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

 


Nowoczesne rozwiązania dla oczyszczalni ścieków  »

 oczyszczanie ścieków

Dowiedz się więcej »


 



Czy wiesz, w jaki sposób obniżyć koszty zużycia energii? » Wybierz właściwy system wentylacji do budynku, domu, mieszkania »
oszczedzanie energii oprogramowanie
Niskie zużycie energii jest ważne zarówno ze względów ekonomicznych jak i ochrony środowiska. W systemie grzewczym jest wiele czynników, które wpływają na całkowitą wydajność. (...) czytam więcej »  czytam więcej »

 


Co zrobić aby ocieplić dom jeszcze lepiej »

ocieplanie domu

 

Dowiedz się więcej »


 



Dobierz klimatyzator do swojego mieszkania » Jesteś Instalatorem? Odbierz kod na darmową kawę »
program lojalnościowy dla instalatorów kawa dla instalatora
czytam więcej » spróbuj już dziś »

 



Poznaj nowe style w kolekcji sanitarnej » Zdradzamy błędy przy projektowaniu systemów tłocznych kanalizacji ściekowej »
kolekcja sanitarna  klimatyzator
czytam więcej » Na system tłoczny składają się przepompownie (pompy), współpracujące z nimi rurociągi tłoczne oraz studnie rozprężne. Najprostszym układem jest współpraca jednej przepompowni z rurociągiem tłocznym bez bocznych dopływów ciśnieniowych (...) czytam więcej »

 


 


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 »

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.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
11/2018

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 11/2018
W miesięczniku m.in.:
  • - O programie Czyste Powietrze
  • - Narzędzia do modelowania budynku
Zobacz szczegóły
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