Навигация
В статье разбираем, по каким критериям подбирают пластинчатые теплообменники, какими способами это можно сделать и какие инструменты используют производители для точного и надежного выбора.
Критерии подбора теплообменников
Подбор пластинчатого теплообменника основывается на анализе исходных параметров конкретного теплообменного процесса. Перечислим основные критерии, которые учитывают инженеры-теплотехники в первую очередь.
Тип среды и ее характеристики
Во внимание принимают физико-химические свойства рабочих сред, участвующих в процессе теплообмена: воды, пара, масла, гликоля, технологических жидкостей и т.д. Важны параметры вязкости, теплоемкости, теплопроводности. Также учитываются наличие твердых включений, склонность к загрязнению, агрессивность по отношению к материалу пластин и уплотнений.
Температурные параметры
Для корректного расчета нужно знать температуру на входе и выходе по обоим контурам. Это позволяет определить требуемую тепловую мощность и рассчитать температурный напор. При этом важно учитывать максимально допустимые температуры для материалов теплообменника.
Расход теплоносителей
Массовый или объемный расход в каждом контуре – один из ключевых параметров, влияющих на размер теплообменной поверхности. Помимо этого, рассчитываются скорости движения теплоносителей, чтобы обеспечить необходимый уровень турбулентности для эффективного теплообмена.
Давление
Рабочее и испытательное давления в каждом контуре определяют конструкцию аппарата. При высоких давлениях необходимы более прочные устройства, усиленные пластины или иные меры для повышения герметичности и безопасности.
Допустимые перепады давления
Важно правильно оценивать допустимые гидравлические потери. Если перепад давления на теплообменнике превышает разрешенный уровень, это нарушит работу системы. Расчет ведется отдельно для каждого циркуляционного контура.
Тип подключения и компоновка потоков
Прямоточная или перекрестная схема потоков, диагональное или одностороннее подключение влияют на эффективность функционирования. Также учитываются требования по расположению входов и выходов для удобства монтажа и обслуживания.
Требования к материалам
В зависимости от агрессивности среды и уровня температуры, выбирают материалы пластин (нержавеющая сталь, титан, сплавы) и уплотнительных прокладок (EPDM, NBR, Viton и др.). Неправильный выбор приведет к ускоренному износу деталей.
Каким способом можно подобрать теплообменник
Существуют два основных организационных подхода к подбору теплообменника:
- Самостоятельный выбор оборудования на основе расчетных данных
- Обращение к услугам производителя или официального поставщика
При наличии точных расчетных параметров, специалист может самостоятельно подобрать пластинчатый теплообменник из линейки готовых моделей, предлагаемых производителем. В этом случае во внимание принимают технические характеристики, содержащиеся в каталогах, а также рекомендации завода-изготовителя по условиям эксплуатации аппаратов. При этом нет гарантии того, что будут учтены все нюансы применительно к оборудованию конкретного бренда. Поэтому даже при видимом соответствии рабочих параметров, можно подобрать не самый лучший вариант.
Намного надежнее воспользоваться услугами специалистов компании-производителя. В этом случае заказчику предлагается заполнить опросный лист, содержащий исходные данные о рабочем процессе. Соответствующая форма для заполнения предоставляется соискателю по запросу. Но в большинстве случаев она доступна на официальном сайте. На основании предоставленных данных, инженеры рассчитывают и подбирают оптимальную модель.
Как правило, в опросном листе запрашивается следующая информация:
- Назначение теплообменника (охлаждение, нагрев, утилизация тепла и т.д.)
- Тепловая производительность
- Температура на входе и выходе по горячему и холодному контуру
- Расход теплоносителя
- Тип среды в каждом контуре
- Рабочее давление и допустимые потери напора
В зависимости от сложности системы, могут запрашиваться дополнительные данные. Так, для индивидуальных тепловых пунктов понадобится указать схему присоединения отдельно отопительной и вентиляционной нагрузки (зависимая, независимая), способ присоединения оборудования ГВС (параллельный одноступенчатый, двухступенчатый). Также необходимо сообщить о рисках загрязнения теплоносителя, ограничениях по габаритам, способах подсоединения и прочих факторах. При заполнении формы заказчик может обозначить особые условия, например, предусмотреть перспективную нагрузку для подключения дополнительных потребителей. Все это позволит максимально точно подобрать функциональный и надежных теплообменный аппарат.
Расчетные программы производителей
Большинство заводов-изготовителей при подборе теплообменников применяют собственные специализированные программные комплексы, которые не имеют общего доступа и считаются интеллектуальной собственностью. Программное обеспечение разрабатывается с учетом всех технических особенностей аппаратов конкретного бренда: геометрии пластин, доступных типоразмеров, гофрированного рисунка, монтажа и пр. ПО доступно как специалистам завода, так и деловым партнерам.
Например, российская компания «Теплотекс АПВ» использует ПО, разработанное SPX Flow Technology (Дания) – производителем пластин APV. Программа учитывает конфигурацию пластинчатых элементов, схемы потоков, тепловые нагрузки, а также допускает тонкую настройку характеристик под требования индивидуального проекта.
Использование специализированного ПО позволяет производителям:
- Выполнять точный теплотехнический и гидравлический расчет
- Подбирать оптимальное количество пластин и схему потоков
- Оценивать температурный напор и потери давления
- Гарантировать эффективность и надежность работы оборудования