Руководство по выбору пластинчатых теплообменников по тепловой мощности — от 100 кВт до более чем 10 МВт

Тепловая нагрузка определяет требуемую площадь теплообмена, а расходы и перепады давления задают конфигурацию каналов и патрубков; разница температур в технологическом процессе и коэффициенты загрязнения определяют запас по проекту. В то же время различные параметры пластин обеспечивают разные площади поверхности, коэффициенты теплоотдачи и диапазоны перепадов давления. Разница между бытовым водонагревателем мощностью 60 кВт и узлом централизованного теплоснабжения мощностью 60 МВт выходит далеко за рамки простого количества пластин.

Связаться с нами

Что означает номинальная мощность пластинчатого теплообменника?

В отрасли пластинчатых теплообменников (PHE) термин «мощность» устройства обычно не относится к его электрическому энергопотреблению, а обозначает способность передавать тепло или тепловую нагрузку — количество теплоты, передаваемой от горячей жидкости к холодной за единицу времени. Строго говоря, PHE не вырабатывает энергию, а лишь осуществляет теплопередачу; поэтому более точными являются термины «теплопередающая способность» или «тепловая нагрузка» (измеряется в кВт или МВт).

Это значение соответствует количеству теплоты, отдаваемой горячей жидкостью или поглощаемой холодной жидкостью при заданных условиях эксплуатации. При допущении стационарного режима и пренебрежимо малых потерь тепла в окружающую среду теплопередача с обеих сторон одинакова:

Qh≈Qc

Здесь Q обозначает то, что обычно называют «мощностью».

Тепловая нагрузка

Площадь теплопередачи

Тепловая нагрузка определяет количество тепла, которое необходимо передать, а температурная программа и общий коэффициент теплопередачи определяют требуемую площадь поверхности теплопередачи.

Краткое резюме быстрого выбора

Эти диапазоны носят рекомендательный, а не обязательный характер. Тепловая нагрузка сама по себе не определяет конструкцию ПТН.

1. Ниже 100 кВт: небольшие нагрузки, компактные агрегаты, один реальный компромисс

Применение при тепловой нагрузке ниже 100 кВт часто предполагает использование паяных пластинчатых теплообменников, однако один лишь показатель «мощности» не определяет выбор типа ПТН. Фактический выбор зависит от расходов теплоносителей, входных/выходных температур, давлений, характеристик рабочих сред, рисков загрязнения, требований к техническому обслуживанию и ограничений по занимаемому месту. При условии соответствия тепловой нагрузки, расхода, температуры, перепада давления и характеристик рабочей среды Сплошный теплообменник может быть спроектирован для конкретного применения. Это особенно актуально, если рабочая среда содержит загрязняющие агенты, частицы или волокна либо представляет высокий риск загрязнения, требующий периодической механической очистки или потенциального будущего расширения мощности; в таких случаях более логичным выбором может стать разборный (с прокладками) аппарат по сравнению с паяным, даже при мощностях всего 50–100 кВт.

Типичные области применения: обеспечение горячей воды для квартир, вилл и небольших отелей; подогрев бассейнов и спа-установок; небольшие тепловые насосы; охлаждение гидравлического и смазочного масла с помощью пластинчатых охладителей ; охлаждение станков с ЧПУ, лазерного и сварочного оборудования; небольшие чиллеры и компактные холодильные контуры; нагрев и охлаждение на опытных установках и мини-пивоварнях; рекуперация тепла от одного компрессора.

2. От 100 кВт до 1 МВт: основной диапазон для разборных пластинчатых теплообменников

Это естественная область применения стандартных пластинчатых теплообменников рамного типа с уплотнениями: они характеризуются умеренной площадью поверхности пластин и рамами, рассчитанными на размещение от нескольких десятков до примерно двухсот пластин. Большинство применений требуют лишь однопроходной конфигурации, хотя при сложных температурных режимах используются многопроходные или многоступенчатые конструкции. Полусварные ПТО применяются, когда с одной стороны циркулируют хладагенты или среды, несовместимые со стандартными уплотнениями; Теплообменники с широким межпластинчатым зазором используются, когда на стороне воды присутствуют загрязнённые среды.

Типичные области применения включают: отопление и обеспечение горячей водой для гостиниц, больниц и коммерческих зданий; холодильные машины (испарители и конденсаторы) и изоляция контуров между холодильными машинами и зданиями; ВВС котельные и централизованные тепловые подстанции на уровне котельной или здания; пастеризацию, нагрев/охлаждение в системах CIP, охлаждение рассолом и охлаждение продукции в пищевой и молочной промышленности ; пивоваренные и напитковые заводы; средние по мощности тепловые насосы и системы рекуперации тепла; охлаждение рубашки цилиндров главных судовых двигателей; технологический подогрев в специфических химических и фармацевтических линиях; а также рекуперация тепла от компрессоров и небольших печей.

3. От 1 МВт до 10 МВт: здесь ограничивающим фактором выступает порт, а не пластина

При более высоких тепловых нагрузках ограничивающим фактором не обязательно становится доступная поверхность теплообмена. Расход, допустимый перепад давления, размер присоединений, скорость потока и диаметр портов могут стать практическими ограничениями.

Выбор пластинчатого теплообменника зависит от таких параметров, как рабочая среда, расчётное давление, производительность, температура, требования к эффективности и ремонтопригодности — а не только от производительности. Стандартные уплотнённые пластинчатые теплообменники способны обеспечивать значительные промышленные тепловые нагрузки в таких отраслях, как химическая промышленность, энергетика, пищевая переработка и морская инженерия. Единый крупногабаритный Сварные пластинчатые теплообменники применяется, когда давление или совместимость рабочих сред исключают использование стандартных уплотнений; для ещё более высоких температур и давлений, Пластинчато-оболочечные теплообменники считаются.

Типичные области применения: тепловые пункты на уровне района и интерфейсы передачи/распределения; тепловые пункты централизованного теплоснабжения ; вспомогательное охлаждение на электростанциях; промышленные тепловые насосы крупного масштаба и утилизация тепла отходов; жидкостное охлаждение на уровне кампуса для центров обработки данных; технологическое охлаждение в производстве стали, цемента и алюминия методом электролиза и т. д.

4. Свыше 10 МВт: задачи на уровне электростанции, установки и пластинчато-оболочечные теплообменники

Даже при тепловой нагрузке 10 МВт, 20 МВт или выше высокая мощность сама по себе не исключает выбор пластинчатых разборных теплообменников (Gasketed PHEs). Если одновременно присутствуют такие условия, как высокие температуры, высокое давление, агрессивные среды, углеводороды или масла, несовместимость материалов, строгие требования к герметичности и длительный непрерывный режим работы, то Полностью сварной пластинчатый теплообменник пластинчатый разборный теплообменник (Gasketed PHE) является сильным кандидатом для рассмотрения. Для проектов крупного масштаба рекомендуется рассмотреть параллельную конфигурацию нескольких единиц вместо простого увеличения размера одной единицы до чрезмерных значений.

Почему выбирают JINFAN

Выбор пластинчатого теплообменника — это не просто подбор стандартной модели по тепловой нагрузке. Различные задачи могут требовать разных размеров пластин, рисунков гофрирования, материалов, конфигураций уплотнительных прокладок, схем движения потоков или даже принципиально иных конструкций пластинчатых теплообменников. JINFAN объединяет производство пластинчатых теплообменников, собственное инструментальное производство и возможность проектирования решений под конкретные задачи для поддержки проектов в широком диапазоне тепловых нагрузок и эксплуатационных условий.

Для проектов, развивающихся со временем, требования могут измениться: от стандартного применения с чистой водой — к процессам, склонным к образованию отложений, или от первоначальной поставки оборудования — к замене пластин и увеличению мощности.

Объединяя производство пластин, изготовление инструмента, сборку пластинчатых теплообменников и наличие нескольких типов конструкций теплообменников, JINFAN обеспечивает поддержку как первоначального выбора оборудования, так и последующих потребностей в замене, адаптации и расширении .

Наш ассортимент включает

• Пластинчатые теплообменники с уплотнительными прокладками

• Пластинчатые теплообменники с широким зазором

• Полусварные пластинчатые теплообменники

• Полностью сварные пластинчатые теплообменники

• Пластинчато-корпусные теплообменники

• Пластинчатый испаритель

• Пластинчатый конденсатор

• Блочные теплообменники