Efektívne a ekonomické vykurovanie alebo chladenie pracovného prostredia v modernom priemysle, bytových a komunálnych službách, potravinárskom a chemickom priemysle sa vykonáva pomocou výmenníkov tepla (TO). Existuje niekoľko druhov tepelných výmenníkov, ale najpoužívanejšie sú doskové tepelné výmenníky.
V článku sa bude podrobne diskutovať o konštrukcii, rozsahu a princípe činnosti doskového výmenníka tepla. Osobitná pozornosť sa bude venovať konštrukčným vlastnostiam rôznych modelov, prevádzkovým predpisom a vlastnostiam údržby. Ďalej bude predstavený zoznam popredných domácich a zahraničných výrobcov platní TO, po ktorých výrobkoch je medzi ruskými spotrebiteľmi vysoký dopyt.
Zariadenie a princíp činnosti
Konštrukcia tesneného doskového výmenníka tepla obsahuje:
- stacionárna predná doska, na ktorej sú namontované vstupné a výstupné potrubia;
- pevná prítlačná doska;
- pohyblivá prítlačná doska;
- balík dosiek na prenos tepla;
- tesnenia vyrobené z tepelne odolného a odolného voči agresívnym médiám;
- horná nosná základňa;
- spodná vodiaca základňa;
- posteľ;
- sada spojovacích skrutiek;
- Sada oporných nôh.
Toto usporiadanie jednotky zaisťuje maximálnu intenzitu výmeny tepla medzi pracovným médiom a kompaktnými rozmermi zariadenia.
Dizajn výmenníka tepla s tesnením
Najčastejšie sa dosky na výmenu tepla vyrábajú lisovaním za studena z nehrdzavejúcej ocele s hrúbkou 0,5 až 1 mm, avšak pri použití chemicky aktívnych zlúčenín ako pracovného média je možné použiť dosky z titánu alebo niklu.
Všetky platne zahrnuté v pracovnej súprave majú rovnaký tvar a sú inštalované postupne, v zrkadlovom obraze. Tento spôsob inštalácie dosiek na prenos tepla poskytuje nielen vytváranie štrbinových kanálov, ale aj striedanie primárneho a sekundárneho okruhu.
Každá doska má 4 otvory, z ktorých dva zabezpečujú cirkuláciu primárneho pracovného média a ďalšie dva sú izolované ďalšími obrysovými tesneniami, s vylúčením možnosti miešania pracovného média. Tesnosť spojenia dosiek zaisťujú špeciálne obrysové tesnenia vyrobené z materiálu, ktorý je tepelne odolný a odolný voči účinkom aktívnych chemických zlúčenín. Tesnenia sú inštalované v profilových drážkach a upevnené sponou.
Princíp činnosti doskového výmenníka tepla
Vyhodnotenie účinnosti akejkoľvek údržby dosky sa vykonáva podľa nasledujúcich kritérií:
- moc;
- maximálna teplota pracovného prostredia;
- šírka pásma;
- hydraulický odpor.
Na základe týchto parametrov sa vyberie požadovaný model výmenníka tepla. V doskových tepelných výmenníkoch s tesnením je možné upraviť výkon a hydraulický odpor zmenou počtu a typu doskových prvkov.
Intenzita výmeny tepla je spôsobená režimom prúdenia pracovného média:
- pri laminárnom prúdení chladiacej kvapaliny je intenzita prenosu tepla minimálna;
- prechodný režim je charakterizovaný zvýšením intenzity prenosu tepla v dôsledku výskytu vírov v pracovnom prostredí;
- maximálna intenzita prenosu tepla sa dosiahne pri turbulentnom pohybe chladiacej kvapaliny.
Výkon doskového výmenníka tepla sa počíta pre turbulentné prúdenie pracovného média.
V závislosti od umiestnenia drážok existujú tri typy dosiek na prenos tepla:
- od „Mäkký“
kanály (drážky sú umiestnené pod uhlom 600). Takéto dosky sa vyznačujú nepatrnými turbulenciami a nízkou intenzitou prenosu tepla, avšak „mäkké“ dosky majú minimálny hydraulický odpor; - s „Priemerný“
kanály (uhol zvlnenia od 60 do 300). Dosky sú prechodné a líšia sa priemernými rýchlosťami turbulencie a prenosu tepla; - od „Tvrdý“
kanály (uhol zvlnenia 300). Takéto dosky sa vyznačujú maximálnymi turbulenciami, intenzívnym prenosom tepla a výrazným zvýšením hydraulického odporu.
Na zvýšenie účinnosti výmeny tepla sa pohyb primárneho a sekundárneho pracovného média vykonáva v opačnom smere. Proces výmeny tepla medzi primárnym a sekundárnym pracovným médiom je nasledovný:
- Chladiaca kvapalina sa dodáva do sacích potrubí výmenníka tepla;
- Keď sa pracovné médium pohybuje pozdĺž zodpovedajúcich obvodov vytvorených z doskových prvkov na výmenu tepla, dochádza k intenzívnemu prenosu tepla z ohrievaného ohriateho média;
- Prostredníctvom výstupných potrubí výmenníka tepla je ohrievaná chladiaca kvapalina vedená na určený účel (do vykurovania, vetrania, vodovodných systémov) a ochladená chladiaca kvapalina opäť vstupuje do pracovnej oblasti generátora tepla.
Princíp činnosti doskového výmenníka tepla
Na zaistenie efektívnej prevádzky systému je potrebná úplná tesnosť kanálov výmeny tepla, ktorú zabezpečujú tesnenia.
Usporiadanie taniera
Konštrukcia a princíp činnosti doskového výmenníka tepla budú závisieť od úpravy zariadenia, ktoré môže obsahovať iný počet dosiek s pevnými tesneniami. Tieto tesnenia zakrývajú kanály prúdiacim tepelným nosičom. Na dosiahnutie požadovanej tesnosti priľnavosti párov vzájomne prepojených tesnení stačí tieto platne zafixovať pohyblivou platňou.
Zaťaženia, ktoré pôsobia na toto zariadenie, sú rozložené spravidla na doskách a tesneniach. Rám a spojovacie prvky sú celkovo telom zariadenia.
Reliéfny povrch dosiek počas stlačenia zaručuje silné uchytenie a umožňuje celému systému výmenníka tepla získať potrebnú pevnosť a tuhosť.
Tesnenia sú pripevnené k doskám pomocou príchytky. Je potrebné povedať, že tesnenia sú počas upínania samostredné voči svojej osi. Úniku tepelného média bráni lemovanie manžety, ktoré navyše vytvára bariéru.
Pre zariadenie doskového výmenníka tepla sa vyrába niekoľko druhov tesnení: s tvrdými a mäkkými zvlneniami.
Viac informácií o zariadeniach na výmenu tepla:
V mäkkých doskách sú kanály v uhle 30 stupňov. Tento typ zariadenia sa vyznačuje vysokou tepelnou vodivosťou, ale nevýznamnou odolnosťou proti tlaku tepelného nosiča.
V tuhých prvkoch sa pri výrobe drážok vytvára uhol 60 stupňov. Tieto zariadenia sa nevyznačujú zvýšenou tepelnou vodivosťou; ich hlavnou výhodou je schopnosť odolávať značnému tlaku chladiacej kvapaliny.
Aby ste dosiahli najlepší režim prenosu tepla, môžete dosky skombinovať. Ďalej je potrebné mať na pamäti, že pre optimálnu prevádzku zariadenia je potrebné, aby fungovalo v turbulentnom režime - nosič tepla sa musí pohybovať cez kanály bez akýchkoľvek oneskorení. Mimochodom, tepelný výmenník typu trubka-rúrka, kde má konštrukcia schému typu potrubie v potrubí, má laminárny tok chladiacej kvapaliny.
Aká je výhoda? Za rovnakých tepelnotechnických charakteristík má doskové zariadenie podstatne menšie rozmery.
Požiadavky na tesnenie
Aby sa zabezpečila úplná tesnosť profilových kanálov a zabránilo sa úniku pracovných kvapalín, musia mať tesniace tesnenia potrebnú teplotnú odolnosť a dostatočnú odolnosť proti pôsobeniu agresívneho pracovného prostredia.
V moderných doskových výmenníkoch tepla sa používajú nasledujúce typy tesnení:
- etylénpropylén (EPDM). Používajú sa pri práci s horúcou vodou a parou v teplotnom rozmedzí od -35 do + 1600 ° C, nevhodné pre mastné a olejové médiá;
- Tesnenia NITRIL (NBR) sa používajú na prácu s olejovými pracovnými médiami, ktorých teplota nepresahuje 1350 ° C;
- Tesnenia VITOR sú určené na prácu s agresívnymi médiami pri teplotách nepresahujúcich 1 800 ° C.
Grafy zobrazujú závislosť životnosti tesnení od prevádzkových podmienok:
Pokiaľ ide o pripevnenie tesnení, existujú dva spôsoby:
- na lepidlo;
- s klipom.
Prvá metóda sa z dôvodu pracnosti a doby trvania kladenia zriedka používa, navyše pri použití lepidla je údržba jednotky a výmena tesnení výrazne komplikovaná.
Spona zámku poskytuje rýchlu inštaláciu dosiek a ľahkú výmenu zlomených tesnení.
Liatinový výmenník tepla
Liatinový výmenník tepla nepodlieha korózii, vyžaduje však starostlivú údržbu a starostlivú prevádzku. Tieto vlastnosti vyplývajú z ich vlastností liatiny a hlavnou vecou je krehkosť liatiny. Nerovnomerné zahriatie, ktoré sa najčastejšie vyskytuje v dôsledku vodného kameňa, vedie k prasklinám vo výmenníku tepla.
Informácie: Prepláchnutie chladiacej kvapaliny je povinným a základným prvkom technickej prevádzky plynového kotla. Chladiaca kvapalina sa preplachuje
- Raz ročne, ak sa používa ako nosič tepla - tečúca voda (neodporúča sa),
- Raz za 2 roky, ak sa používa - nemrznúca zmes,
- Raz za 4 roky, ak sa používa čistená voda.
technické údaje
Všeobecne sú technické vlastnosti doskového výmenníka tepla určené počtom dosiek a spôsobom ich pripojenia. Nižšie uvádzame technické vlastnosti tesniacich, spájkovaných, polozváraných a zváraných doskových výmenníkov tepla:
Pracovné parametre | Jednotky | Skladací | Spájkované | Polozvárané | Zvárané |
Účinnosť | % | 95 | 90 | 85 | 85 |
Maximálna teplota pracovného média | 0C | 200 | 220 | 350 | 900 |
Maximálny tlak pracovného média | bar | 25 | 25 | 55 | 100 |
Maximálny výkon | MW | 75 | 5 | 75 | 100 |
Priemerná doba prevádzky | rokov starý | 20 | 20 | 10 — 15 | 10 — 15 |
Na základe parametrov uvedených v tabuľke sa stanoví požadovaný model výmenníka tepla. Okrem týchto charakteristík je potrebné vziať do úvahy skutočnosť, že polozvárané a zvárané výmenníky tepla sú viac prispôsobené na prácu s agresívnymi pracovnými médiami.
Výber doskových výmenníkov tepla podľa technických charakteristík
Pri výbere výmenníka tepla venujte pozornosť:
- požadovaná teplota na ohrev kvapaliny;
- maximálna teplota chladiacej kvapaliny;
- tlak;
- spotreba chladiacej kvapaliny;
- požadovaný prietok ohriatej kvapaliny.
Výrobcovia vyrábajú zariadenia s rôznymi technickými vlastnosťami. Napríklad výrobky populárnej značky Alfa Laval majú nasledujúce parametre.
Vyhradený softvér a špeciálne služby zjednodušujú hľadanie. Jednotky sú zvyčajne nakonfigurované tak, aby zanechávali kvapalinu s teplotou 70 ° C.
Aplikácie
Spoľahlivé a efektívne doskové výmenníky tepla sa používajú v rôznych oblastiach.
- Ropný priemysel. Toto zariadenie sa používa na chladenie recyklovateľných zdrojov energie.
- Vykurovacie a teplovodné systémy. Jednotky ohrievajú kvapaliny dodávané spotrebiteľom.
- Strojárstvo a hutníctvo.Toto zariadenie sa používa na chladenie strojov a zariadení.
- Potravinársky priemysel. Súčasťou pasterizačných zariadení sú napríklad výmenníky tepla.
- Stavba lodí. Spotrebiče chladia rôzne zariadenia a ohrievajú morskú vodu na lodiach.
Toto je iba malá časť rozsahu použitia výmenníkov tepla. Zariadenia sa tiež používajú v automobilovom priemysle, pri výrobe kyselín a zásad, a v iných priemyselných odvetviach.
Na čo slúži výmenník tepla vo vykurovacom systéme?
Vysvetlenie prítomnosti výmenníka tepla vo vykurovacom systéme je dosť jednoduché. Väčšina systémov zásobovania teplom v našej krajine je navrhnutá tak, aby sa teplota chladiacej kvapaliny regulovala v kotolni a ohriate pracovné médium sa dodávalo priamo do radiátorov inštalovaných v byte.
V prítomnosti výmenníka tepla je pracovné médium z kotolne upustené od jasne definovaných parametrov, napríklad 1000C. Pri vstupe do primárneho okruhu vyhrievaná chladiaca kvapalina nevstupuje do vykurovacích zariadení, ale ohrieva sekundárne pracovné médium, ktoré vstupuje do radiátorov.
Výhodou takejto schémy je, že teplota chladiacej kvapaliny sa reguluje na jednotlivých tepelných staniciach, odkiaľ sa dodáva spotrebiteľom.
Výhody a nevýhody
Široké použitie doskových výmenníkov tepla je spôsobené nasledujúcimi výhodami:
- kompaktné rozmery. Vďaka použitiu dosiek sa oblasť výmeny tepla výrazne zvyšuje, čo zmenšuje celkové rozmery konštrukcie;
- jednoduchosť inštalácie, prevádzky a údržby. Modulárny dizajn jednotky umožňuje ľahké demontáže a umývanie prvkov vyžadujúcich čistenie;
- vysoká účinnosť. Produktivita PHE je od 85 do 90%;
- prijateľné náklady. Škrupinové, špirálové a blokové inštalácie s podobnými technickými vlastnosťami sú oveľa nákladnejšie.
Za nevýhody konštrukcie dosky možno považovať:
- potreba uzemnenia. Pod vplyvom bludných prúdov sa môžu na tenkých lisovaných platniach vytvárať fistuly a iné chyby;
- potreba využívať kvalitné pracovné prostredie. Pretože prierez pracovných kanálov je malý, môže použitie tvrdej vody alebo nekvalitného nosiča tepla viesť k upchatiu, čo znižuje rýchlosť prenosu tepla.
Vlastnosti a vlastnosti dosiek
Ako už bolo mnohokrát spomenuté, na výrobu dosiek sa používa iba nehrdzavejúca oceľ - materiál odolný voči korózii a vysokým teplotám. Technológia výroby doskových prvkov výmenníka tepla je lisovaná, ktorá umožňuje výrobu dosiek zložitej konfigurácie. Navyše vám to umožní zachovať základné vlastnosti materiálu.
Je tiež dôležité vziať do úvahy, že nie všetka nehrdzavejúca oceľ je vhodná na výrobu dosiek. Používajú sa iba určité značky. Samotné dosky majú neobvyklý tvar. Na vrchu rovného povrchu sú vytvorené špeciálne drážky, umiestnené v symetrickom aj chaotickom poradí. Vďaka takémuto zvlnenému povrchu sa zväčšuje plocha odvodu tepla a je zabezpečené rovnomernejšie rozloženie tekutín na prenos tepla.
Upevnenie gumových tesnení sa vykonáva priamo na doskách pomocou špeciálnych spôn. Navyše majú tesnenia samostrediaci dizajn, ktorý je veľmi pohodlný, a vďaka manžetám je vytvorená ďalšia bariéra, ktorá pomáha udržiavať chladiacu kvapalinu. Ak vezmeme do úvahy typy dosiek vyrábaných výrobcami, potom sú len dva z nich.
- Prvok s tepelne tuhým zvlnením... Drážky na takejto doske sú vyrobené pod uhlom 30 stupňov. Majú vysoké tepelne vodivé vlastnosti, ale pri cirkulácii chladiacej kvapaliny nevydržia príliš veľký tlak.
- Tepelne mäkká vlnitá doska, vykonávané pod uhlom 60 stupňov. Takýto prvok má nízku tepelnú vodivosť, ale ľahko odoláva vysokému tlaku chladiacej kvapaliny cirkulujúcej vo vnútri jednotky.
Vďaka kombinácii rôznych druhov dosiek vo vnútri hlavného tela prístroja je možné dosiahnuť optimálnu možnosť prenosu tepla pre celú konštrukciu. Pre efektívnu prevádzku doskového výmenníka tepla je však dôležité, aby chladiaca kvapalina cirkulovala v turbulentnom stave. Jednoducho povedané, kvapalina vo vnútri jednotky s maximálnym prenosom tepla by mala prúdiť bez prekážok.
Schémy potrubia doskového výmenníka tepla
Existuje niekoľko spôsobov, ako pripojiť PHE k vykurovaciemu systému. Za najjednoduchšie sa považuje paralelné pripojenie s regulačným ventilom, ktorého schematický diagram je uvedený nižšie:
Schéma paralelného zapojenia PHE
Medzi nevýhody takéhoto zapojenia patrí zvýšené zaťaženie vykurovacieho okruhu a nízka účinnosť ohrevu vody so značným teplotným rozdielom.
Paralelné pripojenie dvoch výmenníkov tepla v dvojstupňovej schéme zabezpečí efektívnejšiu a spoľahlivejšiu prevádzku systému:
Dvojstupňová schéma paralelného zapojenia
1 - doskový výmenník tepla; 2 - regulátor teploty; 2,1 - ventil; 2,2 - termostat; 3 - obehové čerpadlo; 4 - merač spotreby teplej vody; 5 - manometer.
Vykurovacie médium pre prvý stupeň je spätný okruh vykurovacieho systému a ako médium na ohrev sa používa studená voda. V druhom okruhu je vykurovacím médiom nosič tepla z priameho vedenia vykurovacieho systému a ako vyhrievané médium sa používa predhriaty nosič tepla z prvého stupňa.
Schémy zapojenia výmenníka tepla TÚV
Výmenník tepla voda-voda má niekoľko možností pripojenia. Primárny okruh je vždy pripojený k distribučnému potrubiu vykurovacej siete (mestské alebo súkromné) a sekundárny okruh k vodovodným potrubiam. Podľa vyhotovenia je možné použiť paralelnú jednostupňovú TÚV (štandardne), dvojstupňovú zmiešanú alebo dvojstupňovú sériu TÚV.
Schéma zapojenia sa určuje v súlade s normami „Projektovanie tepelných bodov“ SP41-101-95. V prípade, že sa pomer maximálneho tepelného toku k TÚV k maximálnemu tepelnému toku k vykurovaniu (QHWMax / QTEPLmax) stanoví v medziach ≤0,2 a ≥1, vychádza sa z jednostupňovej schémy zapojenia, ak pomer je určený v rozmedzí 0,2≤ QHWSmax / QTEPLmax ≤1, potom projekt využíva dvojstupňovú schému zapojenia.
Štandardné
Schéma paralelného pripojenia sa považuje za najjednoduchšiu a najekonomickejšiu z hľadiska implementácie. Výmenník tepla je inštalovaný v sérii s ohľadom na regulačné ventily (uzatvárací ventil) a paralelne s vykurovacou sieťou. Na dosiahnutie vysokého prenosu tepla vyžaduje systém veľký prietok nosiča tepla.
Dvojstupňový
Pri použití dvojstupňovej schémy zapojenia výmenníka tepla sa ohrev vody na dodávku teplej vody vykonáva buď v dvoch nezávislých zariadeniach, alebo v monoblokovej inštalácii. Bez ohľadu na konfiguráciu siete sa schéma inštalácie stáva oveľa komplikovanejšou, ale účinnosť systému sa výrazne zvyšuje a spotreba chladiacej kvapaliny klesá (až o 40%).
Príprava vody sa uskutočňuje v dvoch fázach: prvá využíva tepelnú energiu spätného toku, ktorá ohrieva vodu na asi 40 ° C. V druhom stupni sa voda ohrieva na normalizované hodnoty 60 ° C.
Dvojstupňový systém zmiešaného pripojenia je nasledovný:
Dvojstupňová schéma sériového pripojenia:
Schéma sériového pripojenia je možné realizovať v jednom tepelnom výmenníku TÚV.Tento typ výmenníka tepla je v porovnaní so štandardnými zložitejšími zariadeniami a jeho cena je oveľa vyššia.
Užívateľská príručka
Ku každému výrobnému doskovému výmenníku tepla musí byť priložený podrobný návod na obsluhu obsahujúci všetky potrebné informácie. Ďalej uvádzame niektoré základné ustanovenia pre všetky typy OVP.
Inštalácia PHE
- Umiestnenie jednotky musí kvôli údržbe poskytovať voľný prístup k hlavným komponentom.
- Upevnenie prívodného a výtlačného potrubia musí byť pevné a pevné.
- Výmenník tepla by mal byť inštalovaný na striktne vodorovnom betónovom alebo kovovom podklade s dostatočnou únosnosťou.
Kolaudačné práce
- Pred uvedením jednotky do prevádzky je potrebné skontrolovať jej tesnosť podľa odporúčaní uvedených v technickom liste výrobku.
- Pri prvom spustení zariadenia by rýchlosť nárastu teploty nemala prekročiť 250 ° C / h a tlak v systéme by nemal prekročiť 10 MPa / min.
- Postup a rozsah uvádzania do prevádzky musia zreteľne zodpovedať zoznamu uvedenému v pase jednotky.
Prevádzka jednotky
- V procese používania PHE nesmie byť prekročená teplota a tlak pracovného média. Prehriatie alebo zvýšený tlak môže viesť k vážnemu poškodeniu alebo úplnej poruche jednotky.
- Aby sa zabezpečila intenzívna výmena tepla medzi pracovnými médiami a zvýšila sa účinnosť zariadenia, je potrebné zabezpečiť možnosť čistenia pracovných médií od mechanických nečistôt a škodlivých chemických zlúčenín.
- Výrazné predĺženie životnosti zariadenia a zvýšenie jeho produktivity umožní pravidelnú údržbu a včasnú výmenu poškodených prvkov.
Sekundárny výmenník tepla pre plynový kotol
Tiež sa nazýva výmenník tepla na dodávku teplej vody (TÚV). Toto je obdĺžnikové zariadenie so vzájomne prepojenými vnútornými doskami z nehrdzavejúcej ocele. Čím viac ich je, tým vyšší je výkon jednotky. Vo vnútri tvoria 8 až 30 vrstiev. Vysoká tepelná vodivosť materiálov a veľká interakčná plocha poskytujú potrebný prenos tepla pri rýchlom pohybe vody.
Každá z vrstiev je kanál izolovaný vo výmenníku tepla. Dosky majú reliéf, z ktorého sú vytvorené tieto priechody. Hrúbka usmerňovačov je zvyčajne 1 mm. Kanály majú rohy a čím sú ostrejšie, tým vyššia je rýchlosť toku kvapaliny a naopak. Vzor pohybu vody môže byť jednosmerný a viacsmerný - so zmenou smeru. V druhom prípade sa dosiahne vyššia účinnosť.
Sekundárny výmenník by sa mal každý rok umývať nekvalitnou vodou a raz za tri roky, ak sa použije filter na zmäkčovanie.
Po otvorení ventilu horúcej vody na zmiešavači vedie trojcestný ventil časť ohriatej chladiacej kvapaliny do sekundárneho výmenníka. Potom horúca kvapalina vydáva teplo studenej vode z vodovodu v jednotke, po ktorej z ohrievača tepla vyteká ohriata voda na napájanie cez vodovodné batérie v kuchyni a kúpeľni.
Chladená chladiaca kvapalina potom ide do potrubia, kde sa zmieša so spätným tokom - použitou chladiacou látkou z vykurovacieho systému a opäť vstupuje do primárneho výmenníka.
Sekundárny výmenník tepla je zvyčajne umiestnený pod spaľovacou komorou. V rôznych kotloch je namontovaný vertikálne alebo horizontálne na svoju stranu.
Kombinované výmenníky tepla - bithermálne - sa používajú aj v kotloch. V nich je komunikácia s horúcou vodou obklopená kanálmi s nosičom tepla pre vykurovací systém. Po prvé, plyn prenáša energiu na chladiacu kvapalinu a tá potom smeruje jej časť na prívod teplej vody. Pretože plynové kotly s takýmito výmenníkmi tepla sú jednoduchšie, nie je potrebný trojcestný ventil.
Oprava sekundárneho výmenníka tepla
Sekundárne ohrievače sú často upchaté, najmä modely s úzkymi kanálmi.Bez čistenia sa časom rozpadnú a nakoniec zlyhajú. Vrstva vodného kameňa vo vnútri jednotky znižuje prenos tepla, a preto kotol spotrebuje viac plynu.
Väčšinu znečistenia tvoria usadeniny soli, vodný kameň a hrdza: okrem sekundárneho výmenníka tepla neškodí skontrolovať aj okruhy kúrenia a TÚV.
Problémy s výmenníkmi tepla budú hlásené pomocou kódov na displeji kotla. V tomto prípade existuje akčný plán.
Pozrime sa podrobnejšie na problém so sekundárnym ohrievačom:
- Vytiahneme sekundárny výmenník tepla.
- Pozeráme sa na kĺby, vnútorné a vonkajšie závity. Po poslednom vyčistení sa ich stav mohol zhoršiť. Stáva sa to kvôli agresívnym kyselinám. Vymieňame opotrebované odnímateľné prvky.
- Skontrolujeme integritu. Pri výmenníku tepla mohlo dôjsť k vodnému rázu. Veľmi malú fistulu (otvor) môže nájsť iba odborník.
- Lepšie preskúmame výmenník, a preto ho voláme čarodejník. Vymeňujeme silne poškodenú jednotku.
- Na samom začiatku možno nájsť znečistenie. Vizuálne hľadáme plaketu vo vstupných otvoroch. Fúkame do časti vzduch a tiež sa orientujeme podľa zvuku. Ak je výmenník zanesený, vyčistíme ho. Hrudky vodného kameňa môžu vypadnúť aj po ľahkom klepnutí.
- Musíte si zvoliť 1 z 3 možností čistenia: domáce prostriedky ako čistiace prostriedky a roztoky kyseliny citrónovej, špeciálne zmesi alebo profesionálne čistenie.
Najskôr prepláchnite výmenník studenou vodou z vodovodu. Potom nalejte do prístroja kyselinu citrónovú a vložte ju do vedra s vodou. Potom - vyberte výmenník tepla a naplňte ho vodou, aby ste skontrolovali priechodnosť.
Ak prichádza pomaly alebo sa nehýbe, potom pripravte nasýtený roztok octu vo vode a nalejte ho tam. Potom opláchnite horúcou vodou a vyfúkajte. Vždy, keď je to možné, použite vzduchové čerpadlo. Zopakujte cyklus octu.
Medzi argumentmi pre profesionálne čistenie stojí za zmienku nepohodlie návrhu na čistenie, ťažkosti s hodnotením kontaminácie, riziko poškodenia v dôsledku nezávislého mechanického pôsobenia.
Ak kroky uvedené vyššie nefungujú, vyskúšajte špeciálny čistiaci roztok, napríklad čistiaci gél alebo nízky percentuálny podiel roztoku kyseliny adipovej. Ak táto metóda tiež nefungovala, zavolajte pána alebo si objednajte profesionálne čistenie.
Ako vymeniť diel?
Nie sú na to potrebné žiadne špeciálne znalosti. Pri výmene starého výmenníka za účelom kontroly alebo výmeny postupujte nasledovne:
- Odpojte napájanie a vypnite plyn.
- Odstráňte predný kryt kotla.
- Vypnite prívod studenej vody pre okruh TÚV. Zatvorte ventily na prívodnom a spiatočnom potrubí vykurovacieho okruhu.
- Odstráňte vypúšťaciu zátku. Vypustite všetku vodu z kotla.
- Ak je to potrebné, znížte tlak v systéme a odstráňte vzduch.
- Vytiahnite elektronickú dosku. Za týmto účelom odstráňte potrebné spojovacie prvky.
- Odstráňte svorky z plynového ventilu.
- Vytiahnite prvky kotla, ktoré bránia ľahkému odstráneniu sekundárneho výmenníka tepla: prívod studenej vody, vodovodné armatúry atď. Odstráňte príslušné držiaky, matice a svorky.
- Izolujte všetky elektrické zostavy a vodiče vodotesným materiálom.
- Odskrutkujte spojovacie prvky držiace sekundárny výmenník tepla. Použite šikovný nástroj. Niekedy sa to dá urobiť pomocou šesťuholníka. Výrobcovia sa snažia umiestniť výmenník na vhodné miesto, aby pri jeho demontáži netrpeli prvky kotla.
- Vyberte sekundárny výmenník tepla a odtiaľ odstráňte vodu.
V čase demontáže stojí za to pamätať na umiestnenie výmenníka, aby ste ho mohli nainštalovať rovnakým spôsobom späť alebo vložiť nový.
Bezpečnostná skupina vykurovacieho systému: navigácia pomocou tlakomeru (vľavo) a v prípade odpočtov tzv. červená zóna, vypúšťajte vzduch cez prieduch (v strede)
Na spoje, ktoré zaisťujú jednotku vo vnútri kotla, naneste medené mazivo. To ho ochráni pred oxidáciou.
Tiež vymeňte opotrebované tesnenia pred tým, ako diel vrátite na miesto.
Prepláchnutie doskového výmenníka tepla
Funkčnosť a výkon jednotky vo veľkej miere závisia od kvalitného a včasného spláchnutia. Frekvencia splachovania je určená intenzitou práce a zvláštnosťami technologických procesov.
Metodika liečby
Tvorba vodného kameňa v kanáloch výmeny tepla je najbežnejším typom kontaminácie PHE, čo vedie k zníženiu intenzity výmeny tepla a k zníženiu celkovej účinnosti zariadenia. Odvápnenie sa vykonáva pomocou chemického oplachu. Ak okrem vodného kameňa existujú aj iné druhy znečistenia, je potrebné dosky výmenníka tepla mechanicky vyčistiť.
Chemické pranie
Táto metóda sa používa na čistenie všetkých typov PHE a je účinná, keď je mierne znečistená pracovná oblasť výmenníka tepla. Pri chemickom čistení nie je potrebná demontáž jednotky, čo výrazne skracuje čas práce. Okrem toho sa na čistenie spájkovaných a zváraných výmenníkov tepla nepoužívajú žiadne iné metódy.
Chemické preplachovanie zariadenia na výmenu tepla sa vykonáva v nasledujúcom poradí:
- do pracovnej oblasti výmenníka tepla sa zavádza špeciálny čistiaci roztok, kde pod vplyvom chemicky aktívnych činidiel dochádza k intenzívnemu ničeniu vodného kameňa a iných usadenín;
- zabezpečenie cirkulácie čistiaceho prostriedku cez primárny a sekundárny okruh TO;
- prepláchnutie kanálov výmeny tepla vodou;
- vypúšťanie čistiacich prostriedkov z výmenníka tepla.
Počas procesu chemického čistenia by sa mala venovať osobitná pozornosť konečnému prepláchnutiu jednotky, pretože chemicky aktívne zložky čistiacich prostriedkov môžu zničiť tesnenie.
Najbežnejšie typy kontaminácie a metódy čistenia
V závislosti od použitého pracovného média, teplotných podmienok a tlaku v systéme môže byť povaha kontaminácie odlišná, preto je pre efektívne čistenie potrebné zvoliť správny prací prostriedok:
- odstraňovanie vodného kameňa a kovové usadeniny pomocou roztokov kyseliny fosforečnej, dusičnej alebo citrónovej;
- na odstránenie oxidu železa je vhodná inhibovaná minerálna kyselina;
- organické usadeniny sú intenzívne ničené hydroxidom sodným a minerálne usadeniny kyselinou dusičnou;
- kontaminácia mastnotou sa odstraňuje pomocou špeciálnych organických rozpúšťadiel.
Pretože hrúbka dosiek na prenos tepla je iba 0,4 - 1 mm, je potrebné venovať osobitnú pozornosť koncentrácii aktívnych prvkov v detergentnom prostriedku. Prekročenie prípustnej koncentrácie agresívnych zložiek môže viesť k zničeniu plechov a tesnení.
Široké použitie doskových výmenníkov tepla v rôznych odvetviach moderného priemyslu a verejných služieb je spôsobené ich vysokým výkonom, kompaktnými rozmermi, ľahkou inštaláciou a údržbou. Ďalšou výhodou PHE je optimálny pomer cena / kvalita.
Princíp činnosti
Ak zvážime, ako funguje doskový výmenník tepla, potom jeho princíp činnosti nemožno nazvať veľmi jednoduchým. Doštičky sú navzájom otočené v uhle 180 stupňov. Najčastejšie jedno balenie obsahuje dva páry dosiek, ktoré vytvárajú 2 okruhy kolektorov: vstup a výstup nosiča tepla. Ďalej je potrebné mať na pamäti, že para, ktorá je na okraji, nie je zapojená do výmeny tepla.
Dnes sa vyrába niekoľko rôznych typov výmenníkov tepla, ktoré sa v závislosti od mechanizmu fungovania a konštrukcie delia na:
- obojsmerný;
- viacokruhový;
- jednookruhový.
Princíp činnosti jednookruhového prístroja je nasledovný.Cirkulácia chladiacej kvapaliny v zariadení pozdĺž celého okruhu sa vykonáva trvalo v jednom smere. Okrem toho sa tiež vyrába protiprúd nosičov tepla.
Viacokruhové zariadenia sa používajú iba pri miernom rozdiele medzi teplotou spiatočky a teplotou prichádzajúceho tepelného nosiča. V tomto prípade sa pohyb vody vykonáva v rôznych smeroch.
Viac informácií o doskovom výmenníku tepla:
https://youtu.be/DRd3TR4DvpI
Obojsmerné zariadenia majú dva nezávislé obvody. S podmienkou neustáleho prispôsobovania dodávky tepla je použitie týchto zariadení najúčelnejšie.