Кожухотрубные пароводяные теплообменники. Пароводяные подогреватели пп

С целью охлаждения жидкостей применяются специальные устройства, которые называются теплообменниками. Они способны работать с соками, молоком и различными маслами. К основным партерам устройств относятся производительность и пропускная способность. Дополнительно учитываются габариты устройства. Для того чтобы больше узнать о теплообменниках, стоит рассмотреть их строение и принцип работы.

Трубчатые теплообменники: устройство и принцип работы

Обычный теплообменник состоит из трубок и компенсатора. В боковой части корпуса имеется крышка. Трубки у моделей фиксируются на стойках. Теплоизоляционный слой крепится под трубчатый теплообменник. Принцип работы устройств построен на отводе жидкости через теплоноситель. Первоначально вещество попадает во входной патрубок. Скорость охлаждения в данном случае зависит от первоначальной температуры жидкости. Дополнительно учитываются длина и диаметр труб. Для повышения герметичности конструкций применяются специальные зажимные кольца.

Типы теплообменников

По конструкции выделяют трубчато-пластинчатые, перекресточные, прямоточные, и противоточные модели. Трубы могут находиться в вертикальном либо горизонтальном положении. Дополнительно разделение устройств происходит по ширине компенсаторов.

Трубчато-пластинчатые модификации

Трубчато-пластинчатые теплообменники отличаются хорошей производительностью. Для пастеризации соков модели довольно часто используются. В основном они производятся с трубками небольшого диаметра. При этом крышки изготавливаются из стали. В некоторых случаях у моделей имеются три стойки. в среднем равняется 20 литров в минуту. Также стоит отметить, что в магазинах представлены модификации с переходниками.

Кожухи, как правило, используются с подкладками. Устройства сильно отличаются по диаметру патрубков. В передней части модификаций находятся небольшие фланцы. Для защиты моделей используются уплотняющие кольца. Стоят теплообменники трубчатые (цена рыночная) около 120 тыс. руб.

Особенности горизонтальных модификаций

Модели данного типа являются наиболее распространенными. Для производственных предприятий теплообменник трубчатый (горизонтальный) замечательно подходит. Показатель проводимости у моделей, как правило, не превышает 130 литров за минуту. Теплообменник трубчатый часто встречается на молочных предприятиях. Трубки в данном случае фиксируются на специальных пластинах.

Некоторые предприятия устанавливаются модификации на широких подставках. Теплообменные трубки используются разного диаметра. Фланцы, как правило, находятся в передней части конструкций рядом с крышками. Температура теплоносителя в данном случае зависит от пропускной способности модели. Патрубки отвода соединяются с переходниками. Изготовление трубчатых теплообменников в основном налажено в США.

Параметры вертикальных устройств

Теплообменник трубчатый с вертикальным расположением труб подходит только для пастеризации вязких масел. У моделей очень малая пропускная способность. Также стоит отметить, что в магазинах представлены модификации на две стойки. В некоторых случаях модели поставляются с подставками. Фланцы устанавливаются за крышками. Непосредственно теплообменные трубки изготавливаются из стали. У многих моделей имеется несколько уплотнительных колец. Также стоит отметить, что для фиксации кожуха на теплообменник трубчатый устанавливаются зажимы. Стоимость оборудования зависит от габаритов устройства, а также материала цилиндра.

Противоточные модификации

Противоточные теплообменник трубчатый работает при давлении от 4 Па. Трубки у моделей устанавливаются в горизонтальном положении. В среднем пропускная способность находится на уровне 140 литров жидкости в минуту. Также стоит отметить, что существуют модификации с двумя стойками. Крышки чаше всего производятся небольшого диаметра. Патрубки используются из нержавейки, но есть и латуневые аналоги.

Многие модификации способны похвастаться отличной производительностью. Теплообменники данного типа хорошо подходят для пастеризации растительного масла. Некоторые эксперты заявляют о том, что модели обладают хорошей герметичностью. Однако у них есть несколько недостатков. В первую очередь речь идет о больших размерах. Дополнительно важно учитывать сложное облуживание данных агрегатов, поскольку стойки необходимо периодически заменять. Также требуется постоянно проверять прочность фланца.

Устройство прямоточных теплообменников

Прямоточные теплообменники характеризуются хорошей пропускной способностью. Выходные патрубки у них устанавливаются диаметром от 2 см. В некоторых случаях используются широкие компенсаторы. Также стоит отметить, что в магазинах есть модификации на обкладках.

Пропускная способность у них равняется 130 литров жидкости за час. Если рассматривать трубчатый теплообменник вода-вода, то у него предельное давление равняется 4 Па. Системы защиты в устройствах используются разных классов. Если верить экспертам, то проводимость зависит не только от диаметра труб, но и длины цилиндра. Кожухи в устройствах применяются высокой плотности.

Модели с широким компенсатором

Теплообменники с широкими компенсаторами отлично подходят для прогонки масел. Предельное давление у них стартует от 3 Па. Системы защиты в основном применяются класса Р23. Отдельного вынимания у модификаций заслуживают переходники. Крышки изготавливаются из нержавейки и соединяются винтовым способом. Очень редко встречаются устройства на две стойки. В первую очередь у них нестабильные пластины. Также стоит отметить, что есть модификации с передним расположением фланцев. Уплотнительные кольца фиксируются за переходниками.

Вертикальные и горизонтальные кожухотрубные теплообменники со спирально-навивными и прямыми трубками для небольших и средних мощностей идеально подходят для передачи тепла от пара к жидкостям и являются специальными устройствами для работы с паром в качестве греющей среды. Теплообменники выполняются из нержавеющей стали, имеют компактные размеры и небольшой вес. Основной особенностью кожухотрубных теплообмеников является длительный срок службы и интервал между обслуживанием. Паровые теплообменники - это неприхотливые устройства, предназначенные для тяжелых условий промышленной эксплуатации. Сроки эксплуатации вертикальных теплообменников при работе с паром, без необходимости работ по обслуживанию могут достигать 15 лет.

Вертикальные трубчатые теплообменники отличает очень низкая стоимость эксплуатации и обслуживания, по этому показателю они практически не имеют равных среди прочих теплообменников пар/жидкость.

Преимущества вертикальных кожухотрубных теплообменников перед пластинчатыми теплообменниками при применении пара в первичном контуре:

возможность работы на высоких давлениях пара и температурах (до 250°С) без необходимости редуцирования пара - значительно ниже стоимость обвязки;
отсутствие расходных материалов (прокладок) - выше надежность;
возможность регулирования нагрузки по конденсатной стороне - шире диапазон регулирования нагрузки в автоматическом режиме, использование теплоты конденсата (ниже расход пара), работа теплообменника на постоянном давлении вне зависимости от величины нагрузки;
малая занимаемая площадь за счет вертикального исполнения;
малый вес из-за отсутствия массивной рамы и основания;
большая поверхность теплообмена при небольших размерах за счет скрученных в пучек трубок;
длительный срок эксплуатации без обслуживания - от нескольких лет до десятков лет;
возможность использования как охладитель выпара или как охладитель конденсата;
не требуется специальная конструкция теплоизоляции, подходят традиционные теплоизоляционные покрытия для трубопроводов.

Сферы применения вертикальных кожухотрубных паровых теплообменников:

Системы отопления, вентиляции и кондиционирования.
Системы горячего водоснабжения.
Технологические установки процессов производства пищевой, химической, целлюлозно-бумажной и пр. промышленности.
Системы охлаждения конденсата.
Системы утилизации выпара конденсатных баков и деаэраторов в котельных.

Совокупность технических и эксплуатационных характеристик данных теплообменников значительно превосходит пластинчатые теплообменники при использовании пара в качестве греющей среды. Мы не применяем в собственных проектах и не рекомендуем применять пластинчатые теплообменники (далее ПТО) для пара, кроме редких единичных случаев, когда набор технических условий позволяет это сделать.

Следует понимать, что массовое применение паровых ПТО в нашей стране, является несколько уникальным явлением и обусловлено прежде всего коммерческими интересами компаний, которые не имеют в программе производства кожухотрубных аппаратов в сегменте малых и средних мощностей. Популярность ПТО для пара является не столько следствием их высоких характеристик, сколько следствием маркетинговой активности производителей и поставщиков ПТО, желающих расширить границы распространения и сферы применения своей продукции на новом (российском) рынке.

Как правило, ПТО для пара предлагают компании для которых работа с паром не основная сфера деятельности, а лишь одна из областей работы. Не секрет, что ПТО изначально были разработаны для передачи тепла от жидких сред к жидким и применение пара в первичном контуре является всего лишь адаптацией ПТО для работы с другой средой и как любая адаптация, она имеет целый ряд ограничений, о которых поставщик теплообменника обязан сообщать пользователю и если он этого не делает, то либо не знает об ограничениях, либо скрывает их. Например, является традиционной установка редукционной станции перед ПТО при работе с паром выше 4...5 бар. Таким образом, пользователь, приобретая ПТО по доступной цене, вынужден приобретать редукционную установку. И действительно, вследствии того, что разборные ПТО не могут эксплуатироваться на высоких температурах и соответственно на высоких давлениях пара, при высоких давлениях на входе, перед ПТО рекомендуется предусматривать редукционную установку, что автоматически делает стоимость проекта значительно выше. Если при этом имеется противодавление в конденсатной линии, сопоставимое с давлением пара на выходе РУ, а это вполне частая ситуация, то возникает необходимость установки конденсатного насоса, а точнее насосной станции. Все это удорожает обвязку ПТО еще больше и цена проекта может вырасти в 2-3 раза, система при этом становится более сложной и громоздкой, но с другой стороны более выгодной поставщику. Вопрос в том выгодно ли это заказчику и имеет ли заказчик возможность выбора и корректного сравнения с другим техническим решением? Именно поэтому стоимость ПТО, как бы она не была привлекательной на первый взгляд, является величиной относительной. Рекомендуем с осторожностью относиться к заявлениям поставщика ПТО о том, что стоимость ПТО является низкой; за любой ценой ПТО, кроется скрытая значительная стоимость его обслуживанияи и высокая стоимость обвязки, применительно к паровым приложениям.

Рассматривая прочие аспекты, можно также отметить, что на ПТО не рекомендуется выполнять регулирование по конденсатной стороне, скорость зарастания ПТО обычно такова, что аппарат следует чистить раз в один-два года, стоимость высокотемпературных прокладок и работа по их замене обычно за время эксплуатации ПТО превосходит стоимость самого ПТО в несколько раз. Пользователь парового теплообменника должен понимать, что стоимость самого аппарата в любом случае следует обязательно соотносить со стоимостью его последующего обслуживания и по этому показателю, равных вертикальным кожухотрубным теплообменным аппаратам практически нет. Вертикальные теплообменники пар / жидкость, не требуют обслуживания, скорость зарастания и необходимость очистки в несколько раз ниже чем для ПТО, диапазон рабочих температур существенно выше, шире возможности реализации различных способов автоматического регулирования нагрузки, при этом стоимость вертикальных паровых теплообменников является вполне конкурентоспособной.

ООО "Паровые системы" предлагает специализированные теплообменные аппараты для пара, а также средства и системы обвязки для паровых теплообменников, позволяющие создавать эффективные и безопасные системы управления теплообменными процессами в промышленности. Мы предлагаем проверенные десятилетиями решения, используя как собственный многолетний опыт, так и опыт наших зарубежных партнеров, насчитывающий многие десятилетия работы с пароконденсатными системами по всему миру.

Все подогреватели пароводяные ПП выполнены по принципиальной схеме и представляют собой горизонтальные поверхностные теплообменники кожухотрубного типа. Поверхности теплообмена в них образованы прямыми гладкими трубами 16х1 мм (латунь Л68 и нержавейка 12Х18Н10Т). Их концы закреплены с помощью вальцовки в основной и плавающей трубных решетках. В подогревателях ПП применяются трубы длиной 2 и 3 м. Данные пароводяные подогреватели выпускаются в типовых исполнениях с эллиптическими днищами (исполнение 1, рис. 26) и плоскими днищами (исполнение 2, рис. 27).

Каждый пароводяной подогреватель ПП устанавливается на двух опорах. В трубной системе пароводяного теплообменника расположены несколько промежуточных перегородок, которые являются одновременно опорами для труб пучка и задают определенное направление пара в пучке. Детали и сборочные единицы подогревателей пароводяных ПП изготавливаются из пполуфабрикатов и материалов, предусмотренных "Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением", утвержденных РосТехНадзором.

ПК Бойлер имеет все необходимые разрешения Ростехнадзора на применение подогревателей ПП, а также сертификаты. Конкурентноспособные цены на подогреватели пароводяные ПП позволяют нашему предприятию быть в числе основных поставщиков данного вида продукции. Напомним, что ПК Бойлер производит теплообменное оборудование, подогреватели пароводяные ПП в частности, более 30 лет. Наши теплообменники проверены временем! Расчетный срок службы пароводяных подогревателей производства ПК Бойлер – 12 лет; гарантийный же срок эксплуатации подогревателей типа ПП от ПК Бойлер – 12 месяцев с момента ввода подогревателя в эксплуатацию, но не более 18 месяцев со дня отгрузки потребителю.

Основные города отгрузки пароводяных подогревателей : Москва, Санкт-Петербург, Новосибирск, Екатеринбург, Нижний Новгород, Казань, Самара, Омск, Челябинск, Ростов-на-Дону, Уфа, Волгоград, Красноярск, Пермь, Воронеж, Саратов, Краснодар, Тольятти, Барнаул, Ульяновск, Тюмень, Ижевск, Иркутск, Владивосток, Ярославль, Хабаровск, Махачкала, Оренбург, Новокузнецк, Томск, Кемерово, Рязань, Астрахань, Пенза, Набережные Челны, Липецк, Тула, Киров, Чебоксары, Калининград, Курск, Улан-Удэ, Ставрополь, Магнитогорск, Брянск, Иваново, Тверь, Белгород, Нижний Тагил, Архангельск.

Принцип работы пароводяного подогревателя ПП

Нагреваемая вода движется по теплообменным трубкам, пар поступает в межтрубное пространство (корпус) через подводящий патрубок в верхней части корпуса. Конденсат в пароводяном подогревателе типа ПП удаляется через патрубок в нижней части корпуса. Для предотвращения скопления неконденсирующихся газов в паровом пространстве теплообменника пароводяного, предусмотрен постоянный отвод их из подогревателя на деаэратор.

Дополнительно по пароводяным подогревателям

Разрешение на применение пароводяных подогревателей.
- Техническая информация в разделе "Документация".
- Наличие оборудования на складе в разделе "Складские остатки".

Теплоноситель: пар

Температурные режимы: 70/150°C; 70/130°C; 70/95°C

Температура греющего пара, не более: 200°C

Рабочее давление нагреваемой воды, не более: 1,0 МПа

Рабочее давление греющего пара, не более: 0,7 МПа

Теплообменник пароводяной предназначается для систем отопления строительных, индустриальных объектов, городских зданий и коммунально-бытовых сооружений. Используются как подогреватели воды для потребительских целей. В теплообменнике нагрев воды осуществляется при помощи пара. Затем теплофикационная вода используется не только в системе отопления, но и горячего водоснабжения. Рабочий режим зависит от параметров теплоносителя.

При температуре горячей воды 70 градусов и температурой пара 150 градусов применяются четырехходовые нагреватели. При более щадящих условий эксплуатации используют двухпоточные модели.

Подогреватель пароводяной пп может использоваться с температурным диапазоном до 300 градусов с давлением пара не превышающим 10 кгс/см.кв и температурой нагретой воды до 200 градусов при давление не выше 16 кгс/см.кв.

Типы подогревателей

Паровые теплообменники разделяются на две категории:

Подогреватель пароводяной пп1 устройство с днищем эллиптической формы.
Подогреватель пароводяной пп2 - аппарат с ровным дном.

Строение теплообменника

Теплообменник пароводяной состоит из металлического корпуса, переднего и заднего отсека, люка и пучка. Камера подогревателя и люк производится из высокопрочных металлов. Трубки делаются из титана, стали и латуни.

Принцип работы теплообменника

>Очищенная теплофикационная вода поступает в трубное пространство подогревателя, пар под давление проходит межтрубное пространство, тем самым происходит теплообмен. Температурное расширение компенсируется за счет подвижности задней камеры. В корпусе между трубками установлены перегородки, они служат для того, чтобы в правильном направлении пар проходил через весь пучок, обеспечивая более высокий КПД. В нижней части корпуса предусмотрен патрубок для отвода конденсата. Постоянный отвод неконденсирующихся газов не позволяет им скапливаться в подогреватели. В большинстве случаев отвод вывод пар на деаэратор.

Все делали устройства соединяются при помощи разборных фланцевых соединений. Разборка необходима для проведения планового технического обслуживания, заключающегося в чистке трубного и межтрубного пространств.

Двухходовой подогреватель оснащается всего двумя направлениями для хода воды. При высокой температуры пера необходимо увеличить скорость потомка воды, для этого используются четырехходовые, обладающие четырьмя ходами теплоносителя.

Для того, чтобы вода не закипела внутри отопителя, давление воды должно быть выше чем давление пара.

Подогреватель пароводяной пп может использоваться в целой системе горячего водоснабжения в целой водонагревательной установки. Такие установки используются обычно на тепловых электростанциях и котельных для обогрева небольшого города. А также могут самостоятельно эксплуатироваться, для обогрева одного здания или сооружения.

Как самостоятельная система обогрева, подогреватели чаще всего используются на промышленных предприятиях, где происходит большой сброс пара. С целью уменьшения потери тепла в каждом здании устанавливается отдельные паровой теплообменник.Такая система в значительной мере снижает затраты на горячую воду.

Оснащение подогревателей системой регулирования

Паровой подогреватель пп должен оснащаться датчиками температуры, давления, аа также автоматическим клапаном для подачи пара. Клапан регулирует давление пара в зависимости от расхода вода. Если расход воды отсутствует, то поступление теплоносителя должно полностью перекрываться. В противном случае вода закипит внутри аппарата, что приведёт к гидроударам в системе. Если клапан закрыт, то пар должен циркулировать через байпас, иначе произойдёт замерзание трубопроводов в зимнее время года.

Теплообменник пароводяной пластинчатый

В отличии от горизонтальных аппаратов, рассматриваемый подогреватель отличается более высоким коэффициентом теплообмена, малыми габаритами, более удобным монтажом и разборкой. Отличительные особенности:

Замедленное движение пара через пластины уменьшает вероятность его пролёта, что обеспечивает меньшую потерю тепла.
Высокая производительность из-за повышенной скорости теплофикационной воды.
Аппарат разбирается на множество небольших деталей, что уменьшает затраты на доставку и монтаж.
Полностью разборная система облегчает чистку и техническое обслуживание.
Использование пластичной конструкции обеспечивает снижение расходов на отопление и горячую воду.
Малые габариты уменьшают инерционность подогрева.
Высокое КПД позволяет использовать устройства с низким давлением и малым объёмом. Они не попадают под учет организаций, проворящих теплообменники, работающие под давлением.
Устойчивость к коррозии обеспечивается за счет использования нержавеющей стали. В случае большого содержания солей в теплоносители, необходимо выбрать устройства с трубным пространством из титана.

Модульная система позволяет заменять вышедшие из строя детали по отдельности. Также устройство позволяет изменять характеристики в зависимости от смены эксплуатационных режимов. Пластины легко меняются и заменяются на альтернативные.

Подогреватель пароводяной пп1

Подогреватель ПП1 обладает дном эллиптической формы и способны работать под давлением теплоносителя до 0.7 МПа.

Для подвода и отвода теплоносителя используется запорные и регулирующие механизмы, предотвращающая гидравлические удары. Два хода жидкости обеспечивают высокую скорость нагрева и надёжную работу всей системы.

В случае резкого скачка давления пара устройства оснащаются воздушным отводом с предохранительным клапаном. Пар повышенного давления будет выброшен через свечу.

Регулирование расхода пара позволяет сохранять заданную температуру воды и держать требуемый режим работы. Исключая резкие перепады температуры и давления, обеспечивается более высокий срок службы всего оборудования.

Подогреватель пароводяной пп2

Подогреватель пп2 имеет горизонтальное расположение всех элементов и ровное днище, предназначаемый для подогрева очищенной теплофикационной воды при помощи пара из центрального паропровода или котла.

Выбор теплообменника

Задаваясь вопросом о приобретение подогревателя, необходимо обращать внимание на:

Срок службы.
Гарантийный срок.
Ёмкость камеры.
Производительность.
Количество трубок.
Материал всех компонентов.
Температурные диапазоны.

Пароводяной подогреватель пп1, в отличии от второго варианта, характеризуется более высоким сроком службы. Производители гарантируют работу таких устройств до 15 лет. Всё зависит только от режимов использования. Обратить внимание необходимо на конструкцию, аппараты с эллиптическим корпусом меньше подвергаются загрязнению и могут быть очищены химическим способом. Что позволит произвести чистку без разбора фланцевых соединений. Новые модели подогревателей оснащаются дополнительными устройствами для автоматической очистки.

Крупные производственные площадки используют именно модификацию пп1, при суммарном использовании нескольких технологических аппаратов достигается высокая производительность. Конструкционные особенности позволяют использовать теплообменники в условиях высокого давления и температуры. За счет такой формы днища достигается высокий коэффициент обмена тепла в межтрубном пространстве. Также, при резком изменении потока пара, такие нагреватели с лёгкостью выдерживают экстремальные гидравлические удары.

К недостаткам пп1 можно отнести только то, что для их работы требуется насыщенный пар от ТЭЦ или отдельной котельной станции.

Подогреватели типа пп2 можно использовать для небольших помещений и сооружения для обеспечения локального отопления. Данные устройства более дешевые и требуют меньших затрат на обслуживание и установку. Но необходим более точный контроль параметров пара, воды, уровня конденсата и его отвода.

В связи с большой конкуренцией изготовителей подогревателей. Производители самостоятельно осуществляют доставку, монтаж и настройку оборудования. Устанавливают гарантийный срок и договариваются о самостоятельном техническом обслуживании.