Wymienniki ciepła
Przepływ ciepła w wymienniku w technologii Micro Plate
Danfoss
Wysoka efektywność działania systemu grzewczego lub chłodniczego to cel, do którego każdy projektant czy instalator powinien dążyć. Wymiennik ciepła jest urządzeniem, bez którego znaczna większość instalacji różnego rodzaju, w tym wodnych, nie miałaby prawa działać. Mimo że są to dość proste w obsłudze urządzenia, nawet pozornie nieistotne szczegóły i niedociągnięcia wpływają na spadek ich efektywności.
Zobacz także
FLOWAIR Sprawdź, jak prześcigniesz konkurencję dzięki SYSTEMOWI FLOWAIR
Jeżeli na co dzień zarządzasz zespołem, z pewnością wiesz, że warunki panujące w pomieszczeniach bezpośrednio przekładają się na jakość i wydajność pracy. To samo dotyczy logistyki i zarządzania towarami...
Jeżeli na co dzień zarządzasz zespołem, z pewnością wiesz, że warunki panujące w pomieszczeniach bezpośrednio przekładają się na jakość i wydajność pracy. To samo dotyczy logistyki i zarządzania towarami – musisz o nie zadbać, aby podczas składowania nie straciły swoich właściwości.
ADEY Innovation SAS ADEY – optymalna ochrona systemu grzewczego
ADEY jest wiodącym producentem filtrów magnetycznych oraz środków chemicznych stosowanych w systemach grzewczych do ich ochrony i poprawy efektywności pracy. Produkty ADEY przyczyniają się jednocześnie...
ADEY jest wiodącym producentem filtrów magnetycznych oraz środków chemicznych stosowanych w systemach grzewczych do ich ochrony i poprawy efektywności pracy. Produkty ADEY przyczyniają się jednocześnie do ochrony środowiska naturalnego, z dużym naciskiem na poprawę jakości powietrza (umożliwiają obniżenie emisji CO2 o ok. 250 kg rocznie z pojedynczego gospodarstwa domowego).
Alfa Laval Efektywna wymiana ciepła to kwestia nowoczesnych rozwiązań w wymienniku ciepła a nie tylko powierzchni grzewczej
Światowe zapotrzebowanie na energię nie staje się coraz mniejsze – wręcz przeciwnie. W nadchodzących latach coraz trudniej będzie utrzymać konkurencyjność, ponieważ firmy na każdym rynku i w każdej branży...
Światowe zapotrzebowanie na energię nie staje się coraz mniejsze – wręcz przeciwnie. W nadchodzących latach coraz trudniej będzie utrzymać konkurencyjność, ponieważ firmy na każdym rynku i w każdej branży poszukują nowych sposobów maksymalizacji wydajności przy jednoczesnym obniżeniu kosztów energii i udoskonaleniu swojego wizerunku w zakresie ochrony środowiska. Wyzwania te będą złożone i wieloaspektowe.
Wymienniki ciepła mają szerokie zastosowanie, m.in. w instalacjach w przemyśle, ciepłownictwie, ogrzewnictwie i chłodnictwie – począwszy od węzłów ciepłowniczych, poprzez małe urządzenia grzewcze, jak kotły i pompy ciepła czy kolektory, po instalacje chłodnicze do klimatyzacji budynków. Są także skutecznym i tanim rozwiązaniem pozwalającym połączyć w jeden system grzewczy dwie instalacje, z których jedna jest zbudowana w układzie otwartym, a druga w zamkniętym.
Zastosowanie wymiennika zależy w dużej mierze od jego budowy. W przypadku wymienników płytowych te o większym kącie wyżłobień są bardziej odpowiednie dla chłodnictwa. Specjalny kształt wytłoczeń umożliwia osiągnięcie przepływu turbulentnego przy stosunkowo niskiej prędkości czynnika w instalacji.
Wybór uzależniony jest także temperaturą i rodzajem czynnika przepływającego przez wymiennik.
Nowością na rynku jest technologia Micro Plate. Dzięki unikalnemu ułożeniu wyżłobień, które pozwalają na równomierny przepływ czynnika, zyskuje się obniżenie spadku ciśnienia na wymienniku i wzrost efektywności.
Dwa główne rodzaje wymienników płytowych to skręcane/uszczelkowe lub lutowane/spawane.
Zaletą tych pierwszych jest fakt, że można je w razie potrzeby otworzyć do czyszczenia płyt kanałowych i koniecznie uszczelek, które mają zapobiegać wyciekowi przede wszystkim pomiędzy mediami i mogą być wykonane z różnych materiałów, np. Yiton, Nitryl lub EPDM. Wymienniki lutowane zbudowane są z połączonych ze sobą na stałe i odpowiednio wytłaczanych płyt i nie można ich otwierać. Są za to odporne na ewentualne rozszczelnienia, przez co mogą pracować w instalacjach, w których konieczne są wysokie ciśnienia i temperatury, np. instalacjach przemysłowych czy parowych.
Powierzchnia grzewcza składa się z pakietu cienkich profilowanych metalowych płyt ułożonych przeciwstawnie. Kanały są utworzone pomiędzy płytami, a media izolowane w wymienniku przez lutowanie.
Montaż
Zdecydowanie zaleca się montowanie wymienników w pozycji pionowej, co minimalizuje ryzyko powstawania osadów. Bardzo ważne jest prawidłowe podłączenie obiegów, tak aby przepływ był przeciwprądowy. Instalator powinien także wziąć pod uwagę, że przewody będą ulegały wydłużeniom termicznym. Warto podeprzeć przewody, co pozwoli przejąć powstałe naprężenia i odciążyć wymiennik.
Na efektywność wymiennika poza montażem wpływa także zgodność z założonymi w projekcie parametrami. Przepływ czynnika, zarówno mniejszy, jak i większy od projektowego, będzie skutkował wymianą niewystarczającej ilości ciepła pomiędzy czynnikami, co kończy się później np. tym, że kocioł pracuje dłużej, niż powinien. Można ewentualnie dla korekcji przepływu zastosować zawór przed wymiennikiem, żeby nim nieco sterować lub zmniejszyć prędkość przepływu na pompie poprzez zmianę biegu.
Uruchamianie
Wymiennik należy uruchamiać powoli, zwiększając stopniowo przepływ, aż do uzyskania temperatury roboczej. Wszelkie drastyczne skoki ciśnienia i temperatury mogą go uszkodzić.
Żeby uniknąć uderzenia ciśnieniowego, należy montować zawory odcinające na wejściu i wyjściu wymiennika, a przy uruchamianiu układu muszą być one otwierane możliwie jednocześnie. Każdy szczegół wpływa na późniejszą eksploatację wymiennika, dlatego nie można zapominać o jego odpowietrzeniu od razu po uruchomieniu.
Należy pamiętać o zapewnieniu odpowiedniej jakości wody, gdyż miedź ma mniejszą odporność na korozję niż stal nierdzewna. Wysoka temperatura czynnika przepływającego przez wymiennik przyspiesza korozję, dlatego jeżeli to woda jest medium, musi być ona odpowiednio uzdatniona. Producenci przestrzegają również przed jednoczesnym płukaniem wymiennika i instalacji c.o., szczególnie tych starych.
Trzeba także zwrócić uwagę na środki stosowane przy płukaniu instalacji, ponieważ nie wszystkie są odpowiednie dla wymienników lutowanych.
Innym zaleceniem dotyczącym wszystkich wymienników w instalacjach, w których medium są wszelkiego rodzaju pary, jest zadbanie o suchość pary poprzez zastosowanie m.in. odwadniaczy. Para nasycona wilgocią może powodować uderzenie hydrauliczne i uszkodzenie wymiennika.
Okresowe kontrole wycieków są także wskazane, szczególnie że wycieki mogą pozostawać niezauważone przez dłuższy czas, jeśli od razu odparują.
Zalety wymienników ciepła to nieskomplikowana budowa oraz szybka reakcja na zmianę parametrów instalacji – dlatego należy ustawiać zawory na krótki czas reakcji, najlepiej z regulacją PI z logarytmiczną charakterystyką odpowiedzi.
Cechą charakterystyczną są też niewielkie wymiary, przez co zwykle nie ma problemów z ich zamontowaniem nawet w najmniejszej kotłowni. Wymienniki często wbudowywane są bezpośrednio w urządzenia, które mają odzyskiwać ciepło, np. w pompy ciepła. Możliwość wykorzystania wymiennika do odzysku ciepła odpadowego to jeden z kierunków dalszego rozwoju tych urządzeń.
Literatura
Materiały firm: Atermal, Danfoss, Secespol i Tranter.