Паяный или Разборный пластинчатый теплообменник?

Пластинчатый теплообменник представляет собой металлическое устройство, где теплообмен осуществляется с помощью пластин. Эти пластины обеспечивают прохождение теплоносителя, контролируют потери тепла и непосредственно осуществляют теплообмен. Пластины соединяются припоем, а иногда крепятся шпильками. Они создают каналы для движения нагреваемого и нагревательного элемента, и зажаты в корпусе, состоящем из опорной и прижимной плит. Таким образом, формируется герметичная конструкция с приваренными патрубками.

Теплоноситель и нагреваемый элемент подаются прямо на пластины, которые служат нагревательными поверхностями. Благодаря одновременной подаче жидкостей, они распределяются по всей площади пластин, что объясняет высокую эффективность теплообменника. Наиболее часто они используются в системах горячего водоснабжения (ГВС), где температура теплоносителя составляет около 70°C, а вода на входе имеет температуру менее 10°C. Проходя через каналы, вода нагревается до 60°C. Такой принцип работы обеспечивает высокую эффективность оборудования для ГВС.

Оба типа теплообменников работают по этому принципу, имея аналогичные каналы и устройство. Таким образом, они могут одинаково эффективно использоваться в системах горячего водоснабжения. Но в чем же заключаются их различия?

Различия между типами теплообменников проявляются в технических характеристиках и конструктивных особенностях. Разборные теплообменники можно собрать и разобрать. Шпильки раскручиваются, уплотнения удаляются, а прижимная плита снимается с корпуса. Это позволяет заменять поврежденные детали, ремонтировать каналы и обслуживать устройство, что делает его ремонтопригодным. Такие конструкции имеют множество преимуществ, которые стоит учитывать при выборе.

1. Легкость обслуживания: Разборку и чистку теплообменника можно проводить самостоятельно. Каждая пластина доступна для мойки, и можно использовать разнообразные моечные устройства, шланги и станции высокого давления. Это делает обслуживание удобным и эффективным.

2. Изменение мощности: Для увеличения мощности достаточно установить дополнительные пластины. После сборки и опрессовки теплообменник снова готов к работе.

3. Уменьшение потерь давления: Добавление каналов позволяет увеличить мощность и снизить потери давления. Это позволяет использовать менее мощные и более экономичные насосные станции даже для мощных агрегатов.

4. Простота операций: Все работы по сборке, разборке и обслуживанию может выполнить один человек. Благодаря ремонтопригодности, срок службы и гарантийный ресурс устройства значительно увеличиваются.

Паяные пластинчатые теплообменники имеют цельносварной корпус, где пластины свариваются медным или никелевым припоем. Конструкция полностью герметична и не включает съемных деталей, что делает эти устройства неремонтопригодными. В случае поломки необходимо заменить весь теплообменник. Также сложности возникают при техническом обслуживании: для чистки требуется специальное оборудование и навыки работы с ним. Неподготовленный пользователь не сможет эффективно провести очистку, и результат работы не будет виден визуально. Таким образом, профессиональная химическая чистка является практически единственным вариантом.

Паяные теплообменники имеют высокие показатели герметичности и прочности, что позволяет им работать при давлении до 4,5 МПа. В отличие от них, разборные теплообменники обладают съемными элементами, что ограничивает их способность выдерживать высокое давление. Максимальное допустимое давление для них – 2,5 МПа, но в реальных условиях их использование рекомендовано при давлении до 1,6 МПа. Оптимально применять их при давлении 1 МПа и ниже, чтобы избежать переплаты за цельносварные конструкции.

Температурная устойчивость разборных моделей зависит от типа уплотнений: EPDM или Viton. Устройства с уплотнениями Viton могут выдерживать температуры до 200°C. Паяные теплообменники, в свою очередь, более устойчивы к высоким температурам и легко работают при 200°C.

Мощность паяных теплообменников не может быть изменена после изготовления, в то время как разборные модели позволяют увеличить мощность путем добавления новых каналов. Поэтому, если требуется мощность свыше 150 кВт, предпочтительно выбирать разборные варианты.

Выбор типа теплообменника зависит от рабочей среды. Для газообразных сред подходят только герметичные паяные модели. Для жидкостей выбор зависит от температуры и давления. Если эти параметры позволяют использовать любой тип, следует учитывать степень загрязненности теплоносителя. В случае большого количества примесей предпочтительнее разборные теплообменники, так как их легче чистить. Если условия эксплуатации соответствуют техническому заданию, паяные модели демонстрируют высокую эффективность.

Вязкость рабочей среды также важна: при высокой вязкости требуется повышенное давление, мощный насос и высокая пропускная способность. Для таких условий подходят устройства с расширенными каналами, которые необходимо чистить в два раза чаще. Поэтому, в этих случаях разборные модели более практичны.

Компактные размеры теплообменников позволяют их устанавливать в различные схемы, например, в коллекторные шкафы или системы теплого пола. Паяные агрегаты обычно более компактны, что делает их удобными для использования в ограниченных пространствах.

Установка крупногабаритных теплообменников может составлять до 30% от их стоимости. Выбор зависит от конкретных условий эксплуатации и сферы применения. Разборные модели проще в обслуживании, так как их можно обслуживать без специального оборудования, самостоятельно. Это снижает затраты на эксплуатацию, особенно при частом использовании оборудования.

Выбор типа пластинчатого теплообменника зависит от конкретных условий эксплуатации. Рассмотрим, в каких случаях целесообразно использовать разборные или паяные теплообменники, и как их технические характеристики соответствуют различным сценариям применения.

Для ГВС используется подготовленная вода с незначительными примесями, но жесткой структурой, что приводит к образованию накипи при нагреве. Это требует регулярной очистки устройства. Паяные теплообменники можно чистить только химическим способом с использованием специального оборудования, что делает самостоятельное обслуживание невозможным. Разборные теплообменники, напротив, можно промывать в разобранном виде, что позволяет визуально контролировать качество очистки. Поэтому для систем ГВС предпочтительнее использовать разборные модели.

Для работы с газами, такими как фреон, используемыми в конденсаторах и испарителях, важна высокая герметичность из-за значительно более высокого давления. В этих случаях лучше использовать паяные теплообменники, которые способны выдерживать высокие давления, обеспечивая надежную работу.

В пищевой промышленности теплообменники используются для охлаждения, пастеризации и нагрева различных продуктов, как жидких, так и твердых. Вязкость и плотность этих продуктов могут сильно различаться: подсолнечное масло, сливки, сусло, молоко, вода, напитки, смеси. Выбор теплообменника зависит от химических и физических свойств продукта, таких как активность, вязкость, плотность и наличие примесей.

Системы "жидкость-пар" требуют специальных уплотнений и материалов для пластин. Для таких сред оптимальны сварные теплообменники, которые не требуют дорогих уплотнений. Разборные теплообменники с уплотнениями Viton способны выдерживать высокие температуры пара, но они дороже, и их применение целесообразно только при значительной мощности (свыше 200 кВт).