Теплообменный аппарат — главная часть котла отопления. Там происходит передача тепла между разными средами. Сейчас широко распространены рекуперативные теплообменники: в них жидкие носители тепла омывают стенку (рабочую поверхность) с двух сторон. За счет этого теплообменный процесс непрерывный и стационарный. В домашних отопительных сетях зарекомендовал себя рекуперативный пластинчатый теплообменник.
Поверхность теплообмена этих устройств состоит из тонких штампованных пластин до 1 мм, собранных в пакет. Материалом может выступать сталь, устойчивая к коррозии, титан или особый сплав. Набор пластин имеет общие каналы для движения теплоносителей. Каналы для холодной и горячей жидкости чередуются. Государственный стандарт 15518-83 регламентирует габариты и характеристики оборудования для промышленности.
Если же стоит задача купить пластинчатый теплообменник в бытовое отопление, надо отталкиваться от модели котла и характеристик системы. Устройство используется для вторичного теплообмена, то есть подогрева санитарной воды в контуре ГВС 2-контурного котла. Пластины обычно производят из меди – признанного проводника тепла с высокой эффективностью. Дополнительно повышает теплоотдачу гофрированная поверхность каждой пластинки с функцией завихрения потока. Сечение гофры напоминает равносторонний треугольник: острый угол расположения гофр снижает сопротивление и повышает скорость потока.
Типология и конструкция
Различают разборные, полуразборные, неразборные теплообменники пластинчатого типа. У них разный уровень доступности к теплообменной поверхности, когда требуется техосмотр. Те, что не разбираются, сделаны методом сварки и пайки, но наиболее востребованы аппараты из группы разборных. Это самый удобный вариант для ремонта, поскольку пластинки отделены друг от друга резиновыми прокладками. Монтировать и демонтировать разборные пластины довольно просто, внешняя и внутренняя прочистка не вызывает проблем.
Устройство разборного теплообменника можно кратко описать так:
- составлен из пластинок, уплотнителей, пары опор (сверху и снизу), двух плит (неподвижная спереди и подвижная сзади), штатива-стойки, набора болтов для стяжки, патрубков для подключения входа-выхода рабочих сред;
- на фронтальной неподвижной плите и штативе закреплены верхняя и нижняя направляющие опоры;
- пластинки и задняя плита навешены на направляющих;
- стяжка передней и задней плиты для зажима пластин производится набором болтов и гаек;
- на фронтальной неподвижной плите размещен шильдик с наименованием и теххарактеристиками.
Подключение пластинчатых теплообменных аппаратов
Стандартная схема подключения базируется на трубках входа и выхода на плите спереди. Тут важна организация противотока сред:
Немного отличный конструктив опирается на патрубки входа и выхода на разных панелях, спереди и сзади:
Есть 3 типа подсоединения к входам/выходам рабочих сред: сварка, фланцы или резьба. Если патрубка не хватает, организованы отверстия под шпильки, чтобы врезать трубопровод с термостойкими прокладками (резина, каучук).
Ручной или программный расчет теплообменника
Рассчитать теплообменник — значит определить прочность плит, штанг, пластин, коллекторов, днищ, крышек, стяжных болтов. В проекте предусмотрен расчет тепло- и гидрохарактеристик, параметров тепловой передачи. Это можно примерно описать следующим образом:
- запроектирован теплообменный аппарат на 101 пластину (100 каналов);
- 50% выделено под подачу горячей воды, остальное — на холодную;
- передача тепла предпринимается с одной стороны, там где расположены два наружных водяных канала (ГОР. и ХОЛ.);
- для расчета надо знать такие параметры как длина, ширина, толщина пластины, ширина хол. и гор. каналов, температура сред, массовый расход теплоносителей, коэф. загрязнения с двух сторон, теплопроводность материала;
- при определении параметров теплоносителей температуру усредняют (примерно 50°С);
- при определении общего коэф. теплопередачи применяют множества формул и коэффициентов, пошагово находя площадь теплообмена, количества каналов, их площади и периметра сечения, гидравлического диаметра, плотности, теплопроводности, сопротивления теплопередаче и пр.;
- далее определяют, как меняется температура воды в разных контурах и находят расчетную мощность теплообменного аппарата, получают точные температурные значения на выходе холодной и горячей стороны (с точностью до сотых градуса).
Проблема в том, что при ручном расчете надо задействовать огромное количество формул и собрать множество данных — даже в облегченном формате. На практике инженеры пользуются компьютерными программами, причем каждый производитель рекомендует свое ПО для быстрого нахождения оптимального пластинчатого теплообменника и расчета его характеристик.
Если вам нужно подобрать и купить пластинчатый теплообменник в Украине, упростите себе жизнь и обратитесь к специалистам.
