Теплообменники для котельных – Прайм Энерго

Теплообменник для котла — основная функция, материал изготовления, классификация, преимущества и недостатки, критерии выбора, правильная эксплуатация, возможные неисправности, популярные производители.

Содержание

Виды теплообменных аппаратов

Теплообменники очень разнообразны и имеют свою классификацию. При установке аппарата важно знать характеристики каждого вида, прежде чем выбрать подходящий.

Пластинчатый

Пластинчатый Теплообменник

Представляет собой соединение болтов для крепежа, рамы, камер и пластины. Рабочая пластина и рама разделены прокладками. Чтобы произвести монтаж такого оборудования, не нужно применять клей или другие смеси. Тепло подается с помощью трех режимов: прямоточного, смешанного и противоточного. Прибор легко чистить, гидравлическое сопротивление у него небольшое.

Погружной

Погружной Теплообменник

Этот теплообменник выглядит как змеевик цилиндрической формы. Сам прибор помещен в сосуд с жидкостью. Удобство этой разновидности теплообменного аппарата в том, что тепло передается намного быстрее, чем через другие носители. Это происходит из-за такой конструкции устройства. Можно использовать только там, где можно включать теплообменник механически.

Графитовый

Графитовый Теплообменник

Данный вид не подвержен коррозии и разрушению другими веществами. Состоит прибор из следующих элементов: блоки и цилиндры, крышки, металлический корпус и решетки. За счет того, что протекание тепла из теплообменного аппарата в другой источник осуществляется по перекрестной схеме, обмен происходит быстрее. Материал, из которого сделано оборудование, защищает от внешнего воздействия.

Элементный

Элементный Теплообменник

Все элементы данного теплообменника соединены вместе, в этом и есть особенность этой разновидности. Тепло подается только противоточно. Сам прибор представляет собой совокупность нескольких больших труб.

Спиральный

Спиральный Теплообменник

Оборудование включает в себя совокупность металлических листов спиралевидного типа, закрученных в специальном приборе. Механизм требует тщательной герметизации, без этого эксплуатироваться прибор будет плохо. Это можно сделать, сварив некоторые части теплообменного аппарата. Устройство весит не много и  эффективно работает, но данный теплообменник очень трудно обслуживать.

Витой

Витой Теплообменник

Теплообменник, который один из немногих переносит сильные скачки давления в теплосети. Сама конструкция похожа на концентрический змеевик и отлично защищена от перегрева и коррозии. Так этот вид может прослужить очень долго, не требует соблюдения особых условий эксплуатации и легко обслуживается.

Кожухотрубный

Кожухотрубный Теплообменник

Этот прибор возмещает напряжение и состоит из следующих элементов: пучки труб, корпус, трубные решетки, крышки и патрубки. Такие приборы изготовляются как для эксплуатации в вертикальном виде, так и в горизонтальном. Стойкий к высокому давлению и напряжению.

Двухтрубный

Двухтрубный Теплообменник

Данный теплообменный прибор представляет собой трубы, различные по диаметру. Устройство передает воду и газ холодным теплоносителям, сохраняя при этом высокий уровень подачи тепла. Так же, как и кожухотрубный, справляется с напряжением и легко монтируется. Но стоимость такого прибора довольно высока.

Разделение теплообменников по следующим принципам:

  • по степени передачи тепла

    • Рекуперативные
    • Регенеративные
  • по взаимодействию между средами

    • Смесительные
    • Поверхностные
  • по направлению движения

    • Многоходовые
    • Одноходовые
  • по комплектации и конструкции

Использование теплообменников в разных системах

Зачем нужен теплообменник? Область эксплуатации данных устройств можно разделить на несколько категорий: промышленность, коммунальное хозяйство и бытовые нужды. В каждом случае установка будет отличаться материалом исполнения, габаритами и мощностью, а также циркулирующими рабочими средами.

В системе отопления

Теплообменное оборудование в системе отопления позволяет значительно снизить расход ресурсов и добиться высокой степени контроля и регулировки процесса.

Система отопления может быть:

  • зависимой – система без теплообменника, когда тепло поступает от центрального теплового пункта регулярно в определенном количестве;
  • независимой – система с теплообменником, который позволяет регулировать количество поступающей энергии в соответствии с потребностями конечного потребителя.

Зачем нужен теплообменник в системе отопления? Он разделяет единую конструкцию на две части: одна из них относится к поставщику, а другая – к потребителю тепла. Аппарат служит промежуточной станцией, через которую проходит горячая вода с различными примесями: антифриз, масло и иные компоненты.

Теплообменник в ИТП

Использование пластинчатого оборудования для автоматизации индивидуального теплового пункта позволяет снизить потери энергии до 40% за счет высокой эффективности установки.

Независимая система отопления состоит из главного пункта, который распределяет тепло между разными объектами, и дополнительных теплообменников, установленных в индивидуальном тепловом пункте, откуда тепло поступает к конечному потребителю. Наличие теплообменной конструкции в данной схеме – возможность для владельца квартиры регулировать температурный режим в помещении. Он не будет потреблять излишки тепла, что приводит к значительной экономии ресурсов.

В системе горячего водоснабжения

Усиление мощности кожухотрубного теплообменника возможно лишь за счет большей ширины и длины змеевика, что сказывается отрицательно на размерах корпуса. Громоздкая конструкция занимает много места и неудобна в монтаже. Пластинчатый теплообменник, габариты которого в 3 раза меньше, позволяет получить аналогичную производительность.

В котельной

Обыденная практика – использование в котельных двух видов теплообменников. Это средство защиты от гидроударов, химических и механических примесей, перепада высот. Независимые контуры позволяют осуществлять автономный контроль и регулировку каждой конструкции. В таком случае продолжительность эксплуатации котлов значительно увеличивается, накипь на стенках прибора не скапливается.

Что такое теплообменник?

Теплообменник — устройство, внутри которого происходит теплообмен между двумя теплоносителями, имеющими разные температуры. Устройство и принцип работы теплообменника разделим на несколько подпунктов.

Назначение

Данная составляющая оборудования, действующего от газа, предназначена для выполнения отопительной функции. Именно конструкция указанной детали определяет функциональные характеристики самого котла.

Тепловой обменник призван передавать тепло между тепловыми носителями. Так, от горячего источника тепло передается холодному, после чего переходит непосредственно к жидкости, которую нужно подогреть в системе.

Через данную деталь проходит теплоэнергия, выделяемая при сгорании газа. Далее она передается непосредственно тепловому носителю.

Для чего нужен теплообменник в котельной

Для чего нужен теплообменник в котельной

Не стоит думать, что теплообменник – это простая деталь, представленная одной незамысловатой конструкцией. На самом деле существует несколько разновидностей данных элементов. Их тип влияет на итоговую стоимость оборудования, а также его технические характеристики.

Для чего нужен теплообменник в котельной

Для чего нужен теплообменник в котельной

Основная функция

Теплообменник для котла необходим для передачи энергии от сгораемого топлива теплоносителю. Учитывая тот факт, что в качестве распространителя тепловой энергии, как правило, выступают различные жидкости, то к этой детали отопительного оборудования предъявляются высокие требования по прочности и устойчивости к высокой температуре.

Для чего нужен теплообменник, несложно понять, если детально рассмотреть принцип работы такого оборудования.

Устройство и принцип работы

Эта деталь представляет собой относительно небольшую ёмкость, которая устанавливается в камеру, где происходит сжигание топлива. Оптимальная форма такого изделия – это зигзагообразная трубка, к которой также могут быть приварены тонкие стальные листы, которые повышают КПД передачи тепла.

В таком изделии циркулирует жидкость, которая после нагрева направляется к радиаторам отопления. Когда теплоноситель остывает, его подают по обратному контуру в котёл.

Критерии выбора

Главный параметр теплообменника — его мощность

При выборе устройства учитывают назначение – в данном случае это нагрев теплоносителя, и тип среды – пар, воду, антифриз. Газовый котел обычно работает с водой, но бывают исключения.

Остальные критерии выбора:

  • Температура теплоносителя на входе и выходе – необходимо рассчитать, какое количество тепла должен получать потребитель. Исходя из этих данных вычисляют мощность теплообменника.
  • Допустимые потери по давлению – давление воды во время прохождения по теплообменнику снижается. Если оно падает слишком низко, не удается создать столб горячей воды достаточной высоты.
  • Максимальная рабочая температура – на горелке достигает 600–700 С. Такую температуру выдерживает чугунный и стальной теплообменник, медный с некоторым трудом. Алюминиевую модель использовать запрещается.
  • Максимальное рабочее давление – не ограничивает выбор конструкции или материала.

Значимым параметром оказываются габариты. При одинаковой эффективности кожухотрубный теплообменник занимает площадь в 3–4 раза больше, чем пластинчатый.

Использование разного вида рабочих сред

Грамотно подобранный теплоноситель способен значительно повысить производительность работы.

Водяной пар

Одним из широко распространенных теплоносителей является перегретый (насыщенный) водяной пар. Он обладает рядом достоинств: высокая интенсивность теплоотдачи, легкое транспортирование по трубам, возможность регулировать температуру. Чаще всего данный вид теплоносителя применяют в технологических процессах с многократным испарением, когда выпариваемый продукт направляется в подогреватели или другие выпарные установки.

Горячая жидкость

Не менее распространены в качестве агентов, циркулирующих по теплообменнику – горячие жидкости и вода. Они отличаются менее интенсивным подогревом и стабильно снижающейся температурой носителя.

Для пара и воды характерен один значительный недостаток: с повышением температуры происходит резкий рост давления в системе. На пищевых производствах аппараты не могут работать при температуре выше 160°С.

Масляный раствор

Масляный обогрев целесообразен в консервной промышленности, он позволяет эксплуатировать теплообменник при 200°С.

Горячий воздух и газ

Газ и горячий воздух (максимальная температура 300-1000°С) используются в сушильных устройствах и печах. Газообразные вещества имеют много недостатков: их трудно транспортировать и контролировать по температурному параметру, они обладают низким коэффициентом теплообмена, а топочные газы сильно загрязняют поверхность теплообменника.

Ремонт вторичного теплообменника

Вторичные нагреватели часто забиваются, особенно модели с узкими каналами. Без очистки они со временем ломаются и окончательно выходят из строя. Слой накипи внутри агрегата снижает теплоотдачу, из-за чего котел расходует больше газа.

Загрязнение во вторичном обменнике
Солевые отложения, накипь и ржавчина формируют основную массу загрязнения: кроме вторичного теплообменника, не помешает также проверить контуры отопления и ГВС

О проблемах с тепловыми обменниками сообщат коды на дисплее котла. На этот случай есть план действий.

Рассмотрим подробнее проблему со вторичным нагревателем:

  1. Достаем вторичный теплообменник.
  2. Смотрим на места соединений, внутренние и внешние резьбы. После прошлой чистки их состояние могло ухудшиться. Подобное случается из-за агрессивных кислот. Изношенные съемные элементы заменяем.
  3. Проверяем целостность. С теплообменником мог случиться гидроудар. Очень маленький свищ (отверстие) найдет только специалист.
  4. Осматриваем обменник лучше, а для этого вызываем мастера. Сильно поврежденный агрегат заменяем.
  5. Еще в самом начале можно найти загрязнение. Налет ищем визуально во входных отверстиях. Вдуваем воздух в деталь и ориентируемся также по звуку. Чистим, если обменник забитый. Куски накипи могут выпадать из него даже после легкого стука.
  6. Нужно выбрать 1 из 3 вариантов очистки: домашние средства вроде моющих составов и растворов с лимонной кислотой, специальные смеси или профессиональную очистку.

Первым делом, промойте обменник струей воды из холодного крана. Потом насыпьте в прибор лимонной кислоты и поместите в ведро с водой. После — достаньте теплообменник и заливайте в него воду для проверки проходимости.

Если она поступает внутрь медленно или не двигается, то приготовьте насыщенный раствор уксуса в воде и залейте туда. Потом промойте горячей водой и продуйте. По возможности используйте воздушный насос. Сделайте несколько циклов с уксусом.

Профессиональная чистка в емкости
Среди аргументов за профессиональную чистку стоит отметить неудобство конструкции для очистки, сложности в оценке загрязнения, риск повреждений из-за самостоятельного механического воздействия

Если описанные шаги не помогли, попробуйте специальные растворы для очистки: чистящий гель или низкопроцентный раствор адипиновой кислоты. Если и этот способ не дал результата, то вызовите мастера или закажите профессиональную чистку.

От чего зависит эффективность теплообменника

Для чего нужен теплообменник в котельной

Кожухотрубный т/о

Поверхностный теплообмен происходит всегда через стенку. При этом возникают потери тепла. Чем тоньше перегородка, тем меньше потери. Новый т/о кожухотрубный имеет кпд 75%, но с зарастанием внутренней и верхней поверхности осадком, эффективность аппарата снижается. Он не может удерживать температурный режим. Поэтому аппараты имеют съемный пучок, который прочищают под высоким давлением специальным пистолетом.

Пластинчатые аппараты имеют кпд 90%, но щели между пластинами забиваются, требуется чистка. Для чистки оборудование разбирают. Важно установить на место сетчато-магнитный фильтр, который препятствует образованию осадка. Пластинчатые теплообменники можно подключать к автоматизированному управлению.

Для чего нужен теплообменник в котельной

Пластинчатый разборный т/о

Эффективность процесса зависит от схемы подключения. Полнее теплоотдача у противоточного аппарата, когда потоки движутся навстречу друг другу.

Чем тоньше перегородка, тем лучше идет процесс. Но для аппаратов, работающих под давлением, толщина стенок зависит от способности выдерживать нагрузки на стенки. Если нельзя утоньшить стенки трубок необходимо увеличить поверхность нагрева, сделать аппарат длиннее.

Каждый т/о изготовлен в соответствии с теплотехническим расчетом, имеет паспорт и рассчитан для работы с определенным теплоносителем.

Как правильно выбрать теплообменник

Зачем нужен теплообменник в системе отопления в быту, понятно. Какой аппарат подходит в конкретном контуре – зависит от условий монтажа. Можно поставить кожухотрубный т/о – он неприхотлив, может простоять без чистки 10 лет, только счета за использование теплоносителя будут все больше – нарушается теплопроводность. Можно поставить пластинчатый, но чистить его придется через 3 года.

Для чего нужен теплообменник в котельной

Теплообменник — неотъемлемый элемент системы отопления, в котором происходит процесс обмена теплом между несколькими средами.

Существует несколько разновидностей теплообменников.

Как правильно выбрать теплообменник

При установке аппарата в жилом доме требуется сделать детальный расчет. В него входят несколько характеристик:

площадь отапливаемых помещений или примерный расход горячей воды;

  • задача теплообменника;

  • температурный график;

  • температура первичного теплоносителя;

  • температура холодной воды.

Расчеты проводятся компанией-поставщиком оборудования, которая на основе результатов предлагает варианты теплообменников, которые подойдут для использования в указанных целях.

Специалисты компании Эвомакс бесплатно выполнят теплотехнический расчет теплообменника для Вашего объекта и помогут сделать выбор в пользу конкретной марки с учетом всех требований. Заявку на подбор теплообменника Вы можете отправить на почту zapros@teploobmen.ru или позвонить на бесплатный номер 8 (800) 551 4190

Возможные неисправности

Для того чтобы правильно эксплуатировать котёл отопления, совершенно не обязательно знать, где находится теплообменник. Если жёсткость теплоносителя в норме, а котёл не будет запускаться без предварительного заполнения жидкостью отопительной системы, то можно рассчитывать на длительную работу такого вида оборудования. В противном случае не обойтись без изучения следующего раздела, в котором объясняется, как правильно снять теплообменник с котла.

Как подобрать теплообменник ЦТП

При выборе важно обращать внимание на основные технические характеристики оборудования:

Толщина и материал пластин

Чем ниже масса прибора, тем выше коэффициент теплоотдачи. При этом важно ориентироваться на рекомендуемую толщину пластин. В основном она варьируется от 0,4 мм до 0,7 мм, подходящий материал — нержавеющая сталь.

Давление

Чем меньше этот показатель, тем ниже стоимость агрегата. Чтобы не наблюдалось сбоев в системе отопления, требуется обязательно знать это значение и указать его продавцу при приобретении.

Коэффициент передачи тепла

Для чего нужен теплообменник в котельной

Это один из главных критериев выбора. Он показывает, какую единицу тепла способно передать устройство за определённое время от нагретой среды к холодной через площадь 1 кв. м. и разницу температур 1 К.

Для увеличения теплопередачи требуется меньшее количество пластин. Стоимость у такого теплообменника будет ниже. У оборудования с высокой ценой

Справка! При усилении потока возрастает и потребность в большом количестве чисток за счёт образования отложений.

Рекомендуемый и оптимальный коэффициент тепловой передачи — 7000 Вт/кв. м*К.

Масса

Вес теплообменника напрямую зависит от того, из какого материала он изготовлен. Прежде чем приобретать прибор, требуется определить, сколько места под него есть. При малых площадях лучше воздержаться от крупногабаритного оборудования.

Запас поверхности для теплообмена

Для чего нужен теплообменник в котельной

У качественного агрегата этот показатель составляет 10—15%, в противном случае его работа не будет эффективной, так как малейший недогрев до установленной температуры или загрязнение приведут к прекращению рабочего процесса.

Помимо вышеуказанных параметров, также стоит учитывать количество тепловых потерь, основные свойства теплоносителя, характеристики труб для обмена теплом.

Типы и материалы

Разновидность теплообменника подбирается исходя из его целевого назначения и применяемого теплоносителя.

Самыми надёжными и долговечными считаются приборы из чугуна. Они не боятся коррозии и обладают высокой теплоёмкостью.

Для чего нужен теплообменник в котельной

Минусы: крупногабаритность и медленная перестройка под заданное колебание температур. Они занимают достаточно много места.

У стальных агрегатов ощутимее ниже цена, но и уровень эффективности тоже занижен.

Самые распространённые — теплообменники из меди. У них высокий коэффициент теплопроводности, технологичности.

Для увеличения продолжения срока эксплуатации такие приборы с наружной стороны покрываются специальным защитным слоем.

Стальные теплообменники самые дешёвые, подвержены коррозии и имеют большой вес.

Популярные производители: фото

Все производители агрегатов дают гарантию на свою продукцию от 6 месяцев до 1 года.

Большим спросом пользуется продукция следующих фирм:

Sondex;

Для чего нужен теплообменник в котельной

Фото 1. Пластинчатый теплообменник, резьбовое соединение, толщина пластин 0,5 мм, производитель – «Sondex», Дания.

Ридан;Alfa Laval;

Для чего нужен теплообменник в котельной

Фото 2. Пластинчатый теплообменник модели AQ2S, гофрированная поверхность пластин, производитель – «Alfa Laval».

Gea Машимпэкс;Danfoss;

Для чего нужен теплообменник в котельной

Фото 3. Паяный пластинчатый теплообменник модели XB 04-1-8, изготовлен из кислотостойкой нержавеющей стали, производитель – «Danfoss».

Funke;Этра.

Как продлить жизнь теплообменнику?

Чтобы теплообменник проработал как можно дольше, следует выполнять ряд определенных рекомендаций:

  1. Установить фильтр на подачу водопроводной воды – это предотвратит скопление известковых отложений внутри контура и сведет к минимуму воздействие коррозии.
  2. Вовремя делать прочистку теплообменника, особенно это касается агрегатов, которые не оснащены водяными фильтрами. Чистить деталь необходимо регулярно 1 раз в 2 года, при наличии фильтрации – 1 раз в 4-5 лет.
  3. Не использовать максимальный рабочий режим горелки постоянно.

При выборе газового котла для дома или квартиры учитывайте тот факт, что наиболее долговечными считаются теплообменники из чугуна или меди.

Отзывы пользователей

Владельцы котлов часто самостоятельно осуществляют замену таких элементов котла, в которых образовалась течь, поэтому многие спешат добавить отзывы об установленных деталях на официальных сайтах изготовителей такого типа оборудования, вот некоторые из них:

Денис. г. Тамбов: «Биометрический теплообменник установил в котельный аппарат собственными силами. К сожалению, при разборке пришлось сделать разрез в металле, чтобы вытащить намертво «прикипевшую» деталь».

Сергей. г. Воронеж: «В вопросе — какой теплообменник лучше установить в газовом котле? — пришлось долго разбираться. Наконец было отдано предпочтение двухконтурному изделию, хотя вначале было совсем непонятно, что это такое битермический теплообменник».

В статье подробно рассказано зачем нужен теплообменник в котле отопления. Этот элемент является абсолютно необходимым для полноценного функционирования отопительной системы. Если возникли серьёзные неполадки в работе оборудования, а собственных познаний недостаточно в ремонте сложных отопительных систем, то лучше обратиться за помощью к специалистам.

Полезное видео

Ознакомьтесь с видео, в котором рассказывается, как устроены кожухотрубные теплообменники.

Низкий напор горячей воды и другие признаки засоренности

  • низкий напор горячей воды;
  • под кожухом скапливается и сыпется сажа;
  • после включения происходит быстрое отключение горелки;
  • плохой прогрев воды;

Важно! Прежде чем начинать процесс очистки теплообменника необходимо убедиться, что исправны остальные элементы отопительной системы.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...