ТЕПЛООБМЕННИКИ

Aukšto efektyvumo vamzdinis šilumokaitis

Kompanija UAB "Gandras Energoefektas" organizavo aukšto efektyvumo vamzdinių šilumokaičių, kuriuos esame pasiruošę pasiūlyti mūsų užsakovams, gamybą. Visi skaičiavimai yra atliekami Rusijos mokslinės gamybos instituto. Produkcija atitinkas Europos normas ir paženklinta CE ženklu.

Projektuodami objektą susidurėme su sunkia problema:

  1. buvo reikalingas kompaktiškas aukšto efektyvumo šilumokaitis
  2. turintis žemą hidraulinį pasipriešinimą
  3. šio šilumokaičio konstrukcija turėjo leisti pumpuoti užterštus skysčius, nesudarant nuosėdų šilumokaičio viduje
  4. šilumokaitis turėjo būti pagamintas iš plieno, ne žemesnės kaip AISI 316 markės (juo buvo perduodamas silpnos koncentracijos rūgšties tirpalas).

Atliekant pateiktų rinkoje šilumokaičių analizę mes susidurėme su šiomis problemomis:

Vamzdiniai šilumokaičiai:

  1. egzistuojantys rinkoje dideliame kiekyje vamzdiniai šilumokaičiai neturėjo pakankamai aukšto NVK
  2. buvo didelių gabaritų ir atitinkamai - brangiai kainavoь

Plokštiniai šilumokaičiai:

  1. 1. plokštinių šilumokaičių konstrukcija, net gi skirta praleisti dalelėms iki 20mm stambumo, neapsaugojo nuo nuosėdų. Dėl to šilumokaitis aplipdavo dalelėmis, esančiomis tirpale. Reikėjo pastatyti atbulinio šilumokaičio praplovimo sistemą, kuri turėjo kartą per savaitę 4-ioms valandoms išvesti šilumokaitį iš darbo režimo ir praplauti jį, dėl ko reikėjo: antro šilumokaičio ir papildomų siurblių.
  2. 2. standartinės komplektacijos šilumokaitis užima daug vietos, o įskaitant rezervinį šilumokaitį ir praplovimo sistemą, jis tiesiog netilpo esamajame objekte.

Išsudijavę visus esančius rinkoje šilumokaičius mes priėjome išvados, kad mums reikalingas kaž-koks „stebuklingas“ varijantas, turintis:

  1. aukštą NVK
  2. mažus gabaritus ir leidžiantis atlikti bet kokį įrangos komponavimą (horizontalų, vertikalų, kampu), būdamas standartinės komplektacijos
  3. standartinės komplektacijos, atliekomis iš AISI 316 markės plieno
  4. neleidžiantis kauptis nuosėdoms veikimo metu ir nereikalaujantis praplovimo

Mes supratome, kad tokios klasės įrenginiai gali būti naudojami jūros, aviacijos ir kosminėje pramonėje. Dėja, išanalizavę Europos Sąjungos ir Amerikos rinkas nes supratome, kad šių įrenginių kainos taip pat yra „kosminės“, ir kreipėmės į „gimtąjį“ SSRS karinį jūros laivyną.

Ką mes sužinojome:

Atlikta analizė parodė, kad gebantis konkuruoti vamzdinis šilumokaičio įrenginys turi būti aprūpintas gafruotais vamzdžiais, todėl veliau šilumokaičių su lygiais vamzdžiais mes neapžiūrinėdavome.

Bet vamzdžiai turėjo būti perforuoto tokiu būdu, kad hidraulinio pasipriešinimo didėjimas nedaug viršytų šilumos perdavimo augimo dėl srovės turbuliatorių pritaikymo. Šito pasiekiama išorinio vazdžio paviršiaus rifliavimu žiediniais arba spiraliniais grioveliais, dėl kurių ant vidinio vamzdžio paviršiaus susidaro tolygiai apibrėžti nedidelio aukščio išskišimai, kurie suintensivina šilumokaičio šilumos perdavimą vamzdžiuose. Rifliavimas žiediniais turbuliatoriais šilumos perdavimo atžvilgiu yra efektyvesnis nei rifliavimas srieginiaias grioveliais, nes šilumos perdavimo koeficientas vamzdžiuose gali būti padidintas 2,1-2,5 kartus, vietoj 1,4-1,9 kartų, esant vamzdžių pluošto hidraulinio pasipriešinimo augimui 5,0-7,0 kartus, vietoj 4,0-6,0 kartų, palyginti su lygiu vamdžiu (jeigu, naudojant lygius vamzdžius, vamzdžių pluošto įnašas į vamzdžių trakto slėgio praradimą yra apie 70%, tai taikant žiedinį rifliavimą jis padidės iki 95%). Palyginimui nurodysim, kad įterpimų, užsulančių srovę vamdžiuose, taikymas, padidina šilumos perdavimą 30-40%, padidinant slėgio praradimą 3,5-5,5 kartus.

Plokštiniuose šilumokaičiuose sienos storis siekia 0,5mm ir net 0,4mm ribose.Visiems yra žinoma, kad cilindrinis apvalkalas yra atsparesnis slėgio pertekliui nei plokšti siena. Todėl galima gaminti vamzdinius šilumokaičius, numatytus 16 bar slėgiui su vamzdžiais, kurių sienų storis yra 0,3mm (vidinis šilumą perduodančių vamzdžių diametras 7,6mm). Akyvaizdu, kad tai yra mažiau nei 0,5mm ir net nei 0,4mm.

Jeigu lyginti plokštinių ir vamzdinių šilumokaičių svorį, tai mes pateiksime pavyzdį iš mūsų praktikos: reikia pašildyti tinklo vandenį su sąnaudom 48t/val nuo 45C iki 63C (leistinas slėgio praradimas 0,7 bar) naudojant kondensatą, kurio sudėtyje yra nesudegusiu dalelių ir pelenų, su sąnaudom 48t/val ir 65C temperatūra prieš šilumokaitį (leistinas slėgio praardimas 0,5 bar). Pasiūlytas šios uždoties sprendimui plokštinis šilumokaitis turėjo sausą svorį, lygų 2982kg, o vamzdinis šilumokaitis svėrė 405kg.

Susumavus viską, kartu su Rusijos mokslininkais mes privalėjome organizuoti aukšto efektyvumo vamzdinių šilumokaičių, kuriuos esame pasiruošę pasiūlyti mūsų užsakovams, gamybą. Visi skaičiavimai yra atliekami Rusijos mokslinės gamybos instituto. Produkcija atitinkas Europos normas ir paženklinta CE ženklu.

Gaubtavamzdžių pašildytuvų rekonstrukcija

UAB „Gandras Energoefektas“ gali modernizuoti eksploatuojamus gaubtavamzdžius pašildytuvus.

Mes siūlome tokius modernizavimo variantus (vertikalių TVP tipo pašildytuvų pavyzdys):

Būdas  Modernizavimo darbų apimtis Šiluminio efektyvumo padidinimas
I Vamzdžių pluoštas lieka. Įtaiso išorinis gaubtas, vamzdžių sistema transformuojasi į vienaeigę sistemą pagal garą. Garas eina per vamzdžių paviršių, kuris atitinka II vandens eigą, prie paviršiaus, atitinkančio I vandens eigą. Dalinis surinkimas, kondensato, garo ir dujų mišinių nukreipimas iš garo kondensacijos zonos. 12-15 %
II Visiškas pluoštų išardymas, susidėvėjusių vamzdelių, pertvarų ir inkaro sujungimų keitimas, vamzdžių lentelių palikimas (galimybė). Pilnesnė darbų realizacija vyksta I būdu garo kondensato surinkimo ir nukreipimo bei garo-dujų mišinio nukreipimo iš kondensavimo zonos. Gaubto įtaisymas vamzdelių pluošte, naujų inkaro sujungimų įrengimas. 20-25 %
III Pradinio vamzdžio sistemos palikimas, pilnas lygių vamzdžių pakeitimas į vamzdžius su duobutėmis.
Garo kondensato ir garo-dujų mišinio surinkimo ir nukreipimo iš garo kondensacijos zonos darbų nepilna realizacija. Gaubtas ant pluošto neįtaisomas.
30-35 %
IV  Vamzdžių lentelių palikimas, visiškas sudėvėjusių lygių vamzdžių pakeitimas į vamzdžius su duobutėmis. Pertvarų ir inkaro sujungimų pakeitimas. Išorinio gaubto įtaisymas ant vamzdžio sistemos. Geriau realizuojasi garo kondensato ir garo-dujų mišinio surinkimo ir nukreipimo iš kondensacijos zonos sistemos.  40-50 %

 

Jeigu modernizacija pasirodys ekonomiškai netikslinga ar šilumokaičio korpuso padėtis neleis jos atlikti, tai mes galime pasiūlyti naujus šilumokaičius pagal Užsakovo parametrus – plokštelinius ar gaubtavamzdžius (taip pat ir su įmontuotu kondensato aušintuvu).

Suvirinami plokšteliniai pašildytuvai

Lituotą plokštelinį šilumokaitį sudaro plokščių komplektas, kurios užfiksuotos viena už kitos. Plokštės supresuotos tokiu būdu, kad pratekančioje terpėje vyktų intensyvi turbulencija, padidinanti šilumos mainus ir neleidžianti susiformuoti nuosėdoms.

Lituotų plokštelinių šilumokaičių pagrindinis privalumas yra jų maksimali šilumos perdavimo galimybė, aukštas korozinis atsparumas (pasiektas suvirinimo technologija be papildomų medžiagų), aukštas patikimumas (išskirus visų sandarinimų tipus), lengvas surinkimas ir beveik nulinis aptarnavimas.

Privalumai

  • Aukštas korozinis atsparumas (pasiektas suvirinimo technologija be papildomų medžiagų)
  • Aukštas patikimumas (išskyrus sandarinimo tipus)
  • Lengvas surinkimas
  • Kompaktiškumas, lyginant su gaubtavamzdžiais šilumokaičiais

Trūkumai

  • Didelis hidraulinis pasipriešinimas, lyginant su gaubtavamzdžiais šilumokaičiais

Medžiagos

  • Detalės turinčios kontaktą su terpe: 1.4404/1.4571/1.4306
    Išorinis gaubtas: konstrukcinis plienas + lakavimas ar nerūdijantis plienas

TECHNINĖS CHARAKTERISTIKOS

  Matavimo vienetai 1 variantas
 
2 variantas
 
3 variantas
 
4 variantas
 
5 variantas 
Plokščių skaičius   12-120 16-120 16-120 16-200  16-200
Šilumos mainų plotas m2  0,2-2,7 2,0-16,5   3,0-25,3  4,8-60,8  7,3-91,6 
Maks. darbinis manometrinis slėgis barų 10/25/40  10/25/40    10/25/40  10/25/40   10/25/40  
Min. darbinis manometrinis slėgis barų -1   -1 -1  -1  -1 
Maks. darbo temperatūra С   250 250  250  250  250 
Min. darbo temperatūra С  -195   -195  -195   -195   -195  
Maks. tiekimo kiekis (vandens) m3/val. 8,5  35   35 450   450
Sujungimas DN/G mm/”   25/1″  50/2″ 50/2″  150/6″  150/6″ 
Svoris kg 9-25  100-177  136-247  400-1050  500-1310 

 

Išardomi plokšteliniai pašildytuvai

Išardomą plokštelinį šilumokaitį sudaro plokščių komplektas, kurios užfiksuotos viena už kitos, sujungtos varžtais tarp kietos ir prispaudžiančios plokštės. Kiekviena plokštė įtankinta sandarinimu. Tai padaro izoliuotų griovelių sistema pirminei ir antrinei terpei pratekėti.

 

 

 

Sandarinimo medžiagos:

Sandarinimo tipas Maks. temperatūra Panaudojimas
 NRB   140 С  Tepalas, vanduo, maisto pramonė
 EPDM   160 С  Šiltas vanduo, rūgštis, maisto pramonė
Viton   180 С  Agresyvieji chemikalai, tepalai, riebalai
 AFM   190 С   Tepalai
PTFE   260 С  Agresyvieji chemikalai

Sandarinimas fiksuojamas suklijavimu ar mechanine įtvirtinimo sistema.

Privalumai:

  • Lengvas surinkimas ir išardymas;
  • Kompaktiškumas;
  • Galima keisti sandarinimą ir pridėti plokščių.

Medžiagos:
Pagal terpių sudėtį ir šilumos mainų temperatūrą nustatoma medžiaga, iš kurios gaminamos plokštės.

Aukštos kokybės plienas 1.4401, 1.4539, 1.4571
Titanas 3.7025, 3.7225
SMO 254
Lydinys C 276

TECHNINĖS CHARAKTERISTIKOS

  Pieno ir klampių terių pasterizatoriai Mini pasterizatoriai Šildytuvai Aušintuvai
Agentas Pienas, grietinė, ledai, pieno koaguliantas, vaisių sultys, sirupai, kiaušinio melanžas, tryniai, kiaušinio baltymas, alus, vynas, kečupas Pienas, ožkos pienas, vaisių sultys, avių pienas Cheminė terpė, vanduo Pienas, grietinė, ledai, vaisių sultys, sirupai, kiaušinio melanžas, trynys, kiaušinio baltymas, alus, vynas, vanduo, kečupas, aliejus, cheminė terpė, vanduo
Našumas 200 - 40.000 l/val. 200 - 1.000 l/val. 150 - 300.000 l/val. 150 - 300.000 l/val.
Darbo temperatūra iki + 130 С iki + 85 С iki +260 С iki +260 С
Darbo slėgis iki 16 barų iki 3 barų iki 25 barų iki 25 barų
Sandarinimo medžiaga NBR, EPDM NBR, EPDM NBR, EPDM, Viton, AFM, PTFE NBR, EPDM, Viton, AFM, PTFE
Plokščių medžiaga 1.4404, 1.4571, titanas 1.4404, 1.4571    
Šilumokaičio stovas  Nerūdijantis plienas, anglinis plienas + lakas Nerūdijantis plienas, anglinis plienas + lakas  Nerūdijantis plienas, anglinis plienas + lakas Nerūdijantis plienas, anglinis plienas + lakas

Gaubtavamzdžiai pašildytuvai su įmontuotu kondensato aušintuvu

Šildytuvų su įmontuotu kondensato aušintuvu pagrindiniai pranašumai:

  • lengvas aptarnavimas ir eksploatavimas;
  • galimybė atlikti remontą;
  • šildytuvų hidraulinis pasipriešinimas labai mažas – nuo 0,25 bar iki  0,45 bar (plokštelinių hidraulinis pasipriešinimas – iki 5 bar), tai leidžia naudoti mažiausio elektrinio galingumo siurblius;
  • kondensato temperatūra ne aukštesnė kaip 90 ˚С. Tai leidžia naudoti paprastus serijinius kondensato siurblius, kurie pagaminti iš ketaus arba plastiko, nereikia naudoti specialių siurblių, kurie pagaminti iš nerūdijančio plieno;
  • dvigubai sumažina projektavimo ir montavimo įmonių darbą, nes kondensato aušinimo korpusas įmontuotas į šildytuvo korpusą;
  • dvigubai sumažina uždaromosios, apsauginės, reguliuojančios armatūros, stebėjimo langelių, manometrų, termometrų skaičių;

Trūkumai

  • Dideli matmenys, lyginant su plokšteliniais pašildytuvais.

 

TECHNINĖS CHARAKTERISTIKOS

Šiluminė galia, kW 4049 8700 15000 20800 28900 31040
Tinklo vandens srautų kitimo diapazonas, t/val. 30-78 42-100 92-180 130-260 190-360 220-470
Skaičiuojamas temperatūros grafikas, ºС 70/140 70/135 70/140 70/136 70/136 70/136
Tinklo vandens hidraulinis pasipriešinimas, barų 0,25 0,26 0,24 0,31 0,42 0,45
Skaičiuojamas slėgis, bar 16 16 16 16 16 16
Ilgis, mm 3839 4060 4260 4300 4340 4548
Korpuso skersmuo, mm 426 530 630 720 820 920

Pastaba: serijinės gamybos šildytuvų bazėje gali būti suprojektuotos bei pagamintos ir kitos šildytuvų modifikacijos pagal Užsakovo pageidavimus.

Pokategorės