Пластинчатый теплообменник: принцип действия, схема и особенности работы аппарата

Пластинчатый теплообменник: принцип действия, схема и особенности работы аппарата

Специалисты — это настоящие профессионалы своего дела. Они способны провести ремонтные работы и сервисное обслуживание пластинчатых теплообменников. Опыт и умения специалистов позволяют как выполнить простейшие расчеты, так и сложный монтаж с пуско-накладкой.

Сотрудники «РемТеплоСервис» качественно и быстро выполнят монтаж пластинчатого теплообменника, обеспечив вас надежным тепловым оборудованием. Практика показывает: от того, насколько качественно выполнен монтаж, во многом зависит срок эксплуатации аппарата. Правильная установка теплообменника — гарантия безаварийной работы оборудования на протяжении долгого времени.

Принцип действия пластинчатого теплообменника, особенности конструкции

Это модульная система, состоящая из пакета пластин, на каждой стороне которых сформированы каналы для теплоносителя и нагреваемой среды. Они соединяются с помощью основной, а также прижимной плиты, для стяжки применяют шпильки, гайки, крепежные болты. Для подключения к магистрали предусмотрены входные и выходные патрубки. Изменяя количество пластин, выбирая их конфигурацию, можно контролировать мощность (теплообмен).

Принцип действия агрегата:

Читайте также: Как зажечь газовую колонку Ariston: особенности включения и техника безопасности при использовании

1. Пластины «Ридан» и других производителей устанавливаются поочередно, с поворотом 180° относительно друг друга.
2. Формируется 2 независимых канала для протекания теплоносителя, а также нагреваемой жидкости.
3. Поочередное заполнение секций горячей и холодной водой.
4. Передача тепловой энергии.
5. Вывод нагретой или охлажденной жидкости из теплообменника.

Подобная схема повышает КПД отопительного комплекса, максимальный показатель до 90%. Помимо теплоснабжения, таким образом формируется система ГВС, что дает возможность обеспечивать горячей водой и теплоносителем от одного источника нагрева.

Факторы, которые важно учитывать при установке гидро контура

Каждая баня с оборудованием – индивидуальны, как правило, рассчитанные под потребности каждой семьи. Произвести все расчеты правильно очень важно для качества всей банной системы, эффективной работы печи и сопроводительного оборудования, достижения оптимального уровня КПД устройства.

При проектировании или выборе теплообменника банного оборудования необходимо учитывать следующие параметры:

• общая площадь парильного помещения
• вид и мощность банной печи
• вместимость, литраж бака из расчета количества персон
• вид топлива, которое используется для растопки печи
• месторасположение печи (в парильне или предбаннике)
• месторасположение бака с жидкостью
• протяженность и диаметр трубопровода

Внимание! Водяной контур для банной или домашней печи является сложно устроенным оборудованием. Самостоятельное проектирование, установка теплообменника крайне не рекомендуется. При расчете всех технических параметров будущей системы нагрева воды требуются инженерные знания, учет различных нормативов, правил пожарной и эксплуатационной безопасности. Проектирование с монтажом теплообменника и сопутствующих устройств рекомендуется осуществлять только силами специалистов отрасли.

Как правильно собирать теплообменник

Схема сборки зависит от конструкции. Монтаж осуществляется перед пусконаладочными работами. Перед этим нужно проверить все элементы на отсутствие дефектов. На каждую пластину монтируется уплотнительный контур, способы – клипсовый, в пазы или клеевой (устаревший). Место сборки – в схему теплового распределительного пункта или отдельно. Зависит от свободного пространства.

Порядок выполнения работ:

1. Сдвиг основной, прижимной плиты до упора.
2. Первая рабочая пластина устанавливается на нижнюю опору, сдвигается до неподвижной плиты. Прокладки обращены к ней.
3. Последующие элементы монтируют, чередуя расположение уплотнительного контура.
4. После установки последней прижимная плита максимально сдвигается к пакету.
5. Монтаж шпилек, прижимных болтов. Стягивание конструкции.
6. Гайки затягиваются поочередно, нужно делать 1–2 оборота за одну операцию. Причина – равномерное распределение нагрузки по всей площади.

Заключительный этап – подключение патрубков. Важно проверить герметичность всей системы, установка пластин разборного аппарата должна соответствовать схеме расположения. Поочередность – главный принцип работы теплообменников этого типа.

Для соблюдения параллельности расположения прижимной, а также неподвижной плиты необходимо правильно делать стяжку шпилек, болтов. Опережение верхнего или нижнего края не должно превышать 1–2 см. В противном случае возможен перекос.

Принцип работы

Дымовая труба металлической печки, установленной в бане, доме или гараже, при топке сильно нагревается. В зависимости от конструкции печи ее температура может быть от 200 до 500 градусов, что делает ее опасной в противопожарном плане, а случайное прикосновение к ней может вызвать сильный ожог.

Тепло от дымовой трубы можно использовать во благо, разместив на ней теплообменник: бак или змеевик. Теплоносителем в этом случае обычно выступает вода, а в некоторых случаях — воздух. При контакте теплоносителя с нагретыми стенками дымовой трубы их температура выравнивается: дымоход охлаждается, а вода или воздух в теплообменнике, напротив, нагреваются.

При нагреве теплая вода поднимается в верхнюю часть теплообменника, а оттуда по выходному штуцеру и трубе в систему или накопительный водяной бак. На место нагретой воды через входной штуцер поступает холодная. По мере нагрева циркуляция продолжается, в результате чего вода в накопителе способна нагреться до высокой температуры.

Воздушные теплообменники действуют по схожему принципу: снизу происходит забор холодного воздуха, после нагревания он поступает по трубопроводу в обогреваемые помещения. Так можно обогреть мансарду в дачном доме или комнату отдыха в бане, которые топятся периодически. Устройство водяного отопления в них невозможно, так как придется регулярно сливать и заливать в систему теплоноситель.

Запуск системы

Перед запуском пластинчатого аппарата проверяются паспортные размеры. Степень нагрева теплоносителя зависит от температуры окружающей среды. Если последнее значение ниже 0 °C, изменение температуры горячей воды не должно превышать 30 °C в час. Это же относится к остановке системы. Давление не выше 0,2 МПа, скорость его роста – до 0,3 МПа в минуту.

Читайте также: Домашний газовый котел Конорд: устройство, технические характеристики, модельный ряд, отзывы владельцев и инструкция по эксплуатации

1. Проверка правильности подключения подающих, обратных магистралей.
2. Стравливание воздуха из пластинчатого теплообменника.
3. При замене уплотнительных контуров сначала запускают холодную жидкость.
4. Контролировать температуру, давление.
5. Визуальный осмотр, выявление протечек. Возможно появление небольшого количества воды на стыках пластин. Жидкость не будет поступать после нагрева пакета.

Оборудование должно проработать при нормальной, минимальной и максимальной нагрузке. Повышать температуру, давление нужно постепенно. В случае появления дефектов система полностью останавливается, выполняется анализ – поиск причин возникновения проблем, их устранение.

Классификация видов

Классификация видов направлена на облегчение выбора теплообменника для каждого конкретного случая

Если обратить внимание на статистику, то станет ясно, что практически каждая баня это уникальный проект. Отличия могут быть минимальны, но они есть, а значит каждый конкретный случай зависит от характеристик помещения: наличия свободного места в помещении, наличия чердачного помещения и, конечно, бюджета стройки

По месту расположения емкости теплой воды

Прежде чем делить систему по месту расположения емкости для теплой воды, разберемся, а на что вообще влияет расположение бака с теплой водой? А влияет оно в первую очередь на необходимость насоса. Дело в том, что полноценный насос установить в бане не получится, так как для него нужно отдельное помещение. Но по факту, мощная насосная установка в бане и не нужна. Будет вполне достаточно циркуляционного насоса систем отопления. Но, если бюджет не позволяет пользоваться техникой, приходится вспоминать законы физики.

Согласно школьному курсу, теплая вода легче холодной, а значит горячий слой «всплывает» над холодным. Так образуется небольшая разность давлений, которая при некоторых ухищрениях во время прокладки трубопровода позволяет создать систему с естественной циркуляцией. До массового распространения насосов на том же принципе работали системы отопления всех частных домов.

Система с расположением бака в парилке

По расположению бака с теплой водой системы бывают:

• С расположением бака в парилке. Зачастую такой бак и вовсе прячут в одну кирпичную «рубашку» с печью, за счет чего достигается эффект термоса с долгим сохранением теплой воды. Но напор это разность между уровнем воды и высотой точки излива, то есть расположением распылителя душа. И тут начинаются проблемы: сделать при таком исполнении классический душ невозможно. Можно выполнить душевую с гибким шлангом и не поднимать его выше 1,5 метров. Почему именно 1,5 метра? Да потому, что при высоте бани в 2 м, сделать напор больше не получится. Поэтому нужно устанавливать циркуляционный насос, мучатся с гибким шлангом или выбирать другой вариант расположения бака. Но, справедливости ради, плюсы и у такой системы есть: малая протяженность трубопровода, быстрый прогрев воды и длительное сохранение температуры воды.
• С расположением бака за стеной парилки. В этом случае получается сэкономить место в парной, которого всегда не хватает, но незначительно увеличивается протяженность трубопроводов и пропадает эффект термоса. Проблемы с напором и в этом случае сохраняются.
• С расположением на чердаке. Если конструктивные особенности помещения позволяют выполнить бак в чердачном помещении, то этот вариант будет наиболее выигрышным для напора. Конечно, увеличивается сложность монтажа из-за увеличения общей протяженности трубопроводов, но появится возможность установки классического душа. При этом бак следует обязательно утеплять, желательно минеральной ватой, чтобы тепло не расходовалось на прогрев неотапливаемого чердака.

Система с расположением бака за стеной парилки

По расположению теплообменника

• С теплообменником внутри печи. Как правило, это змеевик из стальных труб или пластинчатый теплообменник. Главное удобство такой конструкции в том, что нет необходимости занимать дополнительное место вокруг дымохода, а значит экономится место в помещении. Если устроить теплообменник змеевик внутри топки, то вода будет прогреваться достаточно быстро, но при этом в разы увеличивается опасность вскипания воды в трубе. Для того, чтобы защитить систему, придется устанавливать циркуляционный насос отопления.
• С теплообменником на дымоходе. Теплообменник на дымоходе проще сделать самому, для его эксплуатации и ремонта не нужно разбирать печь, как в предыдущем случае. Если говорить о покупных теплообменниках, то теплообменник на дымоходе будет эффективнее. Единственный минус — это габариты. эффективный теплообменник в топку можно сделать своими руками, а квадратные метры, занятые теплообменником на дымоходе никуда не денутся, поэтому такую конструкцию используют достаточно редко и только в целях предотвращения вскипания и пережога труб.

Теплообменник на трубу дымохода

Рекомендации по обслуживанию

Составляется график осмотра, контроля состояния пластинчатого теплообменника. Ежедневно проверяется отсутствие протечек, герметичность контуров. Показания давления, температуры могут сниматься автоматчики (диспетчеризация) или ответственным лицом. Первое повышает надежность работы всей системы, снижается вероятность ошибки.

Плановое обслуживание компонентов – визуальный осмотр, контроль состояния арматуры, оценка функциональности. Средний ремонт включает замену арматуры, восстановление антикоррозийного покрытия. При капитальном выполняется полный разбор теплообменника, выявление дефектных пластин, уплотнителей.

Сборка, запуск разборного пластинчатого теплообменника должны выполняться по техническому регламенту. Важно проконтролировать текущие показатели, сравнить их с паспортными. Дополнительно учитываются допустимые расхождения.

Сферы использования

Производство этих устройств началось ещё в начале ХХ века. Это было связано с тем, что тепловые станции нуждались в подогревателях с большой поверхностью, функционирующих при высоком давлении.

Кожухотрубные подогреватели применяются во многих отраслях, среди которых:

• нефтегазовая промышленность;
• химические производства;
• пищевая отрасль.

Практически каждое производство связано с выделением или поглощением тепла, поэтому теплообменные устройства являются востребованными в самых разных сферах человеческой деятельности. От их конструкции и свойств зависит производительность оборудования на предприятиях, а также функционирование бытовых кондиционеров и обогревателей, радиаторов охлаждения в автомобилях и т. д.

Обратите внимание! Подогреватели такого типа чаще всего используются для охлаждения рабочих жидкостей и нагрева хладагента для работы тепловых насосов.

Кожухотрубные теплообменники широко используются в качестве конденсаторов, а также испарителей. На сегодняшний день благодаря развитию промышленных технологий конструкция теплообменников стала более совершенной и продолжает модернизироваться.

Увеличение коэффициента теплообмена

Промышленность не стоит на месте — постоянно происходит модернизация теплообменных устройств. Улучшение технических характеристик достигается благодаря использованию следующих способов:

• создание турбулентных потоков;
• выполнение спиралевидных вставок, благодаря которым образуется продольное и поперечное обтекание трубок;
• производство профильных и витых труб;
• использование смесей, в которые входят жидкости и газы;
• создание вибрации поверхностей, которые отвечают за теплообмен;
• пульсирующая подача рабочей среды.

Вышеперечисленные методы позволяют увеличить коэффициент теплоотдачи. Распространено также использование нескольких методов одновременно. Такая комбинация способна значительно повысить эксплуатационные характеристики кожухотрубного подогревателя в 2–3 раза. Стоит также отметить, что некоторые методы не только увеличивают показатели теплоотдачи, но и могут выполнять другие полезные функции. Например, турбулентные потоки препятствуют образованию солевых отложений на внутренних стенках труб, что позволяет исключить сужение просвета трубок.

Постоянное усовершенствование конструкции теплообменника позволяет увеличить теплоотдачу и повысить эксплуатационные характеристики

Подключение теплообменника,
обвязка

Подключение теплообменника может осуществляться по трем различным схемам: параллельной, двухступенчатой смешанной и последовательной. Конкретный способ подсоединения должен выбираться с учетом максимальных потоков теплоты на ГВС (Qh max) и отопление (Qo max).

Если — выбирается параллельная схема.

При — двухступенчатая схема.

На настоящий момент схема подключения пластинчатого теплообменного аппарата регламентируется правилами СП 41-101-95 «Проектирование тепловых пунктов»

Теперь рассмотрим все 3 способа инсталляции более детально.

Принципиальная схема независимая одноступенчатая параллельная ГВС

Преимущества параллельного подключения теплообменника: позволяет экономить полезное пространство помещения и очень проста в исполнении.

Недостатки: отсутствует подогрев холодной воды.

Очень проста в реализации и относительно недорогая. Позволяет сэкономить полезное пространство посещения, но при этом невыгодна в плане расхода теплоносителя. Кроме того, при таком подсоединении трубопровод должен быть увеличенного диаметра.

Подбор и расчет стоимости теплообменника удобным для вас способом

Делаем расчёт точно и профессионально, без всяких манипуляций

Рассчитаем стоимость по номеру расчета, серийному номеру, расчетному листу, спецификации, по шильдику теплообменника

Расчетные данные (нагрузки, давления, температурные графики) выдаются теплоснабжающими организациями (тепловыми сетями, котельными) в виде пояснительных записок, Технических условий (ТУ).

Также эти данные вы можете взять из договора с теплоснабжающей организацией, или из проекта модернизации или переоборудования ИТП, УУТО. Если у вас остались вопросы по данным для расчета, то можно обратиться к менеджеру за консультацией.

ОСТАВЬТЕ ЗАПРОС
и наш специалист поможет подобрать оборудование

Двухступенчатая смешанная схема

Как и в случае с параллельной, требует обязательной установки температурного регулятора, и чаще всего применяется при подключении общественных зданий.

Условные обозначения на чертеже полностью совпадают с условными обозначениями на параллельной схеме.

Преимущества: тепло обратной воды расходуется на подогрев входного потока, что позволяет экономить до 40% теплоносителя.

Недостаток: дороговизна, обусловленная подключением двух теплообменников для приготовления горячей воды.

В сравнении с вышерассмотренной схемой, способствует снижению расхода теплоносителя (примерно на 20-40%), но имеет и ряд недостатков:

• нуждается в профессиональном и очень точном подборе оборудования;
• для реализации потребуются сразу 2 теплообменных аппарата, что увеличит бюджет;
• при таком подключении ГВС и отопительная система сильно влияют друг на друга.

ОСТАВЬТЕ ЗАПРОС
и наш специалист поможет подобрать оборудование

Двухступенчатая последовательная схема

Принцип действия такой системы: разветвление входящего потока на два, один из которых проходит через регулятор расхода, а второй – через подогреватель. Затем оба потока смешиваются и поступают в отопительную систему.

Преимущество: в сравнении со смешанной схемой, такое подключение теплообменника дает возможность более эффективно расходовать теплоноситель и выровнять суточную тепловую нагрузку на сеть (идеально для установки в сетях с множественными абонентскими вводами). Экономия на теплоносителе достигает 60%, в сравнении с параллельной схемой, и 25% — со смешанной.

Недостаток: нельзя полностью автоматизировать тепловой пункт.

Позволяет снизить расход теплоносителя на 60% в сравнении с параллельным подсоединением и на 25% — со смешанным. Несмотря на это, ее применяют крайне редко. А причина этому:

Как установить пластинчатый теплообменник

Пластинчатые теплообменники обеспечивают передачу тепловой энергии по трубопроводной сети. Их используют в бытовых и промышленных системах отопления, горячего водоснабжения и технологических линиях на производствах. Пластинчатая конструкция обеспечивает максимальную эффективность при небольших габаритах корпуса.

Принцип действия теплообменника очень прост. С одной стороны в него поступает горячая вода (или другой теплоноситель). Проходя через батарею металлических пластин, она отдает им тепловую энергию, охлаждаясь до определенного уровня. Через другой вход в противоположном направлении движется поток холодной воды. Он поглощает тепло из пластин. Таким образом, теплообменники поддерживают нужный уровень нагрева среды.

Для чего нужен теплообменник в системе отопления?

Основные схемы подключения

В зависимости от технических характеристик оборудования, типа объекта, требуемых показателей работы, отопительных приборов, потребляющих тепло, используют одну из трех схем подключения:

• одноступенчатую параллельную — применяют в самых простых случаях, потому что она позволяет подключить к теплообменнику только один бытовой прибор;

Параллельное подключение

• двухступенчатую смешанную — оптимальна для отопительных систем, в том числе автономных;

Смешанное подключение

• двухступенчатую последовательную — используют в больших системах, где к теплообменникам подключено большое количество радиаторов и сантехники.

Последовательное подключение

Главный выбор — между одно- и двухступенчатой схемой подключения. Он зависит от соотношения максимального номинального тепла горячего водоснабжения и этому же показателю для отопления. Это выражение обозначают формулой Q_{h max} / Q_{o max}.

Если получившийся коэффициент меньше или равен 0,2 и больше или равен 1, то выбирают одноступенчатую параллельную схему установки. Если же он строго больше 0,2 и строго меньше 1, более эффективным будет один из двухступенчатых типов монтажа.

Остались вопросы?
Наш специалист поможет!
Гарантия быстрого ответа.

Одноступенчатая параллельная схема

Это наиболее простой и потому самый распространенный способ подключения пластинчатого теплообменника. Преимущества такой схемы — экономия полезного пространства и невысокая стоимость.

Наиболее существенный недостаток — отсутствие возможности нагревания холодной воды. Кроме того, при параллельном подключении наблюдается повышенный расход теплоносителя, потому что требуются трубы большого диаметра.

Сфера применения — бытовые системы отопления в жилых зданиях, включая многоквартирные дома.

Параллельная схема подключения теплообменников для отопления квартир

Двухступенчатая последовательная схема

Такая схема подключения теплообменника применяется достаточно редко, потому что связана с риском перегрева. Кроме того, линии отопления и горячего водоснабжения влияют друг на друга. Кроме того монтаж довольно трудоемкий, а управление подчас нельзя автоматизировать полностью.

Плюсы: значительная экономия теплоносителя: до 60 % по сравнению с параллельной схемой и до 25 % — со смешанной двухступенчатой. Это выравнивает суточную тепловую нагрузку на сеть.

Сфера применения — технологические линии, для которых недостатки данного оборудования не являются существенными.

Последовательное подключение теплообменников на производстве

Двухступенчатая смешанная схема

Такое подключение теплообменников экономит до 40 % теплоносителя за счет подогрева входного потока теплом обратного хода.

Главный минус — высокая стоимость, потому что для запуска такой сети нужно сразу два пластинчатых агрегата. Кроме того, линии горячего водоснабжения и отопления сильно влияют друг на друга, а сам процесс подключения требует расчетов и высокой точности исполнения, что осложняет монтажные работы.

Сферы применения — общественные здания разного типа, включая медицинские, социальные, детские учреждения, торговые и офисные центры.

Смешанное подключение теплообменников

Наше предложение

Что такое установка и последующее обслуживание пластинчатого теплообменника, мы знаем на собственном опыте. Реализуем оборудование и предлагаем сопутствующие услуги:

• точно рассчитываем стоимость теплообменника в течение часа после запроса;
• бесплатно доставляем оборудование на ваш объект в указанном городе;
• выполняем профессиональный монтаж, наладку и запуск теплообменника;
• осуществляем сервисное, гарантийное и послегарантийное обслуживание.

Последний пункт особенно важен, потому что в процессе эксплуатации теплообменники неизбежно засоряются и требуют чистки. Для правильной промывки пластинчатых систем нужны специальный химический раствор и сотрудники, умеющие разбирать и собирать подобные агрегаты.

Для приобретения теплообменников закажите их через форму на сайте, по телефону или электронной почте. Партнерские транспортные компании осуществляют бесплатную доставку во все регионы страны.

Источник https://banya10.ru/kotly/montazh-teploobmennika.html

Источник https://www.teploprofi.com/podklyuchenie-teploobmennika/

Источник https://xn—-8sbbncbvabrhnoahdap5az.xn--p1ai/%D0%BA%D0%B0%D0%BA-%D1%83%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%82%D1%8C-%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%B8%D0%BD%D1%87%D0%B0%D1%82%D1%8B%D0%B9-%D1%82%D0%B5%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D0%BE%D0%B1%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%B8%D0%BA.html