды во втором контуре при большем перепаде температур. Для этого понадобиться помощь специализированных кадров той или иной компании.
Важным является и температурная разница минимум в 10 градусов. Значение для раковины умножается на количество устройств в доме, которые могут использоваться параллельно, и складывается со значением для ванны или душевой в зависимости от того, что именно используется. Недостаток: дороговизна, обусловленная подключением двух теплообменников для приготовления горячей воды. Доводится температура до нормы при помощи повторного нагрева, но уже от теплоносителя, который идет на подачу. SYSTHERM Теплообменники в горячем водоснабжении На сегодняшний день организация процессов по обеспечению водой — это одно из главных условий для создания уютной жизни граждан.
Теплообменник (регистр) для бани — какой выбрать и как подключить, чтобы греть воду?
tokzamer.ru
виды, устройство и принцип работы
Введение
Пластинчатый теплообменник – один из видов рекуперативных теплообменных аппаратов, в основе работы которого лежит теплообмен между двумя средами через контактную пластину без смешения.
Типы, устройство и принцип работы пластинчатых теплообменников
Принцип работы всех пластинчатых теплообменных аппаратов одинаков:
- На входы ТО подаются теплоносители.
- Теплоносители движутся по внутреннему контуру теплообменного агрегата, который сформирован пакетом пластин.
- В процессе движения, контактируя с поверхностью пластины, более горячий теплоноситель отдает часть тепла нагреваемой среде.
- С выходов теплоносители, с изменившейся температурой, поступают в систему отопления, водоснабжения или вентиляции.
- Входные и выходные отверстия теплообменных аппаратов могут иметь различное сечение (у агрегатов Ридан диаметр достигает 500 мм), и с помощью патрубков подключаются к трубопроводу основной системы.
Данный принцип действия и устройство пластинчатого ТО хорошо продемонстрированы в следующем видео:
Принцип работы пластинчатого теплообменника
Виды пластинчатых теплообменников в зависимости от конструкции:
- разборные;
- паяные;
- сварные;
- полусварные.
Пластинчатые разборные теплообменные аппараты
Пластинчатый разборный теплообменник – устройство, в котором основную функцию теплопередачи между теплоносителями выполняет пакет пластин. Среды не смешиваются между собой благодаря чередованию пластин с плотными резиновыми прокладками, которые образуют два контура движения.
Свое название «разборные» подобный тип агрегатов получил за то, что пакет пластин не только собирается, но и разбирается во время регулярного обслуживания (промывки) или ремонта.
Конструкционная схема разборного теплообменника
Разборный теплообменник состоит из следующих элементов:
- Неподвижная прижимная плита – основной элемент.
- Пластины теплообменного аппарата, выполнены из нержавеющей стали или титана, прижимаются друг к другу с использованием уплотнительных прокладок. Количество пластин зависит от технических параметров и требований к оборудованию.
- Пакет пластин – главный функциональный элемент, который образует внутренний контур устройства и осуществляет теплообмен.
- Несущая база – направляющая балка, на которую надеваются пластины во время сборки агрегата.
- Подвижная прижимная плита – прижимает весь пакет к неподвижной прижимной плите с помощью элементов крепления: стяжных болтов, подшипников, стопорных шайб.
- Опорная станина – вертикальный элемент, к которому прикрепляются направляющие балки (верхняя и нижняя несущие балки).
Благодаря высокой скорости рабочих сред внутри разборных теплообменных аппаратов отложения и засоры скапливаются на его внутренних поверхностях медленнее, чем на поверхностях кожухотрубных агрегатов.
Несомненное достоинство данного вида ТО – возможность полной разборки аппарата, что позволяет производить не только промывку пластин, но и их механическую очистку.
Также стоит отметить, что возможность полной разборки агрегата позволяет не заменять его целиком в случаях протечек, а быстро выявить нерабочие элементы, поменять их и вновь запустить теплообменник в эксплуатацию. При наличии необходимых запасных частей «под рукой» вся процедура займет от нескольких часов до 1 часа.
Паяные теплообменные аппараты
Паяные теплообменники также в своей основе содержат пакет пластин, но отличие от разборных заключается в том, что они спаяны между собой, поэтому сборка/разборка такого пакета – невозможна.
Пайка производится с помощью никеля или меди, поэтому обозначают два основных вида паяных пластинчатых теплообменников: никельпаяный и меднопаяный. Никелевый припой используется для аппаратов, которые будут работать с более агрессивными средами.
Паяный пластинчатый теплообменник в разрезе
Паяные теплообменные аппараты применяются в основном в бытовом сегменте благодаря своей низкой стоимости, простоте и небольшим габаритам. Чаще всего подобный тип устройств можно встретить в системах отопления частных домов, где теплообменник подключается к водонагревательному котлу.
Полусварные теплообменники
Полусварные теплообменные аппараты – агрегаты, в которых пакет пластин сделан комбинированным способом:
- пластины попарно свариваются между собой;
- с внешней стороны такого сдвоенного мини-пакета прикрепляются уплотнения;
- далее прикрепляется следующий сваренный мини-пакет.
Места попарной сварки пластин
Подобный тип конструкции позволяет использовать полусварные теплообменные аппараты в работе с агрессивными средами или в охлаждении, поскольку сварка пластин исключает возможность утечки фреона в охлаждающем контуре.
Сварные теплообменники
Сварные теплообменные аппараты – устройства, в которых пластины сварены между собой без использования уплотнителей.
Внешний вид сварного теплообменника
Один из потоков теплоносителей движется по гофрированным каналам, второй по трубчатым. Принцип работы пластинчатого сварного теплообменника показан в этом видео:
Принцип работы сварного теплообменника
Сварные теплообменные аппараты применяются в технических процессах с предельными параметрами: высокими температурами (до 900 градусов Цельсия), давлением (до 100 бар) и крайне агрессивными средами, поскольку отсутствие резиновых уплотнителей и сварной метод сцепления исключают возможность протечки и смешения сред.
Основные недостатки подобного типа агрегатов: высокая стоимость и габариты.
Применение пластинчатых теплообменников
Пластинчатые теплообменные аппараты используются в:
- энергетике;
- отоплении;
- вентиляции и кондиционировании;
- судоходстве;
- пищевой промышленности;
- машиностроении;
- автомобилестроении;
- металлургии.
Технические характеристики пластинчатых теплообменников
Пластинчатый теплообменник имеет различные технические характеристики в зависимости от типа конструкции:
|
Разборные |
Паяные |
Полусварные |
Сварные |
|
|
КПД, % |
95 |
90 |
85 |
85 |
|
Максимальная рабочая температура, °C |
200 |
220 |
350 |
900 |
|
Максимальное рабочее давление, бар |
25 |
25 |
55 |
100 |
|
Максимальная мощность, МВт |
75 |
5 |
75 |
100 |
|
Срок службы, лет |
20 |
20 |
10-15 |
10-15 |
Заключение
Пластинчатый теплообменник – это современный тип теплообменных аппаратов, которые активно вытесняют аналоги устаревших типов, такие как кожухотрубные агрегаты. Этому способствует их компактность, низкая цена и высокие показатели технических характеристик.
В следующей статье мы рассмотрим, как происходит сборка и разборка пластинчатого теплообменника.
Подписывайтесь на наши новости!
proteplo.org
Пластинчатый теплообменник принцип работы схема
Пластинчатый теплообменник это аппарат, в котором один теплоноситель передает или забирает тепло у другого через поверхность называемую теплообменной. Она образуется набором тонких штампованных пластин с гофрированной особым способом поверхностью.
Принцип работы пластинчатого теплообменника.
Пластинчатый теплообменник принцип работы — схема
Пластины теплообменника, собранные в единый пакет, образуют каналы, по которым двигаются теплоносители, во время обмена тепловой энергией друг с другом. Каналы распределения теплоносителя устроены особым способом, при котором входящий и выходящий теплоноситель постоянно чередуются между собой.
Комбинируя пластины внутри теплообменника, производители добиваются оптимального варианта теплоотдачи для каждого типа прибора. Главное условие при этом поток теплоносителя в теплообменнике должен быть турбулентным (возмущенным). Только так можно добиться высокого КПД и самоочищения пластин. Для общего развития напомним, что поток теплоносителя в теплообменных аппаратах типа труба в трубе – ламинарный, спокойный, отсюда и низкий коэффициент теплопередачи и большие размеры классических кожухотрубных теплообменников.
Пластинчатый теплообменник схема компоновки.
Сегодня основные производители пластинчатых теплообменников предлагают следующий принцип компоновки:
Одноходовая компоновка теплообменника это когда теплоноситель сразу делится на параллельные потоки, проходит по всем каналам пластин и, сливаясь в один канал, поступает в порт для вывода теплоносителя.
Схемы компоновки пластинчатого теплообменника
Многоходовая компоновка теплообменника. В данном случае используется более сложная схема, теплоноситель циркулирует по одинаковому количеству каналов, совершая разворот в пластине. Это достигается установкой разделительных пластин, в которые входят глухие перегородки. Обслуживать, чистить разбирать и собирать такой теплообменник намного сложнее.
Пластины пластинчатого теплообменника располагаются одна за другой с поворотом на 180 градусов. Такая принципиальная схема компоновки теплообменника создает пакет с четырьмя коллекторами для отвода и подвода жидкостей. Первая и последняя пластины соответственно не участвуют в процессе обмена теплом, задняя пластина глухая, без портов.
Резиновые прокладки крепятся между пластинами с помощью клипсового соединения. Это просто и надежно, при этом прокладки являются самоцентрирующимися, что позволяет вести сборку в автоматическом режиме. То есть при монтаже после чистки все станет на свои места без особого усилия. Прокладки имеют окантовку в виде манжеты, которая создает дополнительный барьер, и предотвращает утечку теплоносителя.
Схема устройства пластинчатого теплообменника
Схема устройства рамы теплообменника тоже простейшая: неподвижная передняя и подвижная задняя плита, штатив, нижняя и верхняя направляющие, стяжные болты.
Схема сборки пластинчатого теплообменника не сложная, верхняя и нижняя направляющие закрепляются на штативе и неподвижной плите. На направляющие будущего теплообменника надевается пакет пластин, а затем подвижная плита. Подвижную и неподвижную плиту стягивают между собою болтами.
Пластинчатый теплообменник – материалы, используемые для изготовления.
Для прокладок используется материал этиленпропилен, сокращенно «ЕРDМ». Он выдерживает температуры от минус 30С до плюс 160С и не разрушается под действием не только воды, но и пара жиров и масел.
Остается только упомянуть о материале, используемом для производства пластин пластинчатого теплообменника. Чаще всего это нержавеющая сталь AISI 316, после штамповки в обязательном порядке производится электрохимическое полирование пластины.
Толщина пластины зависит от максимального рабочего давления. На давление до 1 МПа используются пластины толщиной 0,4 мм, на давление до 1,6 МПа — пластины толщиной 0,5 мм, на давление 2,5 МПа — пластины толщиной 0,6 мм. Естественно от толщины пластин, схемы компоновки и давления зависит стоимость теплообменника. Если вам принципиально важна низкая цена теплообменника, и Вы знаете, что у вас не агрессивная среда можно заказать пластинчатый теплообменник из стали AISI 304, она дешевле.
ridan-ug.ru
Разборка и сборка пластинчатого теплообменника
Содержание статьи
Введение
Разборка и сборка пластинчатого теплообменника – часть регулярного обслуживания подобного вида устройств, которые были рассмотрены в предыдущей статье.
В процессе эксплуатации теплообменного агрегата на его внутренних поверхностях скапливаются отложения, накипь, ржавчина и другие загрязнения, что приводит к снижению эффективности передачи тепла от одной среды другой. Чтобы очистить теплообменник – необходимо произвести его разборку, промывку и последующую сборку.
Если регулярное обслуживание производилось не вовремя, а также в результате экстремальных нагрузок – возможны протечки уплотнений и деформация пластин, что потребует их замену и, как следствие, разборку агрегата для доступа к поврежденным элементам.
Схема пластинчатого теплообменника в разобранном виде
Как разбирать пластинчатый теплообменник
Порядок разборки пластинчатого рекуператора выглядит следующим образом:
- Необходимо запастись парой фрикционных ключей подходящего диаметра на соответствующий размер стяжных болтов (так для теплообменника Ридан НН 04 – это 24-ый диаметр), в случаях разбора крупных агрегатов это может быть пневмоинструмент.
- Чтобы не порезать руки о края пластин, используются защитные перчатки.
- Дренируются и отключаются подводящие трубопроводы. При этом желательно сохранять видимое расстояние между трубами и корпусом теплообменника.
- Для того, чтобы после обслуживания собрать пакет в правильном порядке, каждая пластина нумеруется несмываемым маркером. Альтернатива: перед разборкой проводят маркером по рёбрам рабочих пластин (по диагонали).
Альтернативный вариант маркировки
- Если аппарат новый – кусачками срезается заводская пломба, а со шпилек снимается защитная изоляция.
- Замеряется размер стяжки пакета пластин (понадобится при обратной сборке).
- Во избежание повреждения резьбы на шпильках и стяжных болтах перед разборкой необходимо смазать их поверхность «графиткой» или обработать жидкостью WD-40.
- Если в теплообменнике стяжных шпилек 4, то по диагонали ослабляются на 1-2 оборота стяжные гайки. Если их больше, например, 6, то вначале ослабляют центральные, и только потом переходят к угловым.
Порядок ослабления стяжных болтов
- Полностью раскручиваются стяжные гайки и снимаются вместе со шпильками.
- Подвижная плита отодвигается до упора, чтобы получить доступ к пластинам.
- Поочерёдно раздвигаются пластины (сначала отводятся их нижние края) и снимаются с рамы.
Вначале сдвигается нижний край пластины
Важно: металлические пластины иногда подвергаются воздействию экстремальных температур, после чего их бывает сложно разъединить. Необходимо действовать предельно аккуратно, чтобы не порвать уплотнители.
Как правильно собирать пластинчатый теплообменник
После проведения обслуживания — промывки теплообменного аппарата или замены нерабочих элементов, процесс сборки происходит в обратном порядке:
- Боковые плиты раздвигаются до упора.
- На раму устанавливается первая пластина и сдвигается к неподвижной плите. Прокладки должны быть обращены к этой плите.
- Ориентируясь на маркерные пометки, сделанные в процессе разборки, в правильном порядке собираются и устанавливаются оставшиеся пластины.
- Прижимная плита пододвигается к пакету пластин как можно ближе.
- Происходит установка шпилек, в случаях, когда обнаруживается их повреждение, неисправные шпильки и стяжные болты подлежат замене.
- Все гайки затягиваются на один оборот, после чего необходимо убедиться, что уплотнители стоят ровно.
- Далее гайки затягиваются в порядке по диагонали, поочерёдно поворачивая их на 1-2 оборота.
Процесс сборки пластинчатого теплообменника хорошо показан на следующем видео:
Важно: чтобы пакет пластин встал ровно, после стяжки прижимная плита должна стоять параллельно неподвижной плите. Стягивать пакет нужно так, чтобы верхушка прижимной плиты опережала нижний край максимум на 1-2 см. Как только размер стяжки приблизится к максимально допустимому значению (которое замерялось ранее), опережение края следует уменьшить.
Запуск системы
В обратном порядке входы и выходы пластинчатого теплообменника подключаются к трубопроводам. Важно при монтаже перед подачей теплоносителей стравить воздух из внутреннего контура установки.
Если в процессе обслуживания уплотнения заменялись на новые, то подача начинается с холодного теплоносителя, дабы избежать повреждения прокладок, если же уплотнения не менялись, то подачу начинают с горячего теплоносителя, чтобы восстановить рабочие характеристики прокладок для правильного теплообмена.
В процессе запуска обязателен контроль за давлением и температурами на входе и выходе теплообменника.
Заключение
В этой статье мы постарались максимально подробно рассказать как происходит процесс разборки и сборки пластинчатого теплообменника. Если у вас остались какие-либо вопросы, то напишите или позвоните нам. В следующей статье рассмотрим применение пластинчатых теплообменников в системах отопления — подписывайтесь на новости!
proteplo.org
Схемы подключения пластинчатых теплообменников
Здесь вы сможете узнать, какие бывают схемы подключения пластинчатых теплообменников к сетям коммуникаций. Описаны преимущества и недостатки каждого способа, их основные технические параметры.
Подключение пластинчатых теплообменников может осуществляться в соответствии с тремя основными схемами: параллельной, двухступенчатой смешанной, двухступенчатой последовательной.
СП 41-101-95 «Проектирование тепловых пунктов» (п. 3.14) гласит, что выбирать схему присоединения нужно, исходя из того, как соотносится максимальный поток теплоты на горячее водоснабжение (Qh max) и максимальный поток на отопление (Qo max).
В случае, когда
выбирается схема подключения в одну ступень.
Если
применяют двухступенчатую схему подключения.
Далее схемы подключения рассмотрены более подробно.
1. Параллельное подключение:
Условные обозначения: 1 – пластинчатый теплообменник; 2 – регулятор температуры прямого действия: 2.1 – клапан; 2.2 – термостатический элемент; 3 – циркуляционный насос ГВС; 4 – счетчик горячей воды; 5 – электро-контактный манометр (защита от «сухого хода»)
При использовании данного способа обязательным является использование регулятора температуры.
Достоинства схемы состоят в том, что она наиболее проста и дёшева по сравнению с иными, компактна. Основной недостаток: снижается экономичность за счёт того, что отсутствует подогрев холодной воды.
2. Двухступенчатая смешанная схема подключения:
Условные обозначения: 1 – пластинчатый теплообменник; 2 – регулятор температуры прямого действия: 2.1 – клапан; 2.2 – термостатический элемент; 3 – циркуляционный насос ГВС; 4 – счетчик горячей воды; 5 – электро-контактный манометр (защита от «сухого хода»)
В этом случае также обязательно применение регулятора температуры.
Основное достоинство данного способа – его экономичность: в ней происходит использование тепла обратной воды.
Существенный недостаток: высокая стоимость (в два раза по сравнению с параллельной схемой). Также в данном случае выбор теплообменников будет иметь свою специфику.
Существует способ, благодаря которому можно удешевить схему подключения. Он заключается в том, что используют моноблок, объединяющий в себе обе ступени:
Условные обозначения: 1 – пластинчатый теплообменник; 2 – регулятор температуры прямого действия: 2.1 – клапан; 2.2 – термостатический элемент; 3 – циркуляционный насос ГВС; 4 – счетчик горячей воды; 5 – электро-контактный манометр (защита от «сухого хода»)
Положительные качества: экономичность и компактность. Отрицательные характеристики: стоимость выше, чем у параллельной.
3. Двухступенчатая последовательная схема подключения.
Условные обозначения: 1 – пластинчатый теплообменник; 2 – регулятор температуры прямого действия: 2.1 – клапан; 2.2 – термостатический элемент; 3 – циркуляционный насос ГВС; 4 – счетчик горячей воды; 5 – электро-контактный манометр (защита от «сухого хода»)
Обязательно наличие регулятора температуры.
Ведущее преимущество: используется тепловая энергия потока обратной воды. Недостатки: стоимость выше в два раза, чем для параллельного способа. Также ограничен выбор теплообменников.
Понизить стоимость можно, использовав моноблок:
Условные обозначения: 1 – пластинчатый теплообменник; 2 – регулятор температуры прямого действия: 2.1 – клапан; 2.2 – термостатический элемент; 3 – циркуляционный насос ГВС; 4 – счетчик горячей воды; 5 – электро-контактный манометр (защита от «сухого хода»).
Такой способ хорош тем, что происходит полезное использование тепла обратной воды, а также тем, что схема компактна.
Недостатки: стоимость несколько выше, чем при параллельном подключении, имеются особые требования к выбору теплообменников.
www.srs-potok.ru