Теплообменник пластинчатый: виды, конструктивные особенности и принцип работы

Типы теплообменников для систем ГВС

Среди множества типов различных теплообменников в бытовых условиях используются только два – пластинчатые и кожухотрубные. Последние практически исчезли с рынка вследствие больших габаритов и низкого КПД.

Пластинчатый теплообменник ГВС

представляет собой ряд гофрированных пластин на жесткой станине. Все пластины идентичны по размерам и конструкции, но следуют в зеркальном отражении друг к другу и разделяются специальными прокладками – резиновыми и стальными. В результате строгого чередования между парными пластинами образуются полости, которые заполняются теплоносителем или нагреваемой жидкостью – смешение сред полностью исключено. Через направляющие каналы две жидкости движутся навстречу друг другу, заполняя каждую вторую полость, и так же, по направляющим, выходят из теплообменника отдав/получив тепловую энергию.

Чем выше количество или размер пластин в теплообменнике – тем больше площадь полезного теплообмена и выше производительность теплообменника. У многих моделей на направляющей балке между станиной и запорной (крайней) плитой остается достаточно пространства, чтобы установить несколько плит аналогичного типоразмера. В этом случае дополнительные плиты всегда устанавливаются парами, иначе потребуется менять направление «вход-выход» на запорной плите.

Схема и принцип работы пластинчатого теплообменника ГВС

Все пластинчатые теплообменники можно разделить на:

• Разборные (состоят из отдельных плит)
• Паяные (герметичный корпус, не разборные)

Преимущество разборных теплообменников заключается в возможности их доработки (добавление или удаление пластин) – в паяных моделях эта функция не предусмотрена. В регионах с низким качеством водопроводной воды такие теплообменники можно разбирать и очищать от мусора и отложений вручную.

Более высокой популярностью пользуются паяные пластинчатые теплообменники – из-за отсутствия зажимной конструкции они имеют более компактные размеры, чем разборная модель аналогичной производительности. производит подбор и продажу паяных пластинчатых теплообменников ведущих мировых брендов — Alfa Laval, SWEP, Danfoss, ONDA, KAORI, GEA, WTT, Kelvion (Кельвион Машимпэкс), Ридан. У нас вы можете купить теплообменник ГВС любой производительности для частного дома и квартиры.

Преимущество паяный теплообменников в сравнении с разборными

• Небольшие габариты и вес
• Более строгий контроль качества
• Продолжительный срок службы
• Устойчивость к высоким давлениям и температурам

Очистка паяных теплообменников выполняется безразборным методом. Если по истечении определенного периода эксплуатации начали снижаться теплотехнические характеристики, то в аппарат на несколько часов заливается раствор реагента, удаляющего все отложения. Перерыв в работе оборудования составит не более 2-3 часов.

Типовые пластины и прокладки

Пластины

Самая важная и самая дорогая часть ПТ – это его термические пластины, которые изготавливаются из металла, металлического сплава или даже специальных графитовых материалов, в зависимости от области применения. Примеры материалов для изготовления ПТ, обычно встречающиеся в промышленном применении:

• нержавеющая сталь,
• титан,
• никель,
• алюминий,
• инколой,
• хастеллой,
• монель,
• тантал.

Пластины могут быть плоскими, но в большинстве случаев имеют гофры, которые оказывают сильное влияние на теплогидравлические характеристики устройства. Некоторые из основных типов пластин показаны на рисунке 3, хотя большинство современных ПТ используют шевронные типы пластин.

На рисунке – Типичные категории пластинчатых гофр: (а) стиральная доска, (б) зигзагообразная, (в) шевронная или елочка, (г) выступы и углубления, (д) стиральная доска со вторичными гофрами, (е) косая стиральная доска.

Каналы, образованные между соседними пластинами, создают закрученное движение для жидкостей, как видно на следующем рисунке.

Рисунок  – Турбулентный поток в каналах пластинчатого теплообменника

Угол шеврона обращен в смежных листах, так что, когда пластины затягиваются, гофры обеспечивают многочисленные точки контакта, которые поддерживают оборудование. Уплотнение пластин достигается прокладками, установленными по периметру.

На рисунке – Технические характеристики пластин

Прокладки

Прокладки обычно представляют собой формованные эластомеры, выбранные на основе их совместимости с жидкостью и условий температуры и давления. Многопроходные устройства могут быть реализованы в зависимости от расположения прокладок между пластинами. Бутиловые или нитрильные каучуки – это материалы, обычно используемые при изготовлении прокладок.

На рисунке – Технические характеристики прокладок

Рекомендуем прочитать:

Как защитить дом от вирусов? Советы по уборке и дезинфекции

Не нашли статью на интересующую вас тему?

Просто напишите пару слов в форме в верхней части экрана, наш поиск сам подберет подходящие статьи.Всё о загородной жизни и строительстве Куда расширяется Москва? И чем это грозит дачникам? 586522 Сможет ли ЦКАД разгрузить подмосковные шоссе? 328461 Как посчитать сотки земли? 272478 Какие районы Подмосковья самые чистые и грязные по экологии? 234517 Какие станции метро будут построены в Подмосковье? 210016

Сколько стоит подключить дом и участок к коммуникациям? 157596 Где лучше жить в Подмосковье? Рейтинг районов 127119 Сколько соток земли нужно для строительства дома? 124603 Районы Новой Москвы. В чем их достоинства и недостатки? 122332 Какие есть ограничения на строительство вблизи рек и водоемов? 106600 Какое отопление дома выгоднее: газовое или электрическое? 91610 Строительные нормы и правила застройки земельных участков 87137 Какие есть выставки готовых домов в Москве и Подмосковье? 82492 Лучшие коттеджные поселки Подмосковья 74987 Какие дома сейчас продаются в Московской области? 71058 Что такое земельные участки без подряда? 63403 Считаются ли цоколь и подвал этажами? 59357 Обустройство участка с нуля. С чего начать? 56364 Можно ли выйти из СНТ? 55216 Какие налоги нужно платить за дом, гараж, баню и другие постройки? 53086 Как переоформить участок? И сколько это стоит? 54453 Выгодно ли строить дом на продажу? 49722 Где скоро будет газ? План газификации поселков Подмосковья 46956 Лучшие места для рыбалки в Подмосковье 45577 Подводные камни при покупке дома

На что нужно обратить внимание? 44219 Как правильно торговаться за дом? 43096 Жизнь в коттеджном поселке. Плюсы и минусы 43039 Рейтинг районов Подмосковья по качеству жизни 46061 Стоит ли покупать дом в СНТ для постоянного проживания? 45718 Нужно ли получать разрешение на строительство дома на своем участке? 44080 Будет ли дом, построенный в СНТ, считаться жилым? 42271 Что делать после покупки участка? 38802 За какой срок обычно строятся частные дома? 36443 Самые большие и дорогие коттеджи в России 35652 Сколько будет стоить построить свой дом? 34879. Из чего лучше всего построить дом для ПМЖ? 31842 Как оформить арендуемый участок под домом? 31209 Стоит ли арендовать земли лесного фонда под строительство? 29013 На сколько этажей можно построить коттедж? 28775 Экопоселки и экопоселения

Что это такое? 27789 Каков размер коммунальных платежей в коттеджных поселках? 26705 Как построить дом на участке с уклоном? 26152 Ремонт и отделка коттеджа. Порядок работ и все этапы 25583 Покупка участка с неоформленным домом. Какие риски? 24136 Какие частные дома более теплые зимой? 23893 Раздел дома с участком. Как правильно оформить? 23048 Газ в частный дом. Как провести? 23048 Как сдать свой участок в аренду? 22473 Строительство дома под ключ? Как это? И сколько будет стоить? 21681 Износ состояния дома. Как понять? Как посчитать? 21108 Модульные дома. Что это такое? 20520 Сколько будет стоить содержать свой дом? 20195 Земли ЛПХ. В чем их плюсы и минусы? 19822 Прилесные участки (у леса). В чем их плюсы и минусы? 19260 Как изменить целевое назначение участка? 19127 Что лучше: Коттедж или Таунхаус? 18830 Можно ли сделать из дачи жилой дом? 18564

Из чего лучше всего построить дом для ПМЖ? 31842 Как оформить арендуемый участок под домом? 31209 Стоит ли арендовать земли лесного фонда под строительство? 29013 На сколько этажей можно построить коттедж? 28775 Экопоселки и экопоселения. Что это такое? 27789 Каков размер коммунальных платежей в коттеджных поселках? 26705 Как построить дом на участке с уклоном? 26152 Ремонт и отделка коттеджа. Порядок работ и все этапы 25583 Покупка участка с неоформленным домом. Какие риски? 24136 Какие частные дома более теплые зимой? 23893 Раздел дома с участком. Как правильно оформить? 23048 Газ в частный дом. Как провести? 23048 Как сдать свой участок в аренду? 22473 Строительство дома под ключ? Как это? И сколько будет стоить? 21681 Износ состояния дома. Как понять? Как посчитать? 21108 Модульные дома. Что это такое? 20520 Сколько будет стоить содержать свой дом? 20195 Земли ЛПХ. В чем их плюсы и минусы? 19822 Прилесные участки (у леса). В чем их плюсы и минусы? 19260 Как изменить целевое назначение участка? 19127 Что лучше: Коттедж или Таунхаус? 18830 Можно ли сделать из дачи жилой дом? 18564

Промывка пластинчатого теплообменника

Функциональность и работоспособность агрегата в значительной степени зависит от качественной и своевременной промывки. Частота промывки обусловлена интенсивностью работы и особенностями технологических процессов.

Методика проведения очистных работ

Образование накипи в теплообменных каналах является наиболее распространенным видом загрязнения ПТО, ведущим к снижению интенсивности теплообмена уменьшению общего КПД установки. Удаление накипи производится с помощью химической промывки. Если помимо накипи присутствуют другие виды загрязнения, необходимо произвести механическую очистку пластин теплообменника.

Химическая промывка

Метод применяется для очистки всех типов ПТО, и эффективен при незначительном загрязнении рабочей зоны теплообменника. Для проведения химической очистки не требуется разборка агрегата, что позволяет значительно сократить время проведения работ. Кроме того, для очистки паяных и сварных теплообменников другие методы не применяются.

Химическая промывка теплообменного оборудования производится в следующей последовательности:

1. специальный моющий раствор вводится в рабочую зону теплообменника, где под воздействием химически активных реагентов происходит интенсивное разрушение накипи и других отложений;
2. обеспечение циркуляции моющего средства по первичному и вторичному контурам ТО;
3. промывка теплообменных каналов водой;
4. слив чистящих препаратов из теплообменника.

В процессе проведения химической очистки особое внимание следует уделить окончательной промывке агрегата, поскольку химически активные компоненты моющих средств могут разрушить уплотнения

Наиболее распространенные виды загрязнений и способы очистки

В зависимости от используемых рабочих сред, температурных режимов и давления в системе, природа загрязнений может быть различной, поэтому для эффективной очистки необходимо правильно подобрать моющее средство:

• очистка от накипи и металлических отложений используются растворы фосфорной, азотной или лимонной кислоты;
• для удаления оксида железа подойдет ингибированная минеральная кислота;
• органические отложения интенсивно разрушаются гидроксидом натрия, а минеральные – азотной кислотой;
• жировые загрязнения удаляют с помощью специальных органических растворителей.

Поскольку толщина теплообменных пластин составляет всего 0,4 – 1 мм, особое внимание следует уделять концентрации активных элементов в моющем составе. Превышение допустимой концентрации агрессивных компонентов может привести к разрушению пластин и уплотнительных прокладок

Широкое применение пластинчатых теплообменников в различных отраслях современной промышленности и коммунального хозяйства обусловлено высокой производительностью, компактными габаритными размерами, простотой монтажа и технического обслуживания. Еще одним преимуществом ПТО является оптимальное соотношение цена/качество.

Пластинчатые теплообменники: области применения

Пластинчатые теплообменники применяются в системе отопления дома, горячего водоснабжения, в системах кондиционирования в больших коттеджах, школах, садах, бассейнах, в целых микрорайонах, а также в системе отопления домов сельской местности. Широкое применение пластинчатые теплообменники нашли в пищевой промышленности.

Теплообменники для отопления имеют ряд неоспоримых преимуществ по сравнению с остальными устройствами, используемыми для создания подходящего микроклимата.

Подобные отопительные приборы обладают рядом преимуществ над другими видами.

Положительные качества

Среди основных положительных качеств устройства, обеспечивающего отопление, можно отметить следующие:

• высокий уровень компактности;
• пластинчатые теплообменники имеют высокий коэффициент теплопередачи;
• коэффициент тепловых потерь максимально низкий;
• потери давления находятся на минимальном уровне;
• выполнение монтажно-наладочных, ремонтных и изоляционных работ требует низких финансовых затрат;
• при возможном засорении это устройство может быть разобрано, очищено и собрано обратно всего двумя рабочими уже через 4-6 часов;
• имеется возможность добавить мощность пластинам.

https://youtube.com/watch?v=pOTVV58Rj3U

Кроме того, благодаря своей простоте подключение теплообменника к системе отопления может быть осуществлено просто на полу в тепловом пункте или на обычной несущей конструкции блочного теплового пункта. Отдельно стоит отметить низкий уровень загрязняемости поверхности теплообменника, что вызвано высокой турбулентностью потока жидкости, а также благодаря качественной полировке используемых теплообменных пластин. На сегодняшний срок эксплуатации уплотнительной прокладки у ведущих европейских производителей составляет не менее 10 лет. Срок же службы пластин составляет 20-25 лет. Стоимость замены уплотнительной прокладки может составлять 15-25% от общей стоимости всего агрегата.

Очень важно, что после проведения детального расчета конструкцию современного пластинчатого теплообменника можно изменить под необходимые и указанные в техническом задании характеристики (вариативность конструкции и изменяемость задачи). Абсолютно все пластинчатые теплообменники устойчивы к высокому уровню вибрации

У современных аппаратов системы отопления последствия возможных гидроударов сведены практически к нулю.

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.

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.

Технические характеристики

Прокладки и пластины, как основные элементы теплообменных устройств, изготавливаются из различных по своим свойствам и характеристикам материалов. При выборе в пользу той или иной модели решающую роль играет назначение теплообменника и область его использования.

Если остановиться сугубо на системах ГВС и теплоснабжения, то в этой области больше распространены пластины, изготовленные из нержавеющей стали, а пластичные прокладки — из особой резины EPDM либо NBR. Установка пластин из нержавейки позволяет работать с теплоносителем, прогретым до 110°С, в другом же случае устройство пластинчатого теплообменника позволяет нагревать жидкость до 170°С.

Фрагмент пластины теплообменника

При использовании теплообменников в промышленном производстве и задействовании их в технологических процессах с воздействием щелочей, кислот, масел и иных агрессивных веществ, применяются пластины из никеля, титана и других сплавов. В таких случаях устанавливаются фторкаучуковые или асбестовые прокладки.

Подбор теплообменника производится согласно расчетам, выполняемым при помощи специализированных программ. При расчетах учитываются:

• первоначальная температура теплоносителя;
• относительный расход прогреваемой жидкости;
• требуемая температура нагревания;
• расход теплоносителя.

В роли нагревающей среды, протекающей через пластинчатый испаритель, может использоваться подогретая до температуры 95 или 115°С вода, а также пар температурой до 180°С. Вид теплоносителя подбирается в зависимости от вида применяемого котла и оборудования. Размеры и количество пластин подбираются с таким расчетом, чтобы в результате получить воду с температурой, соответствующей установленным стандартам — не более 70°С.

Стоит отметить, что основной технической характеристикой, являющейся также и главным преимуществом, считаются небольшие размеры устройства и способность обеспечить достаточно большой расход.

Вариативность возможных расходов и площадей обмена у пластинчатых приборов достаточно высока. Самые компактные из них, например, от бренда Alfa Laval, обладают площадью поверхности до 1 м2, обеспечивая протекание объема жидкости до 0,2 м3/час. Самые же крупные теплообменники имеют площадь порядка 2000 м2 и расход, превышающий 3600 м3/час.

Принцип работы и схема агрегата

Устройство, расчет и промывка пластинчатых теплообменников для отопления основываются на том, что узел функционирует благодаря наличию 4 отверстий:

• 2 отверстия для притока и отвода горячей рабочей среды;
• 2 отверстия для обеспечения герметичной стыковки пластин и предотвращения смешивания теплоносителей – данную задачу выполняют уплотнители.

Движение жидкости в агрегате осуществляется по принципу завихрения потока. В результате из-за относительно небольшого сопротивления движению рабочей среды усиливается интенсивность передачи тепловой энергии. Также вследствие небольшого сопротивления при прохождении жидкости уменьшается количество накипи во внутренних полостях.

Как выглядит пластинчатый теплообменник

Принцип работы пластинчатого теплообменника, базирующийся на петлях и завихрениях, способствует многократному обмену энергией. В результате достигается максимальный КПД агрегата, на что оказывает положительное влияние и вывод патрубков в оба виды панелей – прижимные и неподвижные.

Устройство теплообменника идеально соответствует условиям эксплуатации: количество пластин увеличивается соразмерно потенциальным потребностям в мощности системы. Число рабочих элементов оказывает прямое влияние на КПД и производительность отопительного или охлаждающего оборудования.

Особенности 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 уменьшать

Преимущества 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:

Выбор пластинчатых теплообменников по техническим характеристикам

В процессе выбора теплообменника обратите внимание на:

• нужную температуру нагрева жидкости;
• максимальную температуру теплоносителя;
• давление;
• расход теплоносителя;
• необходимый расход нагреваемой жидкости.

Производители выпускают оборудование с различными техническими характеристиками. К примеру, продукция популярного бренда «Альфа Лаваль» имеет следующие параметры.

Специализированное программное обеспечение и услуги специалистов упрощают задачу поиска. Обычно агрегаты конфигурируют для получения на выходе жидкости с температурой 70 °C.

Сферы применения

Надежные и эффективные пластинчатые теплообменники применяют в различных сферах.

1. Нефтедобывающая промышленность. Оборудование используют для охлаждения перерабатываемых энергоресурсов.
2. Системы отопления и ГВС. Установки нагревают подаваемые потребителям жидкости.
3. Машиностроение и металлургия. Оборудование применяют для охлаждения станков и техники.
4. Пищевая промышленность. Теплообменники, к примеру, входят в состав пастеризационных установок.
5. Судостроение. Приборы охлаждают различное оборудование и нагревают морскую воду на кораблях.

Это лишь малая часть сферы применения теплообменников. Оборудование также используют в автомобилестроении, при производстве кислот и щелочей и в других отраслях промышленности.

Достоинства и недостатки отопления с теплоаккумулятором

Плюсами таких систем являются:

1. Снижение затрат на энергоносители.
2. Увеличение КПД отопительной системы.
3. Отсутствие перегрева.
4. Снижение количества (периодичности) загрузки твердого топлива в котел.
5. Тонкая настройка температурного режима в помещениях.
6. Возможность модернизации (совмещение с системой подачи горячей воды, использование альтернативных источников энергии вместо топлива).

При всех достоинствах отопительное оборудование такого типа имеет и недостатки:

1. Мощность установленного котла позволяет отапливать площадь, вдвое больше, чем требуется (запас мощности).
2. Система долго запускается из холодного состояния до вхождения в нормальный рабочий режим.
3. Ввиду громоздкости оборудования и большого числа комплектующих усложняется транспортировка, размещение и монтаж.
4. Сохраняется необходимость топливного склада в непосредственной близости от котельной.
5. Стоимость оборудования и отсутствие быстрой окупаемости затрат, особенно при замене котла.

Последний недостаток успешно решается, если смонтировать теплоаккумулятор своими руками.

Типы отопительных систем с теплоаккумулятором и разным количеством змеевиков

Змеевик играет роль теплообменника, то есть жидкости различных систем не смешиваются между собой, а передача тепла происходит через стенки этой спирали. Изготавливается из меди или нержавеющей стали. Иногда используется черный металл что бы удешевить конструкцию.

Различают четыре основных типа систем:

Без змеевика. Вместо него может быть вмонтирован дополнительный бак меньшего диаметра, подключенный к малому контуру. Передача тепла происходит благодаря физическим свойствам, при котором она поднимается вверх, а холодный теплоноситель опускается в нижнюю часть емкости. Такая система является самой простой и работает только с одним потребителем, например системой отопления и одним источником. Это может быть как твердотопливный котел так и солнечный коллектор. Особенности – минимальная себестоимость, простота монтажа.

С одним змеевиком. Спираль находится внутри основного бака, по ней циркулирует теплоноситель от источника. Энергия передается в накопительную емкость откуда и циркулирует далее к потребителю. Особенности такой системы является не смешивание различных теплоносителей

Это может быть важно если они имеют различные химические составы

Система может работать и в обратном порядке, через змеевик может бить запитана система отопления или ГВС. 

С двумя змеевиками. Дополнительный малый контур теплообменника запитан в систему, подключенную к альтернативному источнику энергии. Эта система позволяет использовать более широкий спект оборудования для нагрева теплоносителя.

С тремя спиралями. Предполагается, что в единый отопительный комплекс входит котел на твердом топливе и два альтернативных источника, например, солнечная и геотермальная батареи. Максимальная экономия твердого топлива. Котел может использоваться как дополнительный (резервный).

С дополнительным баком. Существуют системы, в которых включен еще один контур с теплообменником для того, чтобы горячая вода в кране появлялась сразу же после запуска котла, не дожидаясь выхода в оптимальный режим обогрева. Однако в таких системах, запас горячей води ограничен, по его истечению дальнейший прогрев будет проходить медленнее чем через змеевик.

Применение различных типов систем

Отопительные системы, в состав которых входят только твердотопливные котлы применяются, как правило, для обогрева частных домов. Необходимость сооружать угольный (дровяной) склад доставляет неудобство, но такой конфигурации достаточно для отопления в самые суровые морозы.

Системы отопления, в которые включен солнечные коллекторы позволяют экономить до 30% затрат на энергоносители, но не заменить твердотопливный котел. Поэтому ее используют как вспомогательную, тем более что солнце светит не всегда. А вот для того, чтобы дома всегда была вода, мощности достаточно (замещает на 50-90%).

Совмещенные конфигурации предполагают применение газового и твердотопливного котлов. Это удобно при запуске системы в промерзшем здании. Если газовый агрегат подключить к системе горячего водоснабжения, то вода будет всегда. При этом не нужно подбрасывать дрова, достаточно нажать пусковую кнопку газовой горелки. а основную задачу по нагреву води возьмет на себя твердотопливный котел.

Блог

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.

Как разбирать пластинчатый теплообменник

Порядок разборки пластинчатого рекуператора выглядит следующим образом:

1. 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.
2. Чтобы не порезать руки о края пластин, используются защитные перчатки.
3. Дренируются и отключаются подводящие трубопроводы. При этом желательно сохранять видимое расстояние между трубами и корпусом теплообменника.
4. 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).
5. Если аппарат новый – кусачками срезается заводская пломба, а со шпилек снимается защитная изоляция.
6. Замеряется размер стяжки пакета пластин (понадобится при обратной сборке).
7. Во избежание повреждения резьбы на шпильках и стяжных болтах перед разборкой необходимо смазать их поверхность «графиткой» или обработать жидкостью WD-40.
8. 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.
9. Полностью раскручиваются стяжные гайки и снимаются вместе со шпильками.
10. Подвижная плита отодвигается до упора, чтобы получить доступ к пластинам.
11. Поочерёдно раздвигаются пластины (сначала отводятся их нижние края) и снимаются с рамы.

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:

1. Боковые плиты раздвигаются до упора.
2. На раму устанавливается первая пластина и сдвигается к неподвижной плите. Прокладки должны быть обращены к этой плите.
3. Ориентируясь на маркерные пометки, сделанные в процессе разборки, в правильном порядке собираются и устанавливаются оставшиеся пластины.
4. Прижимная плита пододвигается к пакету пластин как можно ближе.
5. Происходит установка шпилек, в случаях, когда обнаруживается их повреждение, неисправные шпильки и стяжные болты подлежат замене.
6. Все гайки затягиваются на один оборот, после чего необходимо убедиться, что уплотнители стоят ровно.
7. Далее гайки затягиваются в порядке по диагонали, поочерёдно поворачивая их на 1-2 оборота.

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.

Конструкция пластинчатого теплообменника

Назначение теплообменников всех видов — преобразовывать непрогретую жидкостную среду в нагретую (и наоборот).

Пластинчатые теплообменники обладают разборной конструкцией, состоящей из таких частей:

• недвижимой плиты;
• подвижной плиты;
• комплекта пластин;
• деталей крепежа, объединяющих две плиты в единую раму;
• нижнего и верхнего направляющего элемента круглой формы.

Конструкция пластинчатого теплообменника

Размеры рам различных моделей могут существенно отличаться. Они зависят от мощности и тепловой отдачи подогревателя — с большим числом пластин увеличивается продуктивность прибора и, соответственно, возрастают его габариты и масса.

Пластины теплообменника

Конструкция пластинчатого теплообменника зависит от модификации устройства и может содержать различное количество пластин с закрепленными на них прокладками, герметизирующими каналы с протекающим по ним теплоносителем. Для достижения требуемой по условию герметичности плотности прилегания пар соседних прокладок одной к другой достаточно скрепления этих двух пластин с неподвижной плитой.

Нагрузки, действующие на аппарат, прилагаются главным образом на прокладки и пластины. Крепежные детали и рама, по сути, представляют собой корпуса прибора.

Рельефная окантовка пластин при сжатии гарантирует надежное крепление и дает конструкции теплообменника требуемую жесткость и прочность.

Конструкция пластин теплообменника

Прокладки закрепляются на пластинах посредством клипсового замка. Следует отметить, что прокладки при их зажатии самоцентрируются по направляющей. Утечка теплоносителя предотвращается окантовкой обшлага, создающей дополнительный барьер.

Для теплообменников производятся два типа пластин:

• с термически мягким рифлением;
• с термически жестким рифлением.

В деталях с мягким рифлением каналы устроены под углом 30°. Такой вид пластин отличается повышенной теплопроводимостью, но меньшей устойчивостью к давлению теплоносителя.

В частях с термически жестким рифлением при устройстве канавок соблюден угол в 60°. Этим пластинам не свойственна высокая теплопроводность, их преимущество — способность переносить высокое давление в системе.

Достижение оптимального режима теплоотдачи возможно при комбинировании пластин в теплообменнике. При этом необходимо учесть, что для эффективной работы прибора нужно, чтобы он функционировал в режиме турбулентности — теплоноситель должен перемещаться по каналам без каких-либо помех. К слову, кожухотрубный теплообменник, в котором реализована конструктивная схема «труба в трубе» — с ламинарным режимом течения жидкости.

Прокладки

К устройствам с пластинами предъявляются очень жесткие требования относительно герметичности, в связи с чем в последнее время прокладки стали выпускать из полимеров. Этиленпропилен, например, способен без проблем работать в условиях высоких температур — и воды, и пара. Но очень быстро разрушается в среде с содержанием масел и жиров.

Прикрепление прокладок к пластинам выполняется преимущественно клипсовым соединением, реже — посредством клея.