Pobierz pełny numer miesięcznika Rynku Instalacyjnego 7-8/2017

WYDANIE BEZPŁATNE - ZAREJESTRUJ konto w portalu 

Wymienniki płytowe – doskonalenie technologii wymiany ciepła

Wymiennik ciepła to urządzenie, którego główną funkcją jest wymiana ciepła pomiędzy dwoma (lub więcej) płynami. Jest to ogólny termin odnoszący się do szerokiej grupy urządzeń różniących się przeznaczeniem, budową i sposobem realizacji przepływu ciepła.
Wymiennik ciepła to urządzenie, którego główną funkcją jest wymiana ciepła pomiędzy dwoma (lub więcej) płynami. Jest to ogólny termin odnoszący się do szerokiej grupy urządzeń różniących się przeznaczeniem, budową i sposobem realizacji przepływu ciepła.
Fot. Alfa Laval

Wymienniki płytowe – proste w konstrukcji i obsłudze oraz efektywne rozwiązania do odzysku ciepła – są chętnie stosowane w różnych gałęziach przemysłu i ogrzewnictwa. Mimo prostoty konstrukcji są wydajne i sprawnie przekazują energię, a producenci wciąż pracują nad ich udoskonaleniem.

W artykule:

• Obszary ograniczeń technologicznych w konstrukcjach wymienników płytowych, czyli o obszarach kierunków badawczo-rozwojowych producentów
• Materiał płyt, czyli o mnogości zastosowań
• Tłoczenia, czyli o oporach i wymianie ciepła
• Łączenie płyt, czyli o lutowaniu i uszczelkach

Podczas wymiany ciepła w wymiennikach płytowych medium przepływa między płytami o odpowiednich przetłoczeniach. Dzięki temu sąsiadujące płyty tworzą kanały – przestrzenie, którymi przepływa płyn. Od ich kształtów i wymiarów w dużym stopniu zależy charakterystyka wymiennika.

Pakiety płyt łączy się przez lutowanie lub skręcanie. Wymienniki lutowane są mniejsze i bardziej hermetyczne, a skręcane łatwiejsze w konserwacji dzięki możliwości ich otwierania do czyszczenia (wymiennik lutowany musi mieć przyłącze do płukania roztworem środka czyszczącego).

Takie konstrukcje wymienników płytowych zapewniają m.in. szybką stabilizację temperatury dzięki małej ilości płynów, wydajną wymianę ciepła – nawet do 90% odzysku ciepła – dzięki przepływowi turbulentnemu przy małych rozmiarach (o 80% mniej powierzchni niż wymienniki płaszczowo-rurowe), łatwe utrzymanie w czystości dzięki zredukowaniu zjawiska zamulania oraz łatwe wykrywanie ewentualnego wycieku.

Wymienniki płytowe mają też swoje ograniczenia – są to obszary, nad którymi najmocniej pracują producenci i które determinują rozwój tych produktów:

Ograniczenia co do rodzaju obsługiwanych płynów: płyny o dużej lepkości lub z zawartością materiałów włóknistych powodują duże opory i nierównomierny przepływ.

W ofercie producentów są specjalne rozwiązania płyt, np. szerokokanałowe płyty GF, głęboko tłoczone i przeznaczone dla procesów, w których medium może zawierać włókna i cząstki do 12 mm.

Problemem może być też zgodność materiałowa płynu i uszczelki. Płyny palne lub toksyczne są wykluczone ze względu na ryzyko wycieku.

Wysokie opory przepływu (na przetłoczeniach i w związku z małą powierzchnią przepływu między płytami). Zwiększenie liczby kanałów, przez które musi przepłynąć płyn, powoduje obniżenie prędkości i dzięki temu mniejsze opory, ale kosztem wydajności wymiennika (niższa wartość współczynnika przenikania ciepła).

Materiał płyt, czyli o mnogości zastosowań

Najważniejszym elementem wymiennika, decydującym o jego zastosowaniu oraz charakterystyce hydraulicznej, cieplnej i użytkowej, są pakiety płyt – odpowiednio ukształtowanych i profilowanych, o grubości od 0,4 do 1,0 mm.

Na kształt płyt wpływa też sposób łączenia – płyty do wymienników skręcanych muszą mieć rowek (gniazdo) pod uszczelkę.

Płyty standardowo wykonuje się ze stali nierdzewnej (AISI 304, 316, 317 etc.) lub aluminium, dostępny jest jednak szeroki wybór rozwiązań z metali, stopów metali czy materiałów na bazie grafitu – stal kwasoodporna, tytan, nikiel i jego stopy (np. monel – z miedzią, żelazem i manganem; hastelloy – z chromem i molibdenem oraz dodatkami), incoloy (stop żelaza z niklem i chromem praz dodatkami), aluminium czy tantal.

Wybór materiału zależy od zastosowania wymiennika, tj. temperatury i ciśnienia procesu wymiany ciepła oraz od składu chemicznego medium. Przykładowo wymienniki skręcane z płyt tytanowych – wyróżniających się obok wytrzymałości na wysoką temperaturę i ciśnienie także odpornością na korozję – stosuje się do instalacji basenowych (woda zawierająca związki chloru i fluoru oraz sole).

Dostępne są też płyty wykonane z materiału na bazie grafitu – wyjątkowo odporne na korozję chemiczną. Można je stosować w procesach z płynami agresywnymi (np. kwas solny, siarkowy czy fluorowy, elektrolity stosowane w górnictwie, węglowodory chlorowane itp.). Do uszczelniania wymienników z zastosowaniem tych płyt stosuje się uszczelki teflonowe.

Ciekawym rozwiązaniem są wymienniki lutowane wykonane w całości ze stali kwasoodpornej (np. AlfaNova). Mają one dużą żywotność i uniwersalne zastosowanie, a przeznaczone są głównie do instalacji, w których nie można używać lutu miedzianego (np. instalacje chłodnicze na amoniak lub CO2) oraz do instalacji o dużym reżimie higienicznym. Płyty takie łączy się technologią dyfuzyjną wzdłuż krawędzi i w punktach styku.

Czytaj też: Mieszkaniowe węzły cieplne >>>

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!
   14.12.2017

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Jak walczyć ze smogiem we własnym domu »

Oczyszczacz powietrza w skuteczny sposób zadba o Twój komfort, usuwając i niszcząc zanieczyszczenia chemiczne i alergeny, które mogą (...) czytaj dalej »

 


Podejmij wyzwanie z ARISTON »
Wszystko o wentylacji i rekuperacji w jednym miejscu »
Dokładnie przeprowadzony proces równoważenia hydraulicznego może pomóc zmniejszyć rachunki za energię elektryczną nawet do 20% (...) czytaj dalej »


 


  Jakie grzejniki dekoracyjne wybrać »

Rozwiązania dla komfortowego, zdrowego i energooszczędnego klimatu wnętrz (...) czytaj dalej »

 


Jaką kuchenkę najlepiej kupić »

Nie trać ciepła - oszczędzaj nawet do 80% energii »
Przy zakupie kuchenek wolnostojących zazwyczaj wybór ma się naprawdę duży (...) czytaj dalej » Ogrzewanie płaszczyznowe w pomieszczeniach można zrealizować na (...) czytaj dalej »

 


Potrzebujesz nietypowego rozwiązania w instalacji wentylacji? Skorzystaj »

W ostatnich latach wykonaliśmy ogromną pracę wykorzystując nowoczesne technologie chcąc dotrzeć nie tylko (...) czytaj dalej »

 


Dowiedz się, jak działa rekuperacja »
Wpływ parametrów pracy wymiennika chłodu na jego wielkość i cenę »
Rekuperacja - korzyści, za i przeciw rekuperacji, jaki jest koszt rekuperacji (...) czytaj dalej » Dno skrzynki rozdzielacza przytwierdzone do deskowania szalunku za pomocą gwoździ lub wkrętów, przez co skrzynka nie ulegnie (...) czytaj dalej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
Zapisz się na bezpłatny newsletter!
Najnowsze informacje na Twoją skrzynkę:

Bez wysiłku, prosto na Twoją skrzynkę:
- nowości techniczne i wydarzenia branżowe
- praktyczne porady ekspertów.
12/2017

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 12/2017
W miesięczniku m.in.:
  • - Koszty instalacji c.o. w domach
  • - Audyty po zmianie przepisów
Zobacz szczegóły

Przeglądy produktów

DAB PUMPS POLAND Sp. z o.o. DAB PUMPS POLAND Sp. z o.o.
DAB oferuje innowacyjne rozwiązania technologiczne , zapewniające niezawodność, efektywność oraz optymalizację zużycia energii w...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl