Dobór, rodzaje i przeznaczenie płytowych lutowanych wymienników ciepła

Oferta rynkowa płytowych lutowanych wymienników ciepła jest bardzo szeroka. Duży wybór dostępnych modeli pozwala na idealne dostosowanie rodzaju wymiennika do potrzeb danej instalacji oraz pracy, jaką wymiennik ma wykonać.

Współczesny, wymagający przemysł wymusza na producentach wymienników ciepła udoskonalania technologii wytwarzania produktów spełniających jak najbardziej zbliżone do idealnych warunki wymiany ciepła oraz bezpieczeństwo i gwarancję bezawaryjnej pracy urządzeń. W związku z powyższym, zgodnie z duchem zdrowej konkurencji, firmy prześcigają się nawzajem, wypuszczając na rynek coraz bardziej zaawansowane technologicznie produkty będące owocem pracy inżynierów oraz znacznych nakładów finansowych.

Wymiennik ciepła

Większość liczących się producentów wymienników udostępnia swoje programy doboru klientom, co pozwala na samodzielny dobór wymienników i możliwość ekonomicznego rozważenia przyjętych parametrów pracy mających wpływ na wielkość wymiennika oraz jego cenę.

Dobór

W celu prawidłowego doboru typu wymiennika płytowego lutowanego należy w pierwszej kolejności określić bezpośrednie zagrożenia dla samego urządzenia wynikające z charakterystyki płynów biorących udział w wymianie ciepła oraz charakteru samej instalacji, takie jak:

* Temperatura i ciśnienie pracy – parametry te nie mogą być wyższe aniżeli te maksymalne zadeklarowane przez producenta, ponieważ grozi to uszkodzeniem wymiennika i negatywnym rozpatrzeniem zgłoszenia reklamacyjnego.

* Oddziaływanie korozyjne na materiał płyt – w większości przypadków płyty wymienników wykonane są ze stali kwasoodpornej 316L (1.4404), która odporna jest na większość płynów, lecz niestety nie na wszystkie. Jeśli mamy do czynienia z wodą wodociągową o dużym stężeniu chlorków i o wysokiej temperaturze lub nietypowym czynniku, należy zwrócić się z zapytaniem o ofertę do specjalisty danej firmy, który dokona analizy oraz oceni, czy można zastosować w tym konkretnym przypadku tego typu wymiennik. Maksymalne stężenia chlorków dla płyt ze stali 1.4404 pokazano na wykresie.

Maksymalne stężenia chlorków dla płyt ze stali 1.4404

* Oddziaływanie korozyjne na materiał lutu – obecnie płyty lutowane są za pomocą miedzi lub lutu nierdzewnego. Przy wymiennikach lutowanych miedzią należy rozważyć ryzyko wypłukania lutu przez płyny oddziałujące w sposób korozyjny na ten materiał, na przykład przez wodę amoniakalną, która wchodzi w reakcję z miedzią, tym samym rozpuszczając ją, w efekcie czego następuje rozszczelnienie wymiennika. W tym przypadku wskazane jest zastosowanie wymiennika lutowanego lutem nierdzewnym.

* Maksymalne dopuszczalne spadki ciśnienia – wartość ta zazwyczaj waha się od 15 do nawet 50 kPa i więcej w zależności od wysokości podnoszenia pompy oraz oporów liniowych i miejscowych, jakie występują w instalacji. Należy pamiętać o tym, że im niższy spadek ciśnienia przyjmiemy, tym wymiennik może mieć większą liczbę płyt, co bezpośrednio wpływa na jego cenę. Dlatego przyjmując wysokość spadków, zazwyczaj kierujemy się współczynnikiem ekonomicznym uwzględniającym ceny poszczególnych składników instalacji. Czasami bardziej opłaca się zakupić mocniejszą pompę i mniejszy oraz tańszy wymiennik, a czasami na odwrót.

Rodzaje

Najbardziej rozpowszechnionymi płytowymi wymiennikami ciepła, cieszącymi się wysoką popularnością wśród instalatorów, są wymienniki płytowe lutowane miedzią (np. L-line). Wymiennik ten charakteryzuje się wysokimi parametrami pracy, gdzie maksymalne ciśnienie pracy to nawet 3,0 MPa, a zakres temperatur pracy wynosi od -195°C do 230°C. Przykłady zastosowania to instalacje centralnego ogrzewania, ciepłej wody użytkowej, wentylacji i klimatyzacji; instalacje z pompą ciepła, systemy ogrzewania słonecznego i geotermalnego, kominki z płaszczem wodnym i wiele innych zastosowań w procesach przemysłowych.

Równie istotnym i coraz bardziej popularnym rozwiązaniem są wymienniki wykonane w całości ze stali nierdzewnej (np. typu Luna). Urządzenia te, dzięki zastosowaniu nierdzewnego lutu, charakteryzują się wyższym poziomem higieniczności oraz zwiększoną odpornością na pracę z agresywnymi mediami, a także podwyższoną żywotnością. Maksymalne ciśnienie pracy to nawet 2,5 MPa, a zakres temperatur pracy mieści się w przedziale od -195°C do 550°C. Wymienniki te opracowano z myślą o systemach: podgrzewania lub chłodzenia wody pitnej, systemach z agresywnymi mediami wchodzącymi w reakcję z lutem miedzianym, systemach olejowych o wysokich temperaturach pracy przekraczających 230°C itd.

W przypadku instalacji, w których decydujące jest wykrycie wewnętrznego wycieku pomiędzy mediami, należy zastosować wymiennik, którego konstrukcja umożliwia zlokalizowanie ewentualnego wycieku oraz zapobiega mieszaniu się płynów (np. SafePLATE). Specjalnie zaprojektowany układ podwójnych płyt i szczelina w bocznej powierzchni wymiennika pozwalają na błyskawiczne wizualne wykrycie niepożądanego wycieku.

Parametry pracy tych urządzeń są dość wysokie, zważywszy na technologię ich wykonania, i wynoszą odpowiednio: maksymalne ciśnienie pracy do 3 MPa, zaś maksymalna temperatura pracy od -195 do 230°C. Wymienniki te są przeznaczone do układów, w których w razie rozszczelnienia urządzenia kontakt jednego płynu z drugim jest niewskazany lub też niedozwolony, a także w instalacjach c.w.u. i wody pitnej, instalacjach c.o., wentylacyjnych, klimatyzacyjnych oraz przemysłowych.

Do współpracy z różnego rodzaju urządzeniami chłodniczymi, gdzie mamy do czynienia z ujemnymi temperaturami i wysokimi ciśnieniami pracy freonów, stosuje się serię specjalnych wymienników. Optymalne ukształtowanie kanałów oraz unikalne przetłoczenie płyt zapewnia skuteczne odparowanie lub skroplenie czynnika chłodniczego, zapewniając odpowiednie prędkości przepływu.

W przypadku parownika ma to ogromne znaczenie, ponieważ ulegający odparowaniu czynnik chłodniczy musi porywać ze sobą zawarte w nim cząstki oleju w celu prawidłowej lubryfikacji sprężarki. W przeciwnym razie może dojść do uszkodzenia kompresora. W celu zapewniania prawidłowej i równomiernej dystrybucji freonu po wszystkich kanałach w parownikach o wyższych wydajnościach opracowano unikalny system dynamicznej dystrybucji czynnika wrzącego DMF (potocznie: system z rurką dystrybucyjną).

Zapobiega on równocześnie różnego rodzaju fluktuacjom przegrzania par oraz zwiększa współczynnik wydajności chłodniczej COP. Wymienniki tego typu znalazły swoje zastosowanie w systemach chłodniczych, wentylacyjnych, klimatyzacyjnych oraz systemach ogrzewania budynków za pomocą sprężarkowych pomp ciepła.

Podsumowując, oferta rynkowa płytowych lutowanych wymienników ciepła jest bardzo szeroka. Duży wybór dostępnych modeli pozwala na idealne dostosowanie rodzaju wymiennika do potrzeb danej instalacji oraz pracy, jaką wymiennik ma wykonać.

Artur Grajewski

Fot. z archiwum SECESPOL.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij