Для чего нужен теплообменник в системе отопления
Теплообменник устройство, передающее тепло от одного источника теплоты другому, исключая при этом непосредственный контакт теплоносителей. Поэтому теоретически теплообменник можно установить в любой системе отопления, главное чтобы от этого была польза, поскольку стоимость самой системы отопления при этом возрастает прямо пропорционально нагрузке, или попросту стоимости самого устанавливаемого теплообменника с регулирующей измерительной и контрольной аппаратурой.
Главная область применения теплообменников в системе отопления это независимая система теплоснабжения. Чтобы понять, зачем нам это нужно необходимо совершить небольшой экскурс в природу имеющихся у нас в стране тепловых сетей.
Зависимая система теплоснабжения, работающая без теплообменника.
Индивидуальный тепловой пункт, спроектированный для работы в зависимой системе теплоснабжения без теплообменника
Существуют две схемы отопления или как правильно говорить теплоснабжения. Зависимая система отопления, с которой мы все хорошее знакомы, это когда котел, нагревая воду, подает ее по трубопроводам прямо в отопительные приборы – батареи отопления в квартире, минуя теплообменник. Конечно, в такой схеме есть тепловой пункт, регулирующие и измерительные приборы, иногда устанавливается погодозависимая автоматика. Только без теплообменника влиять на температуру в батареях, а значит, в целом в квартирах мы можем только в сторону уменьшения температуры.
Для котлов в котельной такая схема тоже не удобная, она требует больших насосов, котлы и трубы тепловой сети работают как гармошка, от того рвутся постоянно, а об утечках тепла и потерянных при этом потерях тепла лучше и не вспоминать. Зато на первичном этапе без установки теплообменника в системе отопления получается довольно дешево, но не эффективно, котельная не знает, сколько тепла нужно каждому, а потребитель не в силах влиять на выработку тепла для отопления,
Независимая система теплоснабжения с теплообменником.
Индивидуальный тепловой пункт, спроектированный для работы в независимой системе теплоснабжения с теплообменником
Теплообменник в такой системе отопления главный прибор позволяющий экономить. Конечно, экономит не он, он только отделяет среды друг от друга, экономит автоматика. Как экономит? Вот пример независимой системы отопления – современная централизованная отопительная система, в ней имеется один главный тепловой пункт, распределяющий тепло и дополнительные теплообменники для каждого потребителя установленные уже в ИТП жилых домов.
От котельной к центральному тепловому пункту, где установлен главный теплообменник, тепло подается в жестком, фиксированном тепловом режиме – например 95 градусов на подаче и теоретически 70 градусов на обратке. В котельной не нужна автоматика и операторы, мощность насосов и диаметр труб тепловой сети могут быть гораздо меньше, утечек в контуре котлов нет по своей природе. Иногда теплообменник большой мощности устанавливают непосредственно в системе отопления котельной, тогда контур получается двойным и в котлах, из-за малого объема теплоносителя во внутреннем контуре, отсутствует накипь, котлы служат вечно.
Блочный тепловой пункт, спроектированный для работы в независимой системе теплоснабжения и горячего водоснабжения с теплообменниками
Установив теплообменник в системе отопления, потребитель получает возможность влиять на температуру в квартире, сколько нужно каждому столько и возьмет, конечно, если в квартире на батареях тоже установлены регулирующие приборы. Выгода для всех налицо.
Как подключить теплый пол к системе отопления через теплообменник.
Нужен теплообменник и для теплого пола. Если вы, например, захотите сделать теплый пол, врезав его в систему отопления без теплообменника вы оставите весь дом без тепла, тепла на полы пойдет немного, но вот вода – теплоноситель будет циркулировать только через ваш пол и не пойдет к соседям, она «лентяй» и идет по самому короткому пути.
Недостаток установки теплообменника в систему отопления только один, увеличение затрат на первоначальном этапе монтажа, но он с лихвой перекрывается всеми ее достоинствами.
Зависимую систему отопления легко модернизировать в независимую систему, путем установки дополнительного теплообменника с регулирующей аппаратурой. Правда, делать это придется одновременно во всем районе, подключенном к вашей котельной. Зато так вы сможете сэкономить до 40 процентов на оплату тепла, по сравнению с вашими сегодняшними затратами без установки такого нужного теплообменника в системе отопления.
Теплообменник, виды теплообменных аппаратов
1. Пластинчатые разборные теплообменники (состоят из отдельных пластин, разграниченных резиновыми прокладками, двух концевых камер, рамы и крепежных болтов)
2. Пластинчатые паяные теплообменники (состоит из набора металлических гофрированных пластин, изготовленных из нержавеющей стали, которые соединены между собой посредством пайки в вакууме с использованием медного или никелевого припоя)
3. Пластинчатые сварные теплообменники предназначены для использования в условиях экстремально высоких температурах и давлениях на установках, параметры которых не позволяют использовать уплотнения. Эти теплообменники отличаются высокой эффективностью, малыми габаритами и требуют минимального обслуживания. Материал пластин – нержавеющая сталь, титан, никелевые сплавы.
Рабочие среды – высокотемпературный пар, газы и жидкости, в том числе агрессивные, а также их смеси. Сварные ТО отличаются от РПТО опять же методом герметизации пластин, в сварных аппаратах пластины свариваются сталью, образованные сварные кассеты компонуются внутри стальных плит. Применяются в тех. процессах с агрессивными средами, газовыми средами, на больших давлениях.
4. Пластинчатые полусварные теплообменники. Аналогично, как и в сварных аппаратах, пластины свариваются в кассеты, но метод соединения кассет между друг другом посредством паронитовых соединений. Область применения – тех. процессы с агрессивными средами. Пластинчатый полусварной теплообменник сделан в виде конструкции из небольшого количества сварных модулей. А они в свою очередь соединены при помощи лазерной сварки в виде пары пластин. Вся эта конструкция собрана между торцевыми плитами при помощи болтов. Между каждым сварным модулем проложен резиновый уплотнитель.
Такие теплообменники применяются в особых случаях, когда в качестве теплоносителя будет использовано вещество с очень высокой температурой, давлением, любым другим опасным параметром или просто опасное вещество. В этом случае оно будет перемещаться в заваренных каналах по теплообменным пластинам.
5. Кожухотрубные теплообменники (их основными элементами являются пучки труб, собранные в трубные решетки и помещенные в корпус, патрубки и концы труб крепятся в трубных решетках развальцовкой, сваркой, пайкой)
6. Спиральные теплообменники (поверхность нагрева образуется двумя тонкими металлическими листами, приваренными к разделителю (керну) и свернутыми в виде спирали) В спиральном теплообменнике, в отличии от РПТО используются всего две пластины, свернутые вокруг керна в спираль и «упакованные» в сваренные кожух.
Используются спиральные аппараты в тех. процессах, с агрессивными средами и высокими давлениями (P.S. на данный момент из брендов на нашем рынке остался один производитель – Alfa Laval. GEA и Sondex отказались от дальнейшего выпуска данных аппаратов. Исключительная компактность и эффект самоочистки делают спиральные теплообменники Альфа Лаваль в высшей степени универсальным оборудованием – они применимы, как в работе с жидкими неоднородными средами, склонными к образованию отложений на теплопередающих поверхностях, так и при наличии конденсации пара или газа в условиях высокого вакуума.
www.teploprofi.com
Теплообменник для котельной пластинчатого типа
При использовании пластинчатых теплообменных аппаратов в котельных для нагрева воды горячего водоснабжения существует следующая проблема: теплообменник вследствие своих высоких коэффициентов теплопередачи охлаждает котловую воду, температура обратной котловой воды после теплообменника может падать до 50—30°С.
Но практически все промышленные котлы имеют ограничение по минимальной величине температуры воды возвращаемой в котел. Следствием подачи в котел воды с низкой температурой является конденсация паров в котле и его быстрый выход из строя из-за коррозии. Для избежания этого нужно поддерживать температуру обратной воды котла не ниже 60—80°С.
Для того чтобы иметь температуру обратной котловой воды не ниже требуемых величин следует подключать пластинчатый теплообменник к котловому контуру через трехходовой клапан, как показано на схеме.
Схема 1 — Принципиальная схема использования пластинчатого теплообменника для нагрева горячей воды в составе котельной установки
1 — водогрейный котел, 2 — циркуляционный насос, 3 — пластинчатый теплообменник горячего водоснабжения, 4 — трехходовой клапан, 5 — датчик температуры воды горячего водоснабжения, 6 — компенсирующий насос, 7 — регулятор температуры обратной котловой воды, Т1 — температура в подающем трубопроводе котловой воды, Т2 — температура в обратном трубопроводе котловой воды, Т2то — температура обратной котловой воды после пластинчатого теплообменника, Т3 — температура в трубопроводе нагретой воды ГВС, В1 — температура в трубопроводе холодной воды, Gк — расход воды через котел, Gгвс — расход воды ГВС, Gтг — общий расход греющей котловой воды на установку ГВС, Gто — расход греющей котловой воды непосредственно на пластинчатый теплообменник, Gб — байпассируемый расход греющей котловой воды, Gп — расход горячей котловой воды необходимый для поддержания требуемой температуры обратной котловой воды.
www.teploprofi.com
Теплообменник для котельной — Альянс-ТеплоЭффект
Выбор теплообменника: просто о сложном
На сегодняшний день не так просто найти предприятие, которое может похвастаться отменной работой системы отопления. Дело в том, что большинство организаций использует морально устаревшие устройства, это закономерно приводит к низкой эффективности оборудования и частым поломкам.
Особого внимания заслуживают теплообменники, которые являются ключевым элементом любой отопительной системы. От их надежности и практичности зависит не только температура в помещении, но и финансовые затраты компании, особенно в зимний период. Ниже мы поговорим об основных типах теплообменников, представленных сегодня на рынке и постараемся подобрать оптимальное решение для современной котельной.
Кожухотрубные теплообменники и бойлеры
Данный тип устройств является морально устаревшим. Нагревательная камера, в которой происходит подогрев основного теплоносителя, очень быстро заполняется минеральными отложениями, а также прочими сторонними включениями.
Следует отметить, что для большинства регионов России характерны проблемы с качеством воды, она не только жесткая, но и содержит значительное количество оксида железа. Такой «коктейль» толстым слоем оседает на стенках нагревательной камеры, значительно снижая ее КПД. В большинстве случаев эксплуатирующая организация восстанавливает утраченную эффективность теплообменников за счет увеличения подачи теплоносителя, что нередко является причиной выхода из строя не только самого теплообменника, но и сопряженного с ним оборудования.
Наилучший выход — промывка камеры кислотным раствором, однако данная процедура требует значительных материальных и временных затрат.
Пластинчатые теплообменники
В отличие от бойлеров, решения основанные на применении пластин более компактны и обладают меньшей металлоемкостью, однако это не значит, что они лишены недостатков своих оппонентов. Пластинчатые агрегаты еще более требовательны к теплоносителю, нежели кожухотрубные. При эксплуатации их в неблагоприятных условиях, сервисные работы могут производиться каждый месяц. Каналы между пластинами крайне быстро забиваются, для их прочистки требуется не только специализированное оборудование, но и ряд химических реагентов.
К слову сказать, ремонт подобных теплообменников — удовольствие не из дешевых. Цена прокладок, располагающихся между пластинами, может достигать 35, а то и 50% стоимости самого агрегата, что уж говорить об остальных комплектующих.
Если затрагивать эффективность, то пластинчатое оборудование несколько выигрывает у бойлеров и кожухотрубных теплообменников, однако подобный прирост КПД обходится слишком дорого.
УМПЭУ (струйный теплообменник)
Струйные устройства абсолютно не похожи на аппараты описанные выше. Их принцип работы основан на смешивании пара с основным теплоносителем, прогрев которого происходит в специализированной камере без участия каких либо промежуточных элементов (отсутствует классическая нагревательная камера, пар контактирует с водой напрямую). Как следствие, не происходит образования известкового налета, либо шлама. Теплообменник всегда чист и работает с максимальной производительностью (КПД составляет 99,5%).
Конструкция агрегата достаточно проста, в ней отсутствуют тонкостенные трубки, подвижные части, либо вальцовочные соединения. Таким образом отпадает необходимость в частых профилактических работах, все что требуется — соблюдать технический регламент. Система способна работать в непрерывном режиме до 10 лет, подобным результатом не может похвастаться ни один бойлер, что уж говорить о пластинчатых решениях.
Не остался без внимания и экономический аспект. Установка УМПЭУ достаточно быстро окупается. В отличие от большинства теплообменников она действительно работает на предприятие, а не откачивает с него деньги. Срок окупаемости струйного агрегата от 3 до 15 месяцев.
Принятие решения
Что же мы имеем в сухом остатке? Кожухотрубные устройства вместе с бойлерами являются морально устаревшими, их использование приводит к перерасходу топлива, кроме того существует необходимость регулярных химических промывок (в отдельных случаях используется механический метод, однако он более вреден для нагревательной камеры).
С пластинчатыми теплообменниками дела обстоят еще хуже: они капризны в эксплуатации, а ремонтные, либо профилактические мероприятия могут лечь тяжким бременем на бюджет организации.
Наилучшее решение — аппараты УМПЭУ. Они не требовательны к качеству теплоносителя, однако обладают высочайшей производительностью. Струйные агрегаты может позволить себе любая организация, они быстро окупаются и не станут причиной значительных финансовых затрат в будущем. Также неоспоримым плюсом является простота в обслуживании. Для выполнения регламентных работ можно задействовать сотрудников из собственного штата, не обращаясь в сторонние организации.
Выводы более чем очевидны. Струйные устройства на голову превосходят все существующие сегодня аппараты. Они просты, надежны, долговечны и эффективны, а ведь именно такими и должны быть современные теплообменники.
www.ateffekt.ru
Что такое теплообменник в системе отопления
Мне очень часто приходиться слышать вопрос от клиентов — что такое теплообменник в системе отопления? Вопрос простой, на первый взгляд нелепый и все же справедливый. Ведь, казалось бы, любая система отопления прекрасно обходиться без теплообменника даже при производстве горячей воды.
Вопрос о непосредственном отборе горячей воды из системы отопления сложен, поэтому давайте разберем его немного позже, в другой статье. А сейчас разберемся с вопросом, зачем в системе отопления стоит теплообменник?
В каждой ли системе отопления есть теплообменник.
Скажу сразу, теплообменник стоит не в каждой системе отопления, и даже более, в нашей стране это редкость. А вот в остальном мире повсеместно. Там все устроено по-другому, котельные работают без персонала, температура на выходе одна, максимально необходимая для обеспечения теплом в самые лютые, по их меркам морозы. Каждый потребитель берет тепла столько, сколько считает нужным, то количество тепла за которое он готов или в состоянии оплатить.
В отопительном контуре в качестве теплоносителя может использоваться не только вода (хотя чаще всего все-таки умягченная с помощью комплексонов и омагниченная вода), это может быть антифриз, масло или другая жидкость, но даже если вода ни кто и не подумает брать воду прямо из системы отопления, эту ему обойдется очень дорого. Вот здесь и приходит на выручку теплообменник, который устанавливается в систему отопления и разделяет ее на две части, систему отопления от поставщика к потребителю и систему отопления самого потребителя.
После теплообменника установленного в системе отопления потребитель ставит множество регуляторов, некоторое подобие нашей системы погодного регулирования, которые следят за температурой в различных комнатах, в системе подачи горячей воды, теплого пола, рекуперации и т.д.
Схема ИТП при независимом присоединении к тепловой сети через теплообменник.
У нас в стране такая система отопления называется независимой, на ней построено большинство блочных тепловых пунктов и основное ее назначение несколько другое, кроме погодного регулирования теплообменник в системе отопления предотвращает выход из строя современных пластиковых труб, которые повсеместно успешно внедряются в современных отопительных системах.
Такие трубы выдерживают максимальную температуру до 90 градусов С, при этом максимальный срок труб из PPRS материалов (а правильно их называют именно так) при такой температуре составляет не более 5 месяцев. Как видите не много, хорошо, что и сильные морозы у нас так долго не держатся.
Надеюсь теперь Вам понятно, что такое теплообменник в системе отопления.
Теперь для любознательных, какой теплообменник чаще всего применяется в независимой системе отопления и как он выглядит.
Чаще всего в блочных тепловых пунктах, построенных по схемам независимого отопления, применяются пластинчатые теплообменники. Устройство теплообменников очень хорошо описано на этом сайте, а вкратце смотрите на рисунке ниже.
Устройство пластинчатого разборного теплообменника.
В основе любого пластинчатого теплообменника лежит набор пластин, перфорированных особым способом штамповкой, для увеличения площади теплообмена и формирования каналов по которым движется вода. Пластины собраны в пакет, на торцевой неподвижной плите имеются патрубки для ввода и вывода теплоносителя греющей и нагреваемой среды, в которые и выведены каналы из пластин.
Где устанавливать такой теплообменник в системе отопления или горячего водоснабжения роли не имеет, отличаются только сами схемы блочных тепловых пунктов и мощность, на которую рассчитаны пластинчатые теплообменники. А подобрать и изготовить пластинчатый теплообменник очень легко, как и потом увеличить или уменьшить его мощность, если конечно ваш теплообменник разборный, а не паяный.
Если кому недостаточно сведений об устройстве пластинчатого теплообменника или блочного теплового пункта, есть необходимость в его подборе или расчете, проектировании рекомендую очень толковый сайт http://ridan-ug.ru/ поставщика теплообменного оборудования Ридан.
А тему сегодняшней статьи — что такое теплообменник в системе отопления можно считать исчерпанной. Есть у Вас есть вопросы по работе теплообменного оборудования задавайте, с удовольствием отвечу, Юрий Олегович Парамонов, ООО Энергостром, 2016 год.
Читать далее — Причины сдерживающее использование блочных тепловых пунктов
Что еще почитать по теме:
kip-mtr.ru
Теплообменники для котельных | Прайм Энерго
Мы собираем пластинчатые теплообменники для котельных установок на собственном производстве в Новосибирске. При этом используем только проверенные временем оригинальные комплектующие от ведущих мировых брендов — Ares (A), Sondex (S), Funke (FP).
Пластинчатые теплообменники для котельных и тепловых пунктов
Оборудование, подобранное нашими сотрудниками, установлено по всей России и стабильно работает уже не первый год. Нам знакомы все возможные проблемы и нюансы работы в сфере теплоснабжения и ГВС для ЖКХ. Суммарный стаж работы наших инженеров в этой области — более 50 лет.
Чтобы получить расчет теплообменника для котельной с оптимальной ценой, вы можете заполнить опросный лист. Если возникают трудности с заполнением опросного листа — наши специалисты проконсультируют вас по всем вопросам, связанным с теплообменом — просто свяжитесь с нами любым удобным для вас способом.
Линейка теплообменников Ares для теплоснабжения и ГВС
Для чего нужен теплообменник в котельной?
При использовании зависимой схемы теплового пункта, без использования теплообменника, требуются меньшие затраты на первом этапе. Но влияние на температуру в батареях возможно только в сторону уменьшения температуры, в котельной требуются насосы большой мощности, котлы и трубы часто приходят в негодность — как следствие — низкая эффективность и большие затраты в процессе эксплуатации.
Зависимая схема теплоснабжения
В современных централизованных отопительных системах используется независимая схема — контуры отделены друг от друга. Тепло подается от котельной к ЦТП (центральному тепловому пункту) в строгом тепловом режиме через основной теплообменник (напр. 95 на выходе из котла, 70 на обратке). В жилых домах установлены ИТП (индивидуальные тепловые пункты) с дополнительными теплообменниками. Такая схема позволяет использовать в тепловой сети насосы меньшей мощности. Котлы служат дольше, т.к. теплоноситель выделен в отдельный контур. Потребитель получает возможность влиять на температуру, Затраты снижаются, а срок эксплуатации оборудования увеличивается.
Независимая схема теплоснабжения
aresrus.ru
Теплообменник для газового котла – разновидности и способы промывки
Основной элемент газового котла отопления – это теплообменник. Что собой представляет данный прибор. Это полая конструкция, внутри которой движется теплоноситель. Устанавливается прибор внутри камеры сгорания, где исходящим потоком тепловой энергии от сжигания природного газа происходит его нагрев. Теплообменник для газового котла изготавливается из металла, как самого теплопроводного и прочного материала. Отсюда, в принципе, и его классификация.
Классификация
В настоящее время производители изготавливают теплообменники из:
- Стали.
- Чугуна.
- Меди.
Стальной теплообменник
Это самый распространенный вариант, особенно если дело касается приборов, изготовленных на отечественных заводах. Все дело в доступности стали и в ее простой обработке. Отсюда и невысокая себестоимость данного прибора. Добавим, что стальные теплообменники обладают отличной пластичность и высокой прочностью при воздействии механических нагрузок.
Пластичность материала играет одну из основных ролей, когда металл подвергается тепловому воздействию. В зоне прямого действия горелки внутри металла образуются так называемые тепловые напряжения, которые могут привести к появлению трещин. Именно пластичность не позволяет этому произойти.
Но у стальных теплообменников есть и свои недостатки.
- Во-первых, сталь подвержена процессам коррозии металлов. Это сокращает срок службы. Кстати, коррозировать начинает как внешняя сторона устройства, так и внутренняя.
- Во-вторых, чтобы добиться высокой степени инертности, производители увеличивают толщину стенки теплообменника и размеры его внутренних полостей. А это в свою очередь увеличивает его вес и размеры, плюс расход топлива на нагрев большого количества теплоносителя.
Чугунный
А вот чугунный теплообменник практически не коррозирует при соприкосновении с водой. Отсюда и его долговечная эксплуатация. Но этот металл предъявляет достаточно жесткие требования к эксплуатации газового оборудования. Дело все в том, что граница между сильно нагретой и теплой частью теплообменника является зоной повышенной опасности. Именно в таком месте обычно металл и лопается.
Чугунный теплообменник
Чтобы этого избежать, необходимо почаще проводить промывку теплообменника газового котла. Тем самым избавляясь от отложений во внутренних полостях прибора. Существуют внутри устройства зоны, где встречаются горячая и теплая вода. Это место входа теплоносителя из обратного контура отопительной системы. Здесь происходит так называемая низкотемпературная коррозия. Сегодня эта проблема решается установкой трехходового крана смесительного действия. Устанавливается он на обратке около теплообменника. Кран соединяет теплообменник, обратку и подающий контур. То есть, внутри происходит смешивание горячей воды и остывшей. Внутрь теплообменника теплоноситель поступает с приемлемой температурой.
Внимание! В этом плане импортные газовые котлы с чугунным теплообменником очень уязвимы. Отливается чугун по новейшим технологиям, которые позволяют использовать конструкцию с тонкими стенками. Но к российским условиям они не адаптированы.
Медный
Достоинств у медного теплообменника много:
- Небольшой удельный вес.
- Небольшая вместительность прибора.
- Компактные размеры.
- Высокая устойчивость к коррозийным процессам.
- Для нагрева требуется меньшее количество топлива.
Есть и недостатки:
- Высокая цена.
- Низкая надежность при нагреве элемента.
Медный теплообменник
Последний недостаток сегодня решается. Производители, используя дополнительные функциональные устройства, добиваются уменьшения воздействия тепловой энергии на металл. К примеру, снижая объем внутренних полостей, можно понизить подачу газа и тем самым уменьшить размер пламени.
Промывка теплообменника
К сожалению, качество теплоносителя сегодня не на высоте. Это влияет на срок эксплуатации, если вовремя не проводить очистку внутренних полостей. Как и чем промыть теплообменник газового котла, этот вопрос сегодня очень актуальный.
Начнем с того, что существует несколько способов чистки.
- Ручной. Для этого вам придется вскрыть котел, снять теплообменник и штырями, скребками и другими инструментами удалить коррозионные и грязевые отложения из внутренних полостей прибора.
- Гидравлический. В данном случае ничего снимать не надо. Вам потребуется насос, водопроводная труба и слив в канализацию. Отсоединяете теплообменник от подающего и обратного контура отопления, в один патрубок подключаете насос через водопровод, в другой шланг для сброса грязи в канализационную систему. Включаете насос, который под давлением подает воду внутрь прибора. За счет быстродвижущейся воды под давлением происходит отслоение грязи и ее вывод.
- Химический. Здесь вам потребуются химические реагенты, которые разлагают и размягчают отложения.
otepleivode.ru