Теплообменный аппарат – это устройство, в котором осуществляется передача теплоты от горячего теплоносителя к холодной (нагреваемой) среде.
Теплоносителями могут быть жидкости, пары, газы.
В зависимости от назначения теплообменные аппараты используют как нагреватели и как охладители
В системах теплоснабжения, в основном, применяются поверхностные теплообменные ап-параты, в которых теплообмен идет через твердую стенку, разделяющую две среды.
Они исполь-зуются для развязки систем отопления и снижения параметров теплоносителя во втором контуре отопления (давления и температуры).
В системах горячего водоснабжения применение теплооб-менников позволяет нагревать холодную воду за счет отбора тепла от теплоносителя (закрытая система теплоснабжения)
Упрощенная схема систем отопления и горячего водоснабжения
Паровой котел на ТЭЦ или котельной
Сетевой теплообменник
Циркуляционный насос
Теплообменник системы горячего водоснабжения
Теплообменник системы отопления
Преимущества такой системы очевидны:
Значительно повышается надежность всей системы теплоснабжения
Увеличивается срок эксплуатации котлов и трубопроводов
Отпадает необходимость в прокладке и обслуживании трубопровода горячего водоснабжения от котельной к потребителю
Значительно снижаются затраты на водоподготовку теплоносителя.
Повышается качество горячей воды
В процессе внедрения в конце 90-х годов в теплоэнергетике новых технологий и оборудова-ния, все большее применение находят разборные пластинчатые теплообменники (ПТО), обла-дающие:
высокой надежностью
низкими монтажными и эксплуатационными затратами
длительным сроком эксплуатации (до 25 лет)
гибкостью к параметрам систем тепло- и водоснабжения и к их изменению
Пластинчатый теплообменник относится к классу более технологичного оборудования, чем кожухотрубные аппараты, применяемые в теплоэнергетике.
Потоки теплоносителя и нагреваемой среды распространяются между рифлеными пластинами, собранными в пакет.
За счет этого требуемая площадь теплообмена уменьшается в 2-10 раза
ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ ПЛАСТИНЧАТЫХ ТЕПЛООБМЕННИКОВ
Передняя неподвижная плита с патрубками для входа и выхода жидкостей
Верхняя направляющая штанга
Нижняя направляющая штанга
Задняя подвижная плита
Теплообменная пластина с отверстиями входа и выхода
Резьбовые стяжки
Задняя опора
Пластины, стянутые в пакет, обеспечивают взаимную опо-ру в точках контактов, что позволяет сравнительно тонким пластинам стабильно работать при большом давлении.
Пластины могут быть изготовлены в термически жестком или мягком вариантах, что дает возможность, комбинируя вариан-ты, наиболее точно подобрать теплообменник, соответствую-щий вашему технологическому процессу.
Материалы пластин могут быть совершенно любыми, начиная от дешевых нержа-веющих сталей и кончая дорогими сплавами для агрессивных химических жидкостей
Уплотнительные прокладки спроектированы таким образом, что обеспечивают двойное уплотнение между отверстиями.
Это предохраняет жидкости от смешивания.
Течи, связанные с отклонениями в технологическом процессе (например, при гидравлических ударах) приводят к заполнению жидкостью мертвого пространства, образуемого двойным уплотнением,
с последую-щим вытеканием ее наружу через дренажные каналы, делая тем самым утечку видимой
Прокладки легко монтируются на пластину клеевым или безклеевым способом посредст-вом специальных зажимов.
При стягивании пластин в пакет прокладки самофиксируются и на-дежно удерживаются в прокладочных канавках, выдерживая давление до 25 кгс/см2
Прокладки изготавливаются из различных эластомеров в зависимости от типа жидкостей, участвующих в теплообмене
Пластинчатые разборные теплообменники (Ридан, Sondex) имеют следующие технические характеристики:
эффективная теплопередающая поверхность пластин от 0,04 до 2,5 м2
диапазон расходов от 0,5 до 3500 м3/час
коэффициент теплопередачи от 2400 до 11630 Вт/м20С
диапазон температур от -35 до 150 0С
рабочее давление до 25 кгс/см2
кпд теплопередачи до 97%
ПРЕИМУЩЕСТВА ПРИМЕНЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ПТО
поверхности теплообмена вследствие высокой турбулентности потока жидкости, образуемой рифлением, а также качественной полировки теплообменных пластин.
Для снижения процесса забивания ПТО обязательны к установке по обоим контурам фильтры грубой очистки, задержи-вающие механические частицы более 1 мм.
При забивании ПТО может быть разобран, промыт и собран двумя низко квалифицированными работниками в течении 4-6 часов.
Либо он промывается без разборки – химическим методом в течении 2 часов. В повсеместно используемых кожухотрубных теплообменниках (КТТО) процесс очистки внутренней поверхности трубок, как правило,
механический, и, часто, ведет к разрушению трубки с последующим ее заглушением, что равнозначно снижению тепловой мощности аппарата.
Внешнюю поверхность трубок не удается очистить вовсе. Это также ведет к постепенному снижению мощности КТТО
График зависимости тепловой эффективности теплообменного аппарата от срока эксплуатации
Скачки вверх обусловлены очисткой поверхности пластин для ПТО и заменой трубной группы для КТТО
первой выходящей из строя единицы уплотнительной прокладки – у ведущих европейских производителей достигает 10 лет.
Срок работы теплообменных пластин 20-25 лет.
Стоимость замены уплотнений от стоимости ПТО колеблется в пределах 15-25 %, что экономнее аналогичному процессу замены латунной трубной группы в КТТО, составляющей 80-90% от стоимости аппарата.
в системах отопления и горячего водоснабжения позволяет нагревать воду в ПТО до необходимой температуры.
Температурная разница между теплоносителем и нагретой водой 2-5 0С
ПТО и КТТО составляет 2-4 % и 25-35 % от стоимости оборудования соответственно
для каждого объекта по оригинальной программе завода изготовителя позволяет подобрать конфигурацию и число каналов в ПТО для соблюдения гидравлического и температурного режимов по обоим контурам.
Это очень важно в разветвленных системах теплоснабжения для обеспечения требуемого теплосъема в любой точке тепловой сети, независимо от ее температурных и гидравлических характеристик.
В отличие от КТТО в ПТО можно реализовать значительно большие гидравлические перепады, что в свою очередь ведет к дополнительному уменьшению теплопередающей поверхности, а значит и стоимости аппарата в 1,5…3 раза
реализованная в одном теплообменнике, позволяет значительно сэкономить на монтаже и уменьшить требуемые площади под индивидуальный тепловой пункт
в ПТО снимает вопрос о специальном охладителе, т.к. температура конденсата может быть 500С и ниже
Вывод: применение нового технологичного оборудования позволяет наряду с экономией первоначальных затрат (20-30%) переходить на другие режимы работы.
Достигается более эффективное использование источников энергии, повышение их КПД.
Окупаемость перевооружения объектов в теплоэнергетике колеблется от 2 до 5 лет, а в некоторых случаях достигает несколько месяцев
информация предоставлена Компанией «Ридан»
|