Преимущества теплообменника.

ПЛАСТИНЧАТЫЕ ТЕПЛООБМЕННИКИ В СИСТЕМАХ ОТОПЛЕНИЯ И ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ
ТПР – теплообменник пластинчатый разборный.
Теплообменный аппарат – это устройство, в котором осуществляется передача теплоты от горячего теплоносителя к
холодному (нагреваемому). В качестве теплоносителя может выступать жидкость, пар, газ. В зависимости от назначения,
теплообменные аппараты используют как нагреватели и как охладители.
В системах теплоснабжения в основном применяются поверхностные теплообменные аппараты, в которых теплообмен
идет через твердую стенку, разделяющую два теплоносителя. Они используются для развязки систем отопления и
снижения параметров теплоносителя во втором контуре отопления (давления и температуры). В системах горячего
водоснабжения применение теплообменников позволяет нагревать холодную воду за счет отбора тепла от теплоносителя
(закрытая система теплоснабжения).
1.Паровой котел на ТЭЦ или котельной.
2.Сетевой теплообменник.
3.Циркуляционный насос.
4.Теплообменник системы горячего водоснабжения.
5.Теплообменник системы отопления.
Рис. 1. Упрощенная схема систем отопления и горячего водоснабжения
Преимущества такой системы очевидны:
Значительно повышается надежность всей системы теплоснабжения.
Увеличивается срок эксплуатации котлов и трубопроводов.
Отпадает необходимость в прокладке и обслуживании трубопровода
горячего водоснабжения от котельной к потребителю.
Значительно снижаются затраты на водоподготовку теплоносителя.
Повышается качество горячей воды.
В процессе внедрения в конце 90-х годов в теплоэнергетике новых
технологий и оборудования, все большее применение находят разборные
пластинчатые теплообменники () обладающие:
высокой надежностью;
низкими монтажными и эксплуатационными затратами;
длительным сроком эксплуатации (до 25 лет);
гибкостью к параметрам систем тепло- и водоснабжения и к их изменению.
Пластинчатый теплообменник относится к классу более технологичного оборудования, чем кожухотрубные аппараты,
применяемые в теплоэнергетике. Потоки теплоносителя и нагревающей среды распространяются между рифлеными
пластинами, собранными в пакет (Рис. 1, 2.). За счет этого требуемая площадь теплообмена меньше в 2-10 раз.
Рис. 2. Конструкция пластинчатого теплообменника
Пластинчатый теплообменник состоит из неподвижной
плиты (1), соединенной с верхней (2) и нижней (3)
направляющими штангами, прижимной плиты (4) и задней
стойки (5). Между неподвижной и прижимной плитами
находится
расчетное
количество
пластин
(6)
с
уплотнительными прокладками. Пакет пластин стянут
резьбовыми стяжками (7). Каналы движения жидкости в
аппарате организованны уплотнительными прокладками
(Рис. 3). Двойное уплотнение исключает смешивание
жидкостей.
Рис. 3. Организация движения потоков теплоносителя и нагреваемой среды
В 1995-97 годах в России была реализована значительная часть пилотных
проектов на различных предприятиях производящих, передающих и
потребляющих тепловую энергию и горячую воду. За время эксплуатации был
накоплен опыт по расчету, проектированию, монтажу и обслуживанию ТПР.
Выявлены преимущества и недостатки этого типа оборудования.
Преимущества применения и эксплуатации ТПР
Низкая загрязняемость поверхности теплообмена вследствие высокой турбулентности потока жидкости, образуемой
рифлением и качественной полировки теплообменных пластин. Для снижения процесса забивания ТПР обязательны к
установке по обоим контурам фильтры грубой очистки, задерживающих механические частицы более 1 мм.
Экономичность и простота обслуживания. При забивании, ТПР может быть разобран, промыт и собран двумя низко
квалифицированными работниками в течении 4-6 часов. Либо без разборки – химическим методом в течении 2 часов. В
повсеместно используемых кожухотрубных теплообменниках (КТТО) процесс очистки внутренней поверхности трубок,
как правило, механический, и часто ведет к разрушению трубки с последующим ее заглушением. Что равнозначно
снижению тепловой мощности аппарата.
Внешнюю поверхность трубок не удается очистить вовсе. Это также ведет к постепенному снижению мощности КТТО.
Срок эксплуатации первой выходящей из строя единицы уплотнительной прокладки – у ведущих европейских
производителей достигает 10 лет. Срок работы теплообменных пластин 20-25 лет. Стоимость замены уплотнений от
стоимости ТПР колеблется в пределах 15-25 %, что экономнее аналогичного процесса замены латунной трубной группы в
КТТО, составляющей 80-90% от стоимости аппарата.
Низкотемпературный теплоноситель в системах отопления и горячего водоснабжения позволяет нагревать воду в ТПР до
необходимой температуры. Температурная разница между теплоносителем и нагретой водой 2-5 °С.
Стоимость монтажа ТПР и КТТО составляет 2-4 % и 25-35 % от стоимости оборудования соответственно.
Индивидуальный расчет ТПР для каждого объекта по оригинальной программе завода изготовителя позволяет подобрать
конфигурацию и число каналов в ТПР для соблюдения гидравлического и температурного режимов по обоим контурам.
Это очень важно в разветвленных системах теплоснабжения для обеспечения требуемого теплосъема в любой точке
тепловой сети, независимо от ее температурных и гидравлических характеристик. В отличие от КТТО в ТПР можно
реализовать значительно большие гидравлические перепады, что в свою очередь ведет к дополнительному уменьшению
теплопередающей поверхности, а значит и стоимости аппарата в 1,5 - 3 раза.
Двухступенчатая система ГВС, реализованная в одном теплообменнике, позволяет значительно сэкономить на монтаже и
уменьшить требуемые площади под индивидуальный тепловой пункт.
Конденсация водяного пара в ТПР снимает вопрос о специальном охладителе, т.к. температура конденсата может быть
50°С и ниже. Вывод: применение нового технологичного оборудования позволяет наряду с экономией первоначальных
затрат (20-30%) переходить на другие режимы работы. Достигается более эффективное использование источников
энергии, повышение их КПД. Окупаемость перевооружения объектов в теплоэнергетике колеблется от 2 до 5 лет, а в
некоторых случаях несколько месяцев.