Навигация
Разборные теплообменники, выполненные на основе пластин, получили широкое применение в промышленности и инженерной инфраструктуре. Доля их использования постоянно растет и этому есть логичное объяснение. Продуманное техническое решение позволило объединить в одном теплообменном приборе множество значимых плюсов – конструктивных, экономических, эксплуатационных. Не лишены теплообменные аппараты и некоторых недостатков.
Разберем подробно слабые и сильные стороны разборных пластинчатых теплообменников.
Конструктивные достоинства
С точки зрения конструкции, любое оборудование должно быть надежным. Но не только. От того, насколько рациональным является решение, зависят габариты, ремонтопригодность, рабочая эффективность, срок службы устройства. Если проанализировать эти качества у разборного пластинчатого теплообменника, становятся очевидными его конструктивные достоинства, а именно:
- компактность
- сборное исполнение
- простое, гибкое конфигурирование
Компактные размеры теплообменного аппарата позволяют его использовать в условиях ограниченного пространства. Кроме того, многоканальная конструктивная компоновка с рядом расположенными пластинами увеличивает площадь теплообмена на единицу объема. Этот показатель у пластинчатых теплообменников в 2–5 раз выше, чем у кожухотрубных аналогов. Более того, при прочих равных условиях, общие габариты устройств, выполненных на основе пластин, меньше в 5 и более раз, по сравнению с трубными аппаратами в кожухе.
Сборное исполнение приносит целый спектр практических преимуществ. Такую конструкцию всегда можно разобрать для капитальной очистки поверхностей, замены изношенной или деформированной пластины. То есть разборный пластинчатый теплообменник максимально ремонтопригоден, в отличие, например, от неразъемного паяного или сварного решения. Это является одним из факторов, определяющих срок эксплуатации оборудования и затраты на случай ремонта.
Простота и гибкость конфигурирования обеспечивается набором пластин, собранных в компактный пакет. Тонкие металлические элементы одного типоразмера ориентированы параллельно друг другу. Они располагаются на небольшом расстоянии и образуют каналы для прохождения сред. За герметичность пакета отвечают уплотнительные прокладки из эластичного материала. По мере износа, вместо вышедших из строя, устанавливают новые. Гибкая конструкция позволяет добавлять или снимать нужное количество пластин для коррекции производительности. При этом заменять все оборудование нет необходимости.
Экономические достоинства
Преимущества экономического плана – это следствие рациональной конструкции. В частности, компактность пластинчатых теплообменников способствует снижению общей металлоемкости устройств, а значит ведет к уменьшению их себестоимости и финансовых расходов потребителя на обустройство системы. Поэтому при выборе между пластинчатым разборным вариантом и тем же кожухотрубным, предпочтение всегда на стороне первого, если его рабочие параметры соответствуют требованиям.
Сборное исполнение позволяет поддерживать надлежащее состояние аппарата, продлевая срок его службы. А в случае ремонта, можно точечно заменять старые детали на новые. Кроме того, возможность адаптироваться под изменяющиеся условия эксплуатации минимизирует затраты на текущую модернизацию оборудования. Что еще важно – добавляя или снимая пластины, можно добиться оптимальных характеристик и исключить ненужную нагрузку на насосное оборудование.
Эксплуатационные достоинства
Компактность, возможность разборки – значимые плюсы в условиях эксплуатации. Но далеко не все. Одно из ключевых преимуществ пластинчатых теплообменников состоит в их способности обеспечивать интенсивную теплопередачу. Пластины, изготовленные из материалов с высокой теплопроводностью (например, из нержавеющей стали, меди или титана), имеют специальный гофрированный профиль. Рифление создает турбулентный поток жидкости, даже при низких скоростях. Дополнительный плюс турбулентности – эффект самоочистки внутренних каналов.
Высокая тепловая производительность имеет огромное значение с точки зрения энергетической эффективности системы. Например, при использовании пластинчатых теплообменников для передачи тепла от теплоносителя из котельной к среде, циркулирующей в здании, турбулентный поток обеспечивает большую эффективность теплообмена. А это приводит к заметно меньшему потреблению топлива котлоагрегатом.
При работе отопления, ГВС, вентиляции или технологических систем на производстве особое внимание уделяют непрерывности процессов и минимизации вынужденных простоев. Поэтому возможность быстрого восстановления работоспособности, путем замены компонентов, делает разборные пластинчатые теплообменники предпочтительным выбором.
Недостатки разборных пластинчатых теплообменников
Наряду с большим количеством плюсов, есть у разборных пластинчатых теплообменников и определенные минусы. Их нужно учитывать при выборе модели и эксплуатации аппарата.
Сборная конструкция накладывает ограничения на диапазон рабочей температуры и давления. Это связано с использованием прокладок между пластинами. Наиболее термостойкий Viton, применяемый в качестве уплотнителя, может выдерживать температуру от -20°С до +200 °С, а в отдельных случаях допустима и кратковременное воздействие +220 °С. При этом предельное давление для разборных аппаратов не превышает 25 бар.
Вторая слабая сторона пластинчатых теплообменников – чувствительность к качеству среды. Ввиду узких каналов между пластинами, увеличиваются риски их засорения при использовании жидкостей с высоким содержанием примесей различной природы. Поэтому необходимо обеспечивать дополнительную фильтрацию теплоносителей и регулярную очистку оборудования.
Малая толщина пластин с одной стороны способствует интенсивности теплообмена, а с другой создает предпосылки для их деформации и износа. Возможные гидроудары, постоянные термические и механические нагрузки с чередующимися циклами нагрева и охлаждения, могут приводить к изменению формы пластин и снижению герметичности соединений.
Несмотря на некоторые недостатки разборных пластинчатых аппаратов, они востребованы на объектах разной отраслевой принадлежности. Чтобы получать максимальную отдачу от этого типа устройств, важно соблюдать рекомендации производителей по эксплуатации и регулярно проводить техническое обслуживание.