Die Vorrichtung und das Funktionsprinzip des Plattenwärmetauschers

Effizientes und wirtschaftliches Heizen oder Kühlen des Arbeitsumfelds in der modernen Industrie, im Wohnungsbau und in kommunalen Dienstleistungen sowie in der Lebensmittel- und Chemieindustrie erfolgt mit Wärmetauschern (TO). Es gibt verschiedene Arten von Wärmetauschern, aber die am weitesten verbreiteten sind Plattenwärmetauscher.

In dem Artikel werden Aufbau, Umfang und Funktionsweise des Plattenwärmetauschers ausführlich erörtert. Besonderes Augenmerk wird auf die Konstruktionsmerkmale verschiedener Modelle, Betriebsregeln und Wartungsmerkmale gelegt. Darüber hinaus wird eine Liste führender in- und ausländischer Hersteller von Platten-TO vorgestellt, deren Produkte bei russischen Verbrauchern sehr gefragt sind.

Gerät und Funktionsprinzip

Das Design des Dichtungsplattenwärmetauschers umfasst:

• eine stationäre Frontplatte, auf der die Einlass- und Auslassrohre montiert sind;
• feste Druckplatte;
• bewegliche Druckplatte;
• Paket von Wärmeübertragungsplatten;
• Dichtungen aus hitzebeständigem und aggressivem Medienmaterial;
• obere Stützbasis;
• untere Führungsbasis;
• Bett;
• Satz Zuganker;
• Ein Satz Stützbeine.

Diese Anordnung der Einheit gewährleistet die maximale Intensität des Wärmeaustauschs zwischen den Arbeitsmedien und den kompakten Abmessungen der Vorrichtung.

Dichtung Plattenwärmetauscher Design

Am häufigsten werden Wärmeaustauschplatten durch Kaltprägen aus rostfreiem Stahl mit einer Dicke von 0,5 bis 1 mm hergestellt. Bei Verwendung chemisch aktiver Verbindungen als Arbeitsmedium können jedoch Titan- oder Nickelplatten verwendet werden.

Alle im Arbeitssatz enthaltenen Platten haben die gleiche Form und werden nacheinander spiegelbildlich installiert. Diese Methode zur Installation von Wärmeübertragungsplatten ermöglicht nicht nur die Bildung von Schlitzkanälen, sondern auch den Wechsel des Primär- und Sekundärkreises.

Jede Platte hat 4 Löcher, von denen zwei die Zirkulation des primären Arbeitsmediums gewährleisten, und die anderen beiden sind mit zusätzlichen Konturdichtungen isoliert, wobei die Möglichkeit des Mischens des Arbeitsmediums ausgeschlossen ist. Die Dichtheit der Verbindung der Platten wird durch spezielle Konturdichtungen aus einem Material sichergestellt, das hitzebeständig und beständig gegen die Einwirkungen chemischer Wirkstoffe ist. Dichtungen werden in die Profilnuten eingebaut und mit einer Clipverriegelung befestigt.

Das Funktionsprinzip des Plattenwärmetauschers

Die Bewertung der Wirksamkeit einer Plattenwartung erfolgt nach folgenden Kriterien:

• Leistung;
• die maximale Temperatur der Arbeitsumgebung;
• Bandbreite;
• hydraulischer Widerstand.

Basierend auf diesen Parametern wird das gewünschte Wärmetauschermodell ausgewählt. In abgedichteten Plattenwärmetauschern ist es möglich, den Durchsatz und den Hydraulikwiderstand durch Ändern der Anzahl und Art der Plattenelemente einzustellen.

Die Intensität des Wärmeaustauschs ist auf das Strömungsregime des Arbeitsmediums zurückzuführen:

• bei einer laminaren Strömung des Kühlmittels ist die Intensität der Wärmeübertragung minimal;
• Der Übergangsmodus ist durch eine Zunahme der Intensität der Wärmeübertragung aufgrund des Auftretens von Wirbeln in der Arbeitsumgebung gekennzeichnet.
• Die maximale Intensität der Wärmeübertragung wird durch turbulente Bewegung des Kühlmittels erreicht.

Die Leistung des Plattenwärmetauschers wird für eine turbulente Strömung des Arbeitsmediums berechnet.

Abhängig von der Position der Rillen gibt es drei Arten von Wärmeübertragungsplatten:

1. mit "Sanft"
   Kanäle (Rillen befinden sich in einem Winkel von 600). Solche Platten sind durch unbedeutende Turbulenzen und geringe Intensität der Wärmeübertragung gekennzeichnet, jedoch haben "weiche" Platten einen minimalen hydraulischen Widerstand;
2. mit "Durchschnittlich"
   Kanäle (Wellenwinkel von 60 bis 300). Die Platten sind Übergangsplatten und unterscheiden sich in durchschnittlichen Turbulenzen und Wärmeübertragungsraten;
3. mit "Zäh"
   Kanäle (Wellenwinkel 300). Solche Platten zeichnen sich durch maximale Turbulenzen, intensive Wärmeübertragung und eine signifikante Erhöhung des hydraulischen Widerstands aus.

Um die Effizienz des Wärmeaustauschs zu erhöhen, wird die Bewegung des primären und sekundären Arbeitsmediums in die entgegengesetzte Richtung ausgeführt. Der Prozess des Wärmeaustauschs zwischen dem primären und dem sekundären Arbeitsmedium ist wie folgt:

1. Das Kühlmittel wird den Einlassrohren des Wärmetauschers zugeführt;
2. Wenn sich Arbeitsmedien entlang der entsprechenden Schaltkreise bewegen, die aus Wärmeaustauschplattenelementen gebildet sind, tritt eine intensive Wärmeübertragung von dem erhitzten Medium auf, das erwärmt wird;
3. Durch die Auslassrohre des Wärmetauschers wird das erwärmte Kühlmittel zu seinem vorgesehenen Zweck (zu Heizung, Lüftung, Wasserversorgungssystemen) geleitet, und das gekühlte Kühlmittel tritt wieder in den Arbeitsbereich des Wärmeerzeugers ein.

Das Funktionsprinzip des Plattenwärmetauschers
Um einen effizienten Betrieb des Systems zu gewährleisten, ist eine vollständige Dichtheit der Wärmeaustauschkanäle erforderlich, die durch Dichtungen gewährleistet wird.

Plattenanordnung

Die Konstruktion und das Funktionsprinzip des Plattenwärmetauschers hängen von der Modifikation der Ausrüstung ab, die eine andere Anzahl von Platten mit festen Dichtungen enthalten kann. Diese Dichtungen bedecken die Kanäle mit dem fließenden Wärmeträger. Um die erforderliche Dichtheit von miteinander verbundenen Dichtungspaaren zu erreichen, ist es ausreichend, diese Platten mit einer beweglichen Platte zu befestigen.

Die auf dieses Gerät einwirkenden Lasten verteilen sich in der Regel auf die Platten und Dichtungen. Der Rahmen und die Befestigungselemente bilden im Großen und Ganzen den Körper der Ausrüstung.

Die geprägte Oberfläche der Platten während des Zusammendrückens garantiert eine starke Befestigung und ermöglicht es dem gesamten Wärmetauschersystem, die erforderliche Festigkeit und Steifigkeit zu erreichen.

Die Dichtungen werden mit einer Aufsteckverbindung an den Platten befestigt. Es muss gesagt werden, dass die Dichtungen während des Klemmens relativ zu ihrer Achse selbstzentriert sind. Das Austreten des thermischen Mediums wird durch die Manschettenkante verhindert, die zusätzlich eine Barriere bildet.

Für die Vorrichtung eines Plattenwärmetauschers werden verschiedene Arten von Dichtungen hergestellt: mit harten und weichen Wellen.

Weitere Informationen zu Wärmeaustauschgeräten:

Bei weichen Platten stehen die Kanäle in einem Winkel von 30 Grad. Diese Art von Vorrichtung zeichnet sich durch eine hohe Wärmeleitfähigkeit, aber einen unbedeutenden Widerstand gegen den Druck des Wärmeträgers aus.

Bei starren Elementen wird bei der Herstellung von Rillen ein Winkel von 60 Grad hergestellt. Diese Vorrichtungen zeichnen sich nicht durch eine erhöhte Wärmeleitfähigkeit aus, ihr Hauptvorteil ist die Fähigkeit, einem signifikanten Druck des Kühlmittels standzuhalten.

Um den besten Wärmeübertragungsmodus zu erzielen, können Sie die Platten kombinieren. Darüber hinaus sollte berücksichtigt werden, dass es für einen optimalen Betrieb des Geräts erforderlich ist, dass es im Turbulenzmodus funktioniert - der Wärmeträger muss sich ohne Verzögerungen durch die Kanäle bewegen. Übrigens hat ein Rohrbündelwärmetauscher, bei dem die Struktur ein Rohr-in-Rohr-Schema aufweist, eine laminare Strömung des Kühlmittels.

Was ist der Vorteil? Bei gleichen wärmetechnischen Eigenschaften weist die Plattenausrüstung deutlich kleinere Abmessungen auf.

Anforderungen an Dichtungen

Um eine vollständige Dichtheit der Profilkanäle zu gewährleisten und das Austreten von Arbeitsflüssigkeiten zu verhindern, müssen die Dichtungen die erforderliche Temperaturbeständigkeit und ausreichende Beständigkeit gegen die Auswirkungen einer aggressiven Arbeitsumgebung aufweisen.

Die folgenden Arten von Dichtungen werden in modernen Plattenwärmetauschern verwendet:

• Ethylenpropylen (EPDM). Sie werden verwendet, wenn mit heißem Wasser und Dampf im Temperaturbereich von -35 bis +1600 ° C gearbeitet wird, ungeeignet für fettige und ölige Medien.
• NITRIL-Dichtungen (NBR) werden zum Arbeiten mit öligen Arbeitsmedien verwendet, deren Temperatur 1350 ° C nicht überschreitet.
• VITOR-Dichtungen sind für aggressive Medien bei Temperaturen von nicht mehr als 1800 ° C ausgelegt.

Die Grafiken zeigen die Abhängigkeit der Dichtungslebensdauer von den Betriebsbedingungen:

Beim Anbringen der Dichtungen gibt es zwei Möglichkeiten:

• auf Kleber;
• mit einem Clip.

Die erste Methode wird aufgrund der Mühsal und Dauer der Verlegung selten angewendet. Außerdem ist bei Verwendung von Klebstoff die Wartung der Einheit und der Austausch von Dichtungen erheblich kompliziert.

Das Clip-Schloss ermöglicht die schnelle Installation von Platten und den einfachen Austausch gebrochener Dichtungen.

Wärmetauscher aus Gusseisen

Der Wärmetauscher besteht aus Gusseisen, korrodiert nicht, erfordert jedoch sorgfältige Wartung und sorgfältigen Betrieb. Diese Eigenschaften ergeben sich aus ihren Eigenschaften von Gusseisen und die Hauptsache ist die Zerbrechlichkeit von Gusseisen. Eine ungleichmäßige Erwärmung, die am häufigsten aufgrund von Zunder auftritt, führt zu Rissen im Wärmetauscher.

Information: Das Spülen des Kühlmittels ist ein obligatorisches und grundlegendes Element des technischen Betriebs eines Gaskessels. Das Kühlmittel wird gespült

• Einmal im Jahr, wenn als Wärmeträger verwendet - fließendes Wasser (nicht empfohlen),
• Einmal alle 2 Jahre, falls verwendet - Frostschutzmittel,
• Einmal alle 4 Jahre, wenn gereinigtes Wasser verwendet wird.

Technische Eigenschaften

Im Allgemeinen werden die technischen Eigenschaften eines Plattenwärmetauschers durch die Anzahl der Platten und die Art und Weise, wie sie verbunden sind, bestimmt. Nachfolgend sind die technischen Eigenschaften von abgedichteten, gelöteten, halbgeschweißten und geschweißten Plattenwärmetauschern aufgeführt:

Basierend auf den in der Tabelle angegebenen Parametern wird das erforderliche Wärmetauschermodell bestimmt. Zusätzlich zu diesen Eigenschaften sollte berücksichtigt werden, dass halbgeschweißte und geschweißte Wärmetauscher besser für die Arbeit mit aggressiven Arbeitsmedien geeignet sind.

Auswahl der Plattenwärmetauscher nach technischen Merkmalen

Beachten Sie bei der Auswahl eines Wärmetauschers Folgendes:

• die gewünschte Temperatur zum Erhitzen der Flüssigkeit;
• die maximale Temperatur des Kühlmittels;
• Druck;
• Kühlmittelverbrauch;
• die erforderliche Durchflussrate der erhitzten Flüssigkeit.

Hersteller produzieren Geräte mit verschiedenen technischen Eigenschaften. Beispielsweise haben die Produkte der beliebten Marke Alfa Laval die folgenden Parameter.

Spezielle Software und spezialisierte Services vereinfachen die Suchaufgabe. Typischerweise sind die Einheiten so konfiguriert, dass sie eine Flüssigkeit mit einer Temperatur von 70 ° C hinterlassen.

Anwendungen

Zuverlässige und effiziente Plattenwärmetauscher werden in verschiedenen Bereichen eingesetzt.

1. Öl Industrie. Die Ausrüstung dient zur Kühlung recycelbarer Energieressourcen.
2. Heizungs- und Warmwassersysteme. Die Geräte erwärmen die den Verbrauchern zugeführten Flüssigkeiten.
3. Maschinenbau und Metallurgie.Die Ausrüstung dient zur Kühlung von Maschinen und Anlagen.
4. Lebensmittelindustrie. Beispielsweise sind Wärmetauscher Teil von Pasteurisierungsanlagen.
5. Schiffbau. Geräte kühlen verschiedene Geräte und erwärmen Meerwasser auf Schiffen.

Dies ist nur ein kleiner Teil des Anwendungsbereichs von Wärmetauschern. Die Ausrüstung wird auch in der Automobilindustrie, bei der Herstellung von Säuren und Laugen und in anderen Industrien eingesetzt.

Wofür ist ein Wärmetauscher in einem Heizsystem?

Das Vorhandensein eines Wärmetauschers in einem Heizsystem zu erklären, ist recht einfach. Die meisten Wärmeversorgungssysteme in unserem Land sind so ausgelegt, dass die Temperatur des Kühlmittels im Heizraum geregelt wird und das beheizte Arbeitsmedium direkt den in der Wohnung installierten Heizkörpern zugeführt wird.

In Gegenwart eines Wärmetauschers wird auf das Arbeitsmedium aus dem Kesselraum mit klar definierten Parametern verzichtet, beispielsweise 1000 ° C. Beim Eintritt in den Primärkreislauf gelangt das erwärmte Kühlmittel nicht in die Heizgeräte, sondern erwärmt das sekundäre Arbeitsmedium, das in die Heizkörper gelangt.

Der Vorteil eines solchen Schemas besteht darin, dass die Temperatur des Kühlmittels an einzelnen einzelnen Wärmestationen geregelt wird, von wo aus es den Verbrauchern zugeführt wird.

Vorteile und Nachteile

Die weit verbreitete Verwendung von Plattenwärmetauschern beruht auf folgenden Vorteilen:

• kompakte Abmessungen. Durch die Verwendung von Platten wird die Wärmeaustauschfläche erheblich vergrößert, wodurch die Gesamtabmessungen der Struktur verringert werden.
• einfache Installation, Bedienung und Wartung. Der modulare Aufbau des Geräts erleichtert das Zerlegen und Waschen der zu reinigenden Elemente.
• hohe Effizienz. Die Produktivität des PHE liegt zwischen 85 und 90%;
• erschwingliche Kosten. Rohrbündel-, Spiral- und Blockinstallationen mit ähnlichen technischen Eigenschaften sind viel teurer.

Die Nachteile des Plattendesigns können berücksichtigt werden:

• die Notwendigkeit der Erdung. Unter dem Einfluss von Streuströmen können sich in dünnen geprägten Platten Fisteln und andere Defekte bilden.
• die Notwendigkeit, hochwertige Arbeitsumgebungen zu verwenden. Da der Querschnitt der Arbeitskanäle klein ist, kann die Verwendung von hartem Wasser oder einem Wärmeträger von schlechter Qualität zu Verstopfungen führen, wodurch die Wärmeübertragungsrate verringert wird.

Merkmale und Eigenschaften der Platten

Wie bereits mehrfach erwähnt, wird zur Herstellung von Platten nur Edelstahl verwendet - ein Material, das gegen Korrosion und hohe Temperaturen beständig ist. Die Herstellungstechnologie von Plattenwärmetauscherelementen ist das StanzenDies ermöglicht die Herstellung von Platten mit komplexer Konfiguration. Auf diese Weise können Sie die grundlegenden Eigenschaften des Materials beibehalten.

Es ist auch wichtig zu berücksichtigen, dass nicht jeder Edelstahl für die Herstellung von Platten geeignet ist. Es werden nur bestimmte Marken verwendet. Die Platten selbst haben eine ungewöhnliche Form. Auf der ebenen Fläche sind spezielle Rillen angebracht, befindet sich sowohl in symmetrischer als auch in chaotischer Reihenfolge. Dank einer solchen gewellten Oberfläche vergrößert sich der Wärmeabfuhrbereich und eine gleichmäßigere Verteilung der Wärmeübertragungsflüssigkeiten wird sichergestellt.

Die Befestigung der Gummidichtungen erfolgt mit speziellen Clips direkt auf den Platten. Außerdem haben die Dichtungen ein selbstzentrierendes Design, was sehr praktisch ist. Dank der Manschetten wird eine zusätzliche Barriere geschaffen, die das Kühlmittel hält. Wenn wir die Arten von Platten betrachten, die von Herstellern hergestellt werden, dann gibt es nur zwei davon.

1. Element mit thermisch starrer Riffelung... Die Rillen auf einer solchen Platte sind in einem Winkel von 30 Grad ausgeführt. Sie haben hohe Wärmeleitfähigkeitseigenschaften, halten aber beim Zirkulieren des Kühlmittels nicht zu viel Druck aus.
2. Thermisch weiche Wellplatte, in einem Winkel von 60 Grad ausgeführt. Ein solches Element hat eine geringe Wärmeleitfähigkeit, widersteht jedoch leicht dem hohen Druck des in der Einheit zirkulierenden Kühlmittels.

Dank der Kombination verschiedener Plattentypen im Hauptkörper des Geräts ist es möglich, eine optimale Wärmeübertragungsoption für die gesamte Struktur zu erzielen. Für den effizienten Betrieb des Plattenwärmetauschers ist es jedoch wichtig, dass das Kühlmittel in einem turbulenten Zustand zirkuliert. Einfach ausgedrückt, sollte die Flüssigkeit im Gerät mit maximaler Wärmeübertragung ungehindert fließen.

Rohrleitungsdiagramme für Plattenwärmetauscher

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, den PHE an das Heizsystem anzuschließen. Die einfachste ist die Parallelschaltung mit einem Steuerventil, dessen schematische Darstellung unten dargestellt ist:

Parallelschaltplan von PHE

Die Nachteile einer solchen Verbindung umfassen eine erhöhte Belastung des Heizkreislaufs und einen geringen Wirkungsgrad der Warmwasserbereitung mit einem signifikanten Temperaturunterschied.

Die parallele Verbindung zweier Wärmetauscher in einem zweistufigen Schema ermöglicht einen effizienteren und zuverlässigeren Betrieb des Systems:

Zweistufiger Parallelschaltplan

1 - Plattenwärmetauscher; 2 - Temperaturregler; 2.1 - Ventil; 2.2 - Thermostat; 3 - Umwälzpumpe; 4 - Warmwasserverbrauchsmesser; 5 - Manometer.

Das Heizmedium für die erste Stufe ist der Rücklauf des Heizsystems, und kaltes Wasser wird als zu erwärmendes Medium verwendet. Im zweiten Kreislauf ist das Heizmedium der Wärmeträger aus der direkten Leitung des Heizsystems, und der vorgewärmte Wärmeträger aus der ersten Stufe wird als Heizmedium verwendet.

Anschlusspläne für Warmwasserwärmetauscher

Der Wasser-Wasser-Wärmetauscher verfügt über mehrere Anschlussmöglichkeiten. Der Primärkreis ist immer an die Verteilungsleitung des Heizungsnetzes (städtisch oder privat) und der Sekundärkreis an die Wasserversorgungsleitungen angeschlossen. Je nach Ausführung kann ein paralleles einstufiges Warmwasser (Standard), ein zweistufiges gemischtes oder ein zweistufiges Serien-Warmwasser verwendet werden.

Der Anschlussplan wird gemäß den Normen "Bemessung von Wärmepunkten" SP41-101-95 festgelegt. Für den Fall, dass das Verhältnis des maximalen Wärmeflusses zu Warmwasser zum maximalen Wärmefluss zu Heizung (QHWMax / QTEPLmax) im Bereich von ≤0,2 und ≥1 bestimmt wird, wird ein einstufiges Verbindungsschema zugrunde gelegt, wenn Das Verhältnis wird innerhalb von 0,2 ≤ QHWMax / QTEPLmax ≤ 1 bestimmt. Anschließend verwendet das Projekt ein zweistufiges Verbindungsschema.

Standard

Das Parallelverbindungsschema wird als das am einfachsten und wirtschaftlichsten zu implementierende angesehen. Der Wärmetauscher ist in Bezug auf die Steuerventile (Absperrventil) und parallel zum Heizungsnetz in Reihe geschaltet. Um eine hohe Wärmeübertragung zu erreichen, benötigt das System eine große Durchflussrate des Wärmeträgers.

Zweistufig

Bei Verwendung eines zweistufigen Wärmetauscheranschlussschemas wird die Warmwasserbereitung für die Warmwasserversorgung entweder in zwei unabhängigen Geräten oder in einer Monoblock-Installation durchgeführt. Unabhängig von der Netzwerkkonfiguration wird das Installationsschema viel komplizierter, aber die Systemeffizienz steigt erheblich und der Kühlmittelverbrauch sinkt (bis zu 40%).

Die Wasseraufbereitung erfolgt in zwei Schritten: Der erste nutzt die Wärmeenergie des Rückstroms, der das Wasser auf ca. 40 ° C erwärmt. In der zweiten Stufe wird das Wasser auf die normalisierten Werte von 60 ° C erwärmt.

Das zweistufige gemischte Verbindungssystem ist wie folgt:

Zweistufiger serieller Anschlussplan:

Ein serielles Verbindungsschema kann in einem Warmwasserwärmetauscher implementiert werden.Dieser Wärmetauschertyp ist im Vergleich zu Standardwärmetauschern komplexer und seine Kosten sind viel höher.

Handbuch

Jedem werkseitig hergestellten Plattenwärmetauscher muss eine ausführliche Bedienungsanleitung mit allen erforderlichen Informationen beigefügt sein. Nachfolgend finden Sie einige grundlegende Bestimmungen für alle Arten der Berufsbildung.

Installation von PHE

1. Der Standort des Geräts muss für Wartungsarbeiten freien Zugang zu den Hauptkomponenten bieten.
2. Die Befestigung der Zu- und Abflussleitungen muss starr und fest sein.
3. Der Wärmetauscher sollte auf einer streng horizontalen Beton- oder Metallbasis mit ausreichender Tragfähigkeit installiert werden.

Inbetriebnahmearbeiten

1. Vor dem Starten des Geräts muss die Dichtheit gemäß den Empfehlungen im technischen Datenblatt des Produkts überprüft werden.
2. Bei der ersten Inbetriebnahme der Anlage sollte die Temperaturanstiegsrate 250 ° C / h nicht überschreiten, und der Druck im System sollte 10 MPa / min nicht überschreiten.
3. Das Verfahren und der Umfang der Inbetriebnahmearbeiten müssen eindeutig der im Reisepass der Einheit angegebenen Liste entsprechen.

Bedienung des Gerätes

1. Bei der Verwendung des PHE dürfen Temperatur und Druck des Arbeitsmediums nicht überschritten werden. Überhitzung oder erhöhter Druck können zu ernsthaften Schäden oder zum vollständigen Ausfall des Geräts führen.
2. Um einen intensiven Wärmeaustausch zwischen den Arbeitsmedien zu gewährleisten und die Effizienz der Installation zu erhöhen, muss die Möglichkeit vorgesehen werden, die Arbeitsmedien von mechanischen Verunreinigungen und schädlichen chemischen Verbindungen zu reinigen.
3. Eine signifikante Verlängerung der Lebensdauer des Geräts und eine Steigerung seiner Produktivität ermöglichen eine regelmäßige Wartung und einen rechtzeitigen Austausch beschädigter Elemente.

Sekundärwärmetauscher für Gaskessel

Es wird auch als Wärmetauscher für die Warmwasserversorgung (Warmwasserversorgung) bezeichnet. Dies ist ein rechteckiges Gerät mit miteinander verbundenen Innenplatten aus Edelstahl in Lebensmittelqualität. Je mehr es gibt, desto höher ist die Leistung des Geräts. Im Inneren bilden sie 8 bis 30 Schichten. Die hohe Wärmeleitfähigkeit der Materialien und die große Wechselwirkungsfläche sorgen für die notwendige Wärmeübertragung während der schnellen Bewegung des Wassers.

Jede der Schichten ist ein Kanal, der innerhalb des Wärmetauschers isoliert ist. Die Platten haben ein Relief, aus dem diese Durchgänge gebildet werden. Die Dicke der Leitbleche beträgt üblicherweise 1 mm. Die Kanäle haben Ecken und je schärfer sie sind, desto höher ist die Flüssigkeitsgeschwindigkeit und umgekehrt. Das Muster der Wasserbewegung kann ein- und mehrseitig sein - mit einer Richtungsänderung. Im zweiten Fall wird ein höherer Wirkungsgrad erreicht.

Der Sekundäraustauscher sollte jährlich mit schlechter Wasserqualität und bei Verwendung eines Enthärterfilters alle drei Jahre gewaschen werden.

Nach dem Öffnen des Heißwasserventils am Mischer leitet das Dreiwegeventil einen Teil des erwärmten Kühlmittels zum Sekundäraustauscher. Dann gibt die heiße Flüssigkeit Wärme an das kalte Leitungswasser in der Einheit ab, wonach erwärmtes Wasser aus dem Wärmetauscher zur Versorgung durch die Wasserhähne in Küche und Bad austritt.

Das abgekühlte Kühlmittel gelangt dann in das Rohr, wo es sich mit dem Rückfluss - dem verbrauchten Kühlmittel aus dem Heizsystem - vermischt und wieder in den Primäraustauscher gelangt.

Der Sekundärwärmetauscher befindet sich üblicherweise unterhalb der Brennkammer. In verschiedenen Kesseln ist es vertikal oder horizontal auf der Seite montiert.

Kombinierte Wärmetauscher - Bithermal - werden auch in Kesseln eingesetzt. In ihnen ist die Kommunikation mit heißem Wasser von Kanälen mit einem Wärmeträger für das Heizsystem umgeben. Das Gas überträgt zunächst Energie auf das Kühlmittel und dieses leitet einen Teil davon an die Warmwasserversorgung weiter. Da Gaskessel mit solchen Wärmetauschern einfacher sind, wird kein Dreiwegeventil benötigt.

Reparatur des Sekundärwärmetauschers

Sekundärheizungen sind häufig verstopft, insbesondere Modelle mit engen Kanälen.Ohne Reinigung brechen sie mit der Zeit zusammen und versagen schließlich. Die Ablagerungsschicht im Inneren des Geräts reduziert die Wärmeübertragung, weshalb der Kessel mehr Gas verbraucht.

Salzablagerungen, Zunder und Rost machen den größten Teil der Verschmutzung aus: Neben dem Sekundärwärmetauscher schadet es nicht, auch die Heizungs- und Warmwasserkreisläufe zu überprüfen

Probleme mit Wärmetauschern werden durch Codes auf dem Kesseldisplay angezeigt. In diesem Fall gibt es einen Aktionsplan.

Schauen wir uns das Problem mit der Sekundärheizung genauer an:

1. Wir nehmen den Sekundärwärmetauscher heraus.
2. Wir betrachten die Gelenke, Innen- und Außengewinde. Nach der letzten Reinigung hat sich ihr Zustand möglicherweise verschlechtert. Dies geschieht aufgrund aggressiver Säuren. Wir ersetzen die abgenutzten abnehmbaren Elemente.
3. Wir überprüfen die Integrität. Mit dem Wärmetauscher könnte ein Wasserschlag aufgetreten sein. Eine sehr kleine Fistel (Loch) kann nur von einem Spezialisten gefunden werden.
4. Wir untersuchen den Wärmetauscher besser und rufen dazu den Assistenten auf. Wir ersetzen ein stark beschädigtes Gerät.
5. Ganz am Anfang kann Verschmutzung gefunden werden. Wir suchen visuell nach Plaketten in den Eingangslöchern. Wir blasen Luft in das Teil und orientieren uns auch am Klang. Wir reinigen, wenn der Wärmetauscher verstopft ist. Kalkklumpen können auch nach einem leichten Klopfen herausfallen.
6. Sie müssen eine von drei Reinigungsoptionen auswählen: Hausmittel wie Reinigungsmittel und Zitronensäurelösungen, spezielle Mischungen oder professionelle Reinigung.

Spülen Sie den Wärmetauscher zunächst mit kaltem Leitungswasser. Gießen Sie dann Zitronensäure in das Gerät und geben Sie es in einen Eimer Wasser. Nehmen Sie dann den Wärmetauscher heraus und füllen Sie ihn mit Wasser, um die Durchgängigkeit zu überprüfen.

Wenn es langsam hereinkommt oder sich nicht bewegt, bereiten Sie eine gesättigte Essiglösung in Wasser vor und gießen Sie sie hinein. Dann mit heißem Wasser abspülen und blasen. Verwenden Sie nach Möglichkeit eine Luftpumpe. Wiederholen Sie den Essigzyklus.

Unter den Argumenten für eine professionelle Reinigung ist die Unannehmlichkeit des Reinigungsdesigns, die Schwierigkeit bei der Beurteilung der Kontamination und das Risiko einer Beschädigung durch unabhängige mechanische Einwirkung zu erwähnen.

Wenn die oben genannten Schritte nicht funktionieren, versuchen Sie es mit einer speziellen Reinigungslösung wie einem Reinigungsgel oder einer Adipinsäurelösung mit geringer Stärke. Wenn diese Methode auch nicht funktioniert hat, rufen Sie den Master an oder bestellen Sie eine professionelle Reinigung.

Wie ersetze ich ein Teil?

Hierfür sind keine besonderen Kenntnisse erforderlich. Gehen Sie folgendermaßen vor, um den alten Wärmetauscher zur Inspektion oder zum Austausch zu entfernen:

1. Trennen Sie die Stromversorgung und schalten Sie das Gas aus.
2. Entfernen Sie die vordere Abdeckung des Kessels.
3. Unterbrechen Sie die Kaltwasserversorgung für den Warmwasserkreislauf. Schließen Sie die Ventile an den Vor- und Rücklaufleitungen des Heizkreislaufs.
4. Entfernen Sie die Ablassschraube. Lassen Sie alles Wasser aus dem Kessel ab.
5. Reduzieren Sie gegebenenfalls den Druck im System und entfernen Sie die Luft.
6. Ziehen Sie die Elektronikplatine heraus. Entfernen Sie dazu die notwendigen Befestigungselemente.
7. Entfernen Sie die Klemmen vom Gasventil.
8. Nehmen Sie die Kesselelemente heraus, die ein leichtes Entfernen des sekundären Wärmetauschers verhindern: Kaltwassereinlass, Wasserarmaturen usw. Entfernen Sie die entsprechenden Halterungen, Muttern und Klemmen.
9. Isolieren Sie alle elektrischen Baugruppen und Kabel mit wasserdichtem Material.
10. Lösen Sie die Befestigungselemente, die den Sekundärwärmetauscher halten. Verwenden Sie ein handliches Werkzeug. Manchmal kann dies mit einem Sechseck erfolgen. Die Hersteller versuchen, den Wärmetauscher an einem geeigneten Ort zu platzieren, damit die Kesselelemente beim Entfernen nicht leiden.
11. Sekundärwärmetauscher entfernen, Wasser von dort entfernen.

Zum Zeitpunkt des Entfernens lohnt es sich, sich die Position des Wärmetauschers zu merken, um ihn auf die gleiche Weise wieder einzubauen oder einen neuen einzubauen.

Sicherheitsgruppe Heizsystem: Navigieren Sie am Manometer (links) und bei Messwerten so genannten. rote Zone, Luft durch die Entlüftung ablassen (in der Mitte)

Tragen Sie Kupferfett auf die Anschlüsse auf, mit denen das Gerät an der Innenseite des Kessels befestigt ist. Dies schützt es vor Oxidation.

Ersetzen Sie auch verschlissene Dichtungen, bevor Sie das Teil wieder einsetzen.

Plattenwärmetauscherspülung

Die Funktionalität und Leistung des Geräts hängt weitgehend von einer hochwertigen und zeitnahen Spülung ab. Die Häufigkeit des Spülens wird durch die Arbeitsintensität und die Eigenschaften technologischer Prozesse bestimmt.

Behandlungsmethode

Die Bildung von Ablagerungen in Wärmeaustauschkanälen ist die häufigste Art der PHE-Kontamination, die zu einer Verringerung der Intensität des Wärmeaustauschs und zu einer Verringerung der Gesamteffizienz der Anlage führt. Die Entkalkung erfolgt mit einer chemischen Spülung. Wenn es neben dem Zunder noch andere Arten von Verunreinigungen gibt, müssen die Wärmetauscherplatten mechanisch gereinigt werden.

Chemisches Waschen

Die Methode wird zur Reinigung aller Arten von PHE verwendet und ist wirksam, wenn der Arbeitsbereich des Wärmetauschers nur wenig verunreinigt ist. Für die chemische Reinigung ist keine Demontage des Geräts erforderlich, was die Arbeitszeit erheblich verkürzt. Darüber hinaus werden keine anderen Methoden zum Reinigen von gelöteten und geschweißten Wärmetauschern verwendet.

Die chemische Spülung von Wärmeaustauschgeräten erfolgt in der folgenden Reihenfolge:

1. In den Arbeitsbereich des Wärmetauschers wird eine spezielle Reinigungslösung eingeführt, bei der unter dem Einfluss chemisch aktiver Reagenzien eine intensive Zerstörung von Zunder und anderen Ablagerungen auftritt.
2. Gewährleistung der Zirkulation des Waschmittels durch den Primär- und Sekundärkreislauf des TO;
3. Spülen von Wärmeaustauschkanälen mit Wasser;
4. Reinigungsmittel aus dem Wärmetauscher ablassen.

Während des chemischen Reinigungsprozesses sollte besonders auf die endgültige Spülung des Geräts geachtet werden, da die chemisch aktiven Komponenten der Reinigungsmittel die Dichtungen zerstören können.

Die häufigsten Arten von Kontaminations- und Reinigungsmethoden

Abhängig von den verwendeten Arbeitsmedien, den Temperaturbedingungen und dem Druck im System kann die Art der Verunreinigung unterschiedlich sein. Für eine effektive Reinigung muss daher das richtige Reinigungsmittel ausgewählt werden:

• Entkalkung und Metallablagerungen mit Phosphor-, Salpeter- oder Zitronensäurelösungen;
• gehemmte Mineralsäure ist zur Entfernung von Eisenoxid geeignet;
• organische Ablagerungen werden durch Natriumhydroxid und mineralische Ablagerungen durch Salpetersäure intensiv zerstört;
• Fettverunreinigungen werden mit speziellen organischen Lösungsmitteln entfernt.

Da die Dicke der Wärmeübertragungsplatten nur 0,4 - 1 mm beträgt, sollte der Konzentration der aktiven Elemente in der Waschmittelzusammensetzung besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden. Das Überschreiten der zulässigen Konzentration aggressiver Komponenten kann zur Zerstörung der Platten und Dichtungen führen.

Der weit verbreitete Einsatz von Plattenwärmetauschern in verschiedenen Bereichen der modernen Industrie und Versorgung ist auf ihre hohe Leistung, kompakten Abmessungen, einfache Installation und Wartung zurückzuführen. Ein weiterer Vorteil des PHE ist das optimale Preis-Leistungsverhältnis.

Arbeitsprinzip

Wenn wir überlegen, wie ein Plattenwärmetauscher funktioniert, kann sein Funktionsprinzip nicht als sehr einfach bezeichnet werden. Die Platten sind in einem Winkel von 180 Grad zueinander gedreht. Meistens enthält eine Packung zwei Plattenpaare, die zwei Kollektorkreise bilden: den Einlass und den Auslass des Wärmeträgers. Darüber hinaus ist zu beachten, dass der am Rand befindliche Dampf beim Wärmeaustausch nicht beteiligt ist.

Heutzutage werden verschiedene Arten von Wärmetauschern hergestellt, die je nach Funktionsmechanismus und Konstruktion unterteilt sind in:

• in beide Richtungen;
• Mehrkreis;
• Einkreis.

Das Funktionsprinzip einer Einkreisvorrichtung ist wie folgt.Die Zirkulation des Kühlmittels im Gerät entlang des gesamten Kreislaufs erfolgt permanent in eine Richtung. Zusätzlich wird auch ein Gegenstrom von Wärmeträgern erzeugt.

Mehrkreisgeräte werden nur bei einem geringen Unterschied zwischen der Rücklauftemperatur und der ankommenden Wärmeträgertemperatur verwendet. In diesem Fall erfolgt die Bewegung des Wassers in verschiedene Richtungen.

Mehr zum Plattenwärmetauscher:

https://youtu.be/DRd3TR4DvpI

Zweiwegegeräte haben zwei unabhängige Stromkreise. Unter der Bedingung einer ständigen Anpassung der Wärmeversorgung ist die Verwendung dieser Geräte am zweckmäßigsten.