Теплообмен без проблем
На мытищинском предприятии "Тепловодомер" прошли апробацию и освоены в серийном производстве новые пластинчатые теплообменники
"Тепло — добро", — гласит народная мудрость. Оно нужно всем: в быту, на производстве, в самых различных хозяйствах. Но мало произвести тепло, его еще нужно суметь передать потребителю, и желательно без потерь. А вот это, пожалуй, не менее сложная задача во всем процессе теплоснабжения. Одним из наиболее важных звеньев в этой цепочке является теплообменный агрегат, основной задачей которого как раз и является передача тепла от одной среды к другой. Именно с работой теплообменника связана эффективность и надежность эксплуатации теплотехнического оборудования, используемого в ЖКХ и на производстве. Именно от этого агрегата в немалой степени зависит, насколько экономно, эффективно используются такие недешевые сегодня энергоресурсы. Поэтому понятен повышенный интерес ко всем новинкам, появляющимся в этой области, ведь здесь имеются весьма большие резервы экономии.
Надо сказать, что традиционные и широко используемые сегодня кожухотрубные водонагреватели по своим техническим параметрам во многом устарели. Они громоздки, отличаются довольно высокими потерями тепла и расходом теплоносителя, требуют частого проведения весьма хлопотной и трудоемкой процедуры очистки. Сегодня на смену им приходят компактные и несравнимо более эффективные (экономичные) в эксплуатации разборные пластинчатые теплообменники. Однако производство таких агрегатов — дело непростое, и прежде всего из-за высоких производственных и технологических требований. В настоящее время среди производителей теплотехнического оборудования всего несколько предприятий в мире способны производить высококачественные теплообменные агрегаты. Характеристики таких аппаратов во многом определяются как удачным выбором конструкции, так и строгим выполнением всех технологических требований их производства.
Недавно на подмосковном предприятии "Тепловодомер", входящим в группу предприятий "Мытищинская теплосеть", успешно завершена апробация и освоено производство разборных пластинчатых теплообменников семейства "Функе-Омега", предназначенных для сетей отопления и горячего водоснабжения. Проведенная на предприятии апробация включала весь комплекс рабочих испытаний нового аппарата — как на приборных стендах предприятия, так и в натурных условиях (в сетях городского теплоснабжения). Заметим, что испытательные стенды предприятия оснащены уникальным оборудованием. Здесь впервые прошли обкатку и получили путевку в жизнь многие отечественные и зарубежные новинки, самому же предприятию придан федеральный статус демонстрационной зоны новых энергосберегающих технологий). Сердцем новых теплообменников "Функе-Омега" является пакет наборных пластин, в котором и происходит теплообмен между средами. В конструктивном отношении пакет состоит из гофрированных специальным образом профилированных пластин, попарно образующих межпластинные каналы, по которым поток теплоносителя распределяется в требуемых направлениях. Рисунок поверхностного профиля теплопередающих пластин представляет сочетание узких и широких углублений при различных углах наклона канала, обеспечивая наилучший теплосъем в агрегате.
При этом тупой угол наклона канала обеспечивает более эффективную теплопередачу, но в то же время создает и большее сопротивление потоку теплоносителя. В свою очередь, острый угол ведет к возникновению противоположного эффекта. Типовое исполнение пластин включает 4 типа профилей (H, G, L и K), которые отличаются геометрией штамповки и углом наклона рельефа по отношению к направлению основного потока. При компоновке это дает асимметричную структуру каналов, позволяя увеличить площадь теплосъема примерно на треть (в сравнении с симметричными каналами). Пластины имеют уплотнения, которыми разделяются каналы теплоносителя. При этом в зоне входа и выхода среды они снабжены двойным уплотнением, что препятствует смешению холодного и горячего теплоносителей. В этой зоне также имеется специальный кант утечки — в случае негерметичности одного из уплотнителей среда будет вытекать наружу, не смешиваясь с другой средой. Сами пластины изготавливаются из специальных сортов нержавеющей стали, что обеспечивает выполнение эксплуатационных требований по их коррозионной стойкости, сроку эксплуатации, устойчивости к рабочему давлению и возможности очистки (максимальная температура эксплуатации такого пластинчатого теплообменника — 180°С, максимальное давление — 25 бар). При сборке пакета пластины монтируются в раме, которая состоит из основной и прижимной плит, стяжных шпилек и опорной конструкции. Комбинируя типы, количество пластин в пакете, в принципе можно сформировать пластинчатый теплообменный аппарат для применения в той или иной конкретной ситуации. При комплектовании пакета из типовых пластин теплообменника используются специальные вычислительные алгоритмы и программы, позволяющие подобрать оптимальный по комплектации и рабочим характеристикам теплообменник. При таком формировании учитывается все: температурный график и требуемая мощность теплообменника, характеристики среды и расход теплоносителя, рабочее давление в сети и допустимые потери напора в каждом из контуров… В результате с помощью наборных пластин "Функе" может быть собран теплообменник, отвечающий всем техническим и эксплуатационно-экономическим требованиям заказчика.
Нужно сказать, что такой подход себя более чем оправдывает. В сравнении с традиционными теплообменными агрегатами такой пластинчатый теплообменник отличают весьма высокие технические характеристики. Благодаря профилированию пластин и сложному ветвлению каналов значительно снижается скорость течения теплоносителя в каналах. Это позволяет обеспечивать более высокое качество теплообмена: почти вдвое снижаются теплопотери, осуществляется более эффективный процесс передачи тепла теплоносителю. Новинке такой конструкции присущ и ряд весьма привлекательных эксплуатационных характеристик. В сравнении с традиционными кожухотрубными водонагревателями она весьма экономична в эксплуатации и отличается очень небольшими теплопотерями в атмосферу. Кроме того, в агрегате благодаря удачной конструкции изоляции практически не бывает протечек. Пластинчатый теплообменник компактен. Занимая в 6-8 раз меньше места, он требует почти на 80% меньше теплоносителя. Благодаря этому значительно снижаются затраты на установку агрегата, соответственно, снижается требуемая мощность насосов (а значит, и текущие расходы электроэнергии), уменьшаются размеры арматуры и периферийного оборудования. Снижаются (и заметно) расходы на эксплуатацию теплообменного оборудования. Благодаря турбулентному характеру течения теплоносителя в каналах не только обеспечивается высокий уровень теплопередачи, но и снижается процесс отложения солей в аппарате. А это обеспечивает более длительный безремонтный период его работы. Кроме того, очистка аппарата, если она требуется, несравненно проще и дешевле в сравнении с традиционными теплообменниками благодаря разборной конструкции пакета. Наконец, агрегат отличает весьма высокая коррозионная стойкость. Благодаря всем этим отличиям значительно увеличивается срок безотказной службы аппарата. Это подтверждает практический опыт его эксплуатации.
Новинка сертифицирована и признана соответствующей всем требованиям инспекционных предписаний (ГОСТ Р 50460-92 РФ). Область ее применения крайне широка. В первую очередь новые пластинчатые теплообменники, конечно же, предназначены для использования в сетях тепло- и водоснабжения. Как показывает практика, благодаря своим техническим характеристикам они обеспечивают эффективную работу при низких эксплуатационных затратах при использовании в сетях отопления и горячего водоснабжения, в составе блочных ИТП — индивидуальных тепловых пунктов. Новинка найдет применение не только в системе ЖКХ. Новые теплообменные аппараты с успехом могут использоваться для нагрева и охлаждения жидкостей и газов в самых различных производствах нефтегазовой и металлургической, химической и лакокрасочной, текстильной и деревоперерабатывающей отраслей, а также в пищевом, медицинском, фармакологическом производствах — одним словом, повсеместно, где технологический процесс требует осуществления эффективного теплообмена между различными средами. Уже сегодня новинка освоена в массовом производстве на предприятии "Тепловодомер" и используется на практике — прежде всего, в составе теплотехнического оборудования сетей теплоснабжения в Москве, Подмосковье, в различных регионах России и других стран СНГ. Отзывы пользователей о новых пластинчатых теплообменниках положительные.
Алексей ЛАБУНСКИЙ
"Тепло — добро", — гласит народная мудрость. Оно нужно всем: в быту, на производстве, в самых различных хозяйствах. Но мало произвести тепло, его еще нужно суметь передать потребителю, и желательно без потерь. А вот это, пожалуй, не менее сложная задача во всем процессе теплоснабжения. Одним из наиболее важных звеньев в этой цепочке является теплообменный агрегат, основной задачей которого как раз и является передача тепла от одной среды к другой. Именно с работой теплообменника связана эффективность и надежность эксплуатации теплотехнического оборудования, используемого в ЖКХ и на производстве. Именно от этого агрегата в немалой степени зависит, насколько экономно, эффективно используются такие недешевые сегодня энергоресурсы. Поэтому понятен повышенный интерес ко всем новинкам, появляющимся в этой области, ведь здесь имеются весьма большие резервы экономии.
Надо сказать, что традиционные и широко используемые сегодня кожухотрубные водонагреватели по своим техническим параметрам во многом устарели. Они громоздки, отличаются довольно высокими потерями тепла и расходом теплоносителя, требуют частого проведения весьма хлопотной и трудоемкой процедуры очистки. Сегодня на смену им приходят компактные и несравнимо более эффективные (экономичные) в эксплуатации разборные пластинчатые теплообменники. Однако производство таких агрегатов — дело непростое, и прежде всего из-за высоких производственных и технологических требований. В настоящее время среди производителей теплотехнического оборудования всего несколько предприятий в мире способны производить высококачественные теплообменные агрегаты. Характеристики таких аппаратов во многом определяются как удачным выбором конструкции, так и строгим выполнением всех технологических требований их производства.
Недавно на подмосковном предприятии "Тепловодомер", входящим в группу предприятий "Мытищинская теплосеть", успешно завершена апробация и освоено производство разборных пластинчатых теплообменников семейства "Функе-Омега", предназначенных для сетей отопления и горячего водоснабжения. Проведенная на предприятии апробация включала весь комплекс рабочих испытаний нового аппарата — как на приборных стендах предприятия, так и в натурных условиях (в сетях городского теплоснабжения). Заметим, что испытательные стенды предприятия оснащены уникальным оборудованием. Здесь впервые прошли обкатку и получили путевку в жизнь многие отечественные и зарубежные новинки, самому же предприятию придан федеральный статус демонстрационной зоны новых энергосберегающих технологий). Сердцем новых теплообменников "Функе-Омега" является пакет наборных пластин, в котором и происходит теплообмен между средами. В конструктивном отношении пакет состоит из гофрированных специальным образом профилированных пластин, попарно образующих межпластинные каналы, по которым поток теплоносителя распределяется в требуемых направлениях. Рисунок поверхностного профиля теплопередающих пластин представляет сочетание узких и широких углублений при различных углах наклона канала, обеспечивая наилучший теплосъем в агрегате.
При этом тупой угол наклона канала обеспечивает более эффективную теплопередачу, но в то же время создает и большее сопротивление потоку теплоносителя. В свою очередь, острый угол ведет к возникновению противоположного эффекта. Типовое исполнение пластин включает 4 типа профилей (H, G, L и K), которые отличаются геометрией штамповки и углом наклона рельефа по отношению к направлению основного потока. При компоновке это дает асимметричную структуру каналов, позволяя увеличить площадь теплосъема примерно на треть (в сравнении с симметричными каналами). Пластины имеют уплотнения, которыми разделяются каналы теплоносителя. При этом в зоне входа и выхода среды они снабжены двойным уплотнением, что препятствует смешению холодного и горячего теплоносителей. В этой зоне также имеется специальный кант утечки — в случае негерметичности одного из уплотнителей среда будет вытекать наружу, не смешиваясь с другой средой. Сами пластины изготавливаются из специальных сортов нержавеющей стали, что обеспечивает выполнение эксплуатационных требований по их коррозионной стойкости, сроку эксплуатации, устойчивости к рабочему давлению и возможности очистки (максимальная температура эксплуатации такого пластинчатого теплообменника — 180°С, максимальное давление — 25 бар). При сборке пакета пластины монтируются в раме, которая состоит из основной и прижимной плит, стяжных шпилек и опорной конструкции. Комбинируя типы, количество пластин в пакете, в принципе можно сформировать пластинчатый теплообменный аппарат для применения в той или иной конкретной ситуации. При комплектовании пакета из типовых пластин теплообменника используются специальные вычислительные алгоритмы и программы, позволяющие подобрать оптимальный по комплектации и рабочим характеристикам теплообменник. При таком формировании учитывается все: температурный график и требуемая мощность теплообменника, характеристики среды и расход теплоносителя, рабочее давление в сети и допустимые потери напора в каждом из контуров… В результате с помощью наборных пластин "Функе" может быть собран теплообменник, отвечающий всем техническим и эксплуатационно-экономическим требованиям заказчика.
Нужно сказать, что такой подход себя более чем оправдывает. В сравнении с традиционными теплообменными агрегатами такой пластинчатый теплообменник отличают весьма высокие технические характеристики. Благодаря профилированию пластин и сложному ветвлению каналов значительно снижается скорость течения теплоносителя в каналах. Это позволяет обеспечивать более высокое качество теплообмена: почти вдвое снижаются теплопотери, осуществляется более эффективный процесс передачи тепла теплоносителю. Новинке такой конструкции присущ и ряд весьма привлекательных эксплуатационных характеристик. В сравнении с традиционными кожухотрубными водонагревателями она весьма экономична в эксплуатации и отличается очень небольшими теплопотерями в атмосферу. Кроме того, в агрегате благодаря удачной конструкции изоляции практически не бывает протечек. Пластинчатый теплообменник компактен. Занимая в 6-8 раз меньше места, он требует почти на 80% меньше теплоносителя. Благодаря этому значительно снижаются затраты на установку агрегата, соответственно, снижается требуемая мощность насосов (а значит, и текущие расходы электроэнергии), уменьшаются размеры арматуры и периферийного оборудования. Снижаются (и заметно) расходы на эксплуатацию теплообменного оборудования. Благодаря турбулентному характеру течения теплоносителя в каналах не только обеспечивается высокий уровень теплопередачи, но и снижается процесс отложения солей в аппарате. А это обеспечивает более длительный безремонтный период его работы. Кроме того, очистка аппарата, если она требуется, несравненно проще и дешевле в сравнении с традиционными теплообменниками благодаря разборной конструкции пакета. Наконец, агрегат отличает весьма высокая коррозионная стойкость. Благодаря всем этим отличиям значительно увеличивается срок безотказной службы аппарата. Это подтверждает практический опыт его эксплуатации.
Новинка сертифицирована и признана соответствующей всем требованиям инспекционных предписаний (ГОСТ Р 50460-92 РФ). Область ее применения крайне широка. В первую очередь новые пластинчатые теплообменники, конечно же, предназначены для использования в сетях тепло- и водоснабжения. Как показывает практика, благодаря своим техническим характеристикам они обеспечивают эффективную работу при низких эксплуатационных затратах при использовании в сетях отопления и горячего водоснабжения, в составе блочных ИТП — индивидуальных тепловых пунктов. Новинка найдет применение не только в системе ЖКХ. Новые теплообменные аппараты с успехом могут использоваться для нагрева и охлаждения жидкостей и газов в самых различных производствах нефтегазовой и металлургической, химической и лакокрасочной, текстильной и деревоперерабатывающей отраслей, а также в пищевом, медицинском, фармакологическом производствах — одним словом, повсеместно, где технологический процесс требует осуществления эффективного теплообмена между различными средами. Уже сегодня новинка освоена в массовом производстве на предприятии "Тепловодомер" и используется на практике — прежде всего, в составе теплотехнического оборудования сетей теплоснабжения в Москве, Подмосковье, в различных регионах России и других стран СНГ. Отзывы пользователей о новых пластинчатых теплообменниках положительные.
Алексей ЛАБУНСКИЙ
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 03 за 2005 год в рубрике инженерное оборудование
