Пароводяные теплообменники Alfa Laval

AlfalavalAlfa Laval разработала новую серию специальных теплообменников — TS-M для нагрева жидкости с помощью пара. Основными конструктивными особенностями серии этих пароводяных теплообменников являются: уникальная геометрия и высокая прочность пластин из нержавеющей стали, специальные прокладки, способные выдерживать температуру до 180 OС, и прочная рама теплообменника. Достоинства TS-M обеспечивают экономию эксплуатационных расходов и производительность, недостижимую при использовании кожухотрубных или обычных пластинчатых теплообменников. Пароводяные теплообменники серии TS-M — это новое поколение паровых нагревателей.

Разборный пластинчатый пароводяной теплообменник новой серии TS-M решает две основные проблемы, возникающие при использовании пластинчатых теплообменников в качестве пароводяных нагревателей. Первое — это эррозия пластин и шумовые эффекты, возникающие из-за высокой (сверхзвуковой) скорости пара, когда необходимо нагревать воду с большим ΔT, например с 5°С до 60°С. Вторая проблема — слишком завышенная поверхность теплопередачи, получающаяся в случае нагрева большого количества воды на малое ΔT, из-за необходимости получения нормальной потери напора по воде. Уникальная конструкця пластин TS-M позволила решить эти проблемы. Единственный в мире разборной пластинчатый пароводяной теплообменник, разработанный фирмой Alfa Laval, имеет ряд уникальных особенностей. Это:

  • Новый материал прокладок для пароводяных теплообменников

    Серия TS-M пароводяных теплообменников Alfa Laval

    Серия TS-M пароводяных теплообменников Alfa Laval

    Компания Alfa Laval разработала абсолютно новый материал прокладок «Heat Seal F», который дал возможность работать с температурами до 180°С. 180. Оснащение теплообменников серии TS-M подобной усовершенствованной прокладкой позволяет применять их в большинстве систем, использующих пар.

  • Оптимизация конструкции пластин в пароводяном теплообменнике

    Теплообменники серии TS-M позволяют решить две главные проблемы, возникающие при использовании в качестве паровых нагревателей обычных пластинчатых теплообменников. Первая проблема: значительный нагрев воды, например, от 10 до 70 °С происходит с большим расходом пара, что вызывает эрозию пластин и сильный шум работающего аппарата. Вторая проблема: незначительный нагрев воды, всего на несколько градусов, требует большого расхода воды. Поэтому для обеспечения разумного гидравлического сопротивления водяной стороны приходится увеличивать размеры самого теплообменника. Оба эти недостатка устранены в теплообменниках серии TS-M благодаря использованию пластин с уникальной геометрией,
    которая позволяет без проблем осуществлять нагрев как в пределах малых, так и значительных интервалов температур.

  • Отсутствие термической усталости

    Циклически повторяющийся нагрев и охлаждение создают тепловые расширения материалов и как следствие — разрушается конструкция кожухотрубных и сварных теплообменников. Комбинация тонких пластин и отсутствие сварных соединений разборного теплообменника делает TS-M нечувствительным к тепловому расширению.

  • Прекрасный контроль температуры

    Малый внутренний объем теплообменника позволяет с легкостью и высокой точностью поддерживать температуру нагреваемой воды. Интенсивная теплопередача, являющаяся следствием небольшого рабочего объема и высокого соотношения поверхность/объем пластин, гарантируют малое запаздывание по температуре, что повышает качество работы регуляторов температуры и, следовательно, делает аппарат более экономичным.

  • Компактность пароводяного теплообменника

    Благодаря тому, что серия TS-M разрабатывалась как пароводяной нагреватель, теплообменник получился в десятки раз меньше кожухотрубного, рассчитанного на ту же нагрузку, что позволяет с легкостью интегрировать TS-M как в существующую, так и во вновь проектируемую систему.

  • Коррозионная стойкость.

    Пластины из кислотостойкой нержавеющей стали стойки к жидкостям, насыщенным кислородом и другими элементами, вызывающими коррозию. Возможно также использование пластин из других материалов, например, стойкого к морской воде титана.

  • Конкурентная цена пароводяного теплообменника

    Пластинчатый теплообменник, благодаря низкой металлоемкости, является прекрасной, экономически выгодной альтернативой кожухотрубному.

  • Полная ремонтопригодность пароводяного теплообменника и легкая очистка пластин

    Главным преимуществом разборного пласинчатого теплобменника является 100% доступность поверхности теплопередачи для инспекции и очистки. Это позволяет использовать его для нагрева воды, имеющей высокую жесткость, в различных областях промышленности и горячего водоснабжения.

  • Гибкость конструкции пароводяного теплообменника

    Изменение тепловой нагрузки теплообменника достигается простым добавлением или снятием пластин.

  • Широкая сфера применения

    Для расширения сферы применения аппарата были разработаны специальные модификации: теплообменник можно заказать с титановыми пластинами и рамами, рассчитанными на различные давления.

 Кожухотрубные пароводяные теплообменники  устарели

TSM_sravn

Сравнительные размеры кожухотрубного и пластинчатого ТО одной мощности

Несмотря на множество недостатков, кожухотрубные теплообменники все еще доминируют на рынке теплообменников с паровым нагревом. Теперь же, с выпуском серии оригинальных пароводяных теплообменников TS-M, применение кожухотрубных теплообменников в качестве водогрейных аппаратов представляется уже устаревшим решением.
Экономические и технические преимущества использования пароводяных теплообменников TS-M делают кожухотрубные теплообменники все менее привлекательными.

Конструкция пароводяного теплообменника Alfa Laval

Принцип действия пластинчатого пароводяного теплообменника

Принцип действия пластинчатого пароводяного теплообменника

Пластинчатый пароводяной теплообменник мало чем отличается от своего собрата — водоводяного пластинчатого теплообменника» и состоит из пакета гофрированных пластин (кислотостойкая нержавеющая сталь) с отверстиями для прохода двух жидкостей, между которыми осуществляется теплопередача. Пакет пластин располагается между неподвижной опорной и подвижной прижимной плитами и стягивается болтами. Между пластинами установлены уплотняющие прокладки, направляющие потоки жидкости в соответствующие каналы. Число пластин зависит от расхода сред, их физических характеристик, гидравлического сопротивления и заданного температурного режима. Гофрированная поверхность пластин пароводяного теплообменника обеспечивает высокую турбулентность потока и жесткость конструкции теплообменника. На опорной плите закреплены направляющие стержни, по которым перемещается прижимная плита. Прокладки изготавливаются из специальных эластомеров.

Принцип работы пароводяного теплообменника

Пластины образуют каналы, по которым в противоположном направлении движутся среды. Смешивание сред или их утечка наружу исключены, так как по периметру пластин установлены уплотняющие прокладки. Запатентованная поверхность пластин обеспечивает высокую прочность пакета и высокую турбулентность потоков, определяющую максимальную эффективность теплопередачи, отсутствие застойных зон и эффект самоочистки.

Преимущества пластинчатых пароводяных теплообменников Alfa Laval

Необходимая температура конденсации без дополнительных затрат

plateБлагодаря высокому тепловому КПД теплообменников TS-M можно подобрать аппарат, который, работая при низкой температуре конденсации, обладает малым энергопотреблением и отсутствием пролетного пара. Преимущества образуются за счет:

• отсутствия потерь энергии, затрачиваемой на вентиляцию системы при вторичном парообразовании
• отсутствия необходимости, а следовательно и затрат на отдельный доохладитель или систему утилизации пара при вторичном парообразовании

Сравнительно низкая температура конденсации означает существенное уменьшение образования накипи. Это способствует сохранению высокой теплоотдачи, уменьшает эксплуатационные затраты и повышает КПД оборудования.

В пароводяном теплообменнике отсутствует срыв потока

Стойка с пароводяным теплообменником Alfa Laval

Стойка с пароводяным теплообменником Alfa Laval

В отличие от кожухотрубных теплообменников, малый объем рабочего пространства между пластинами теплообменника TS-M позволяет им нормально функционировать при срыве потока, т.е. в условиях вакуума, который приводит к образованию конденсата в теплообменнике. Это явление часто наблюдается при нагреве воды до температуры ниже 100 °С. Для кожухотрубных теплообменников это грозит большими проблемами в части контроля температуры и гидроударов, которые могут нанести вред теплообменнику и другому оборудованию.

Быстрый нагрев сред в пароводяном теплообменнике

Малый рабочий объем пароводяных теплообменников TS-M позволяет легко поддерживать требуемую температуру и быстро нагревать воду, например, в устройствах проточного горячего водоснабжения.

Оптимальный дизайн пароводяных теплообменников

Компактность пароводяных теплообменников TS-M позволяет идеально вписывать их в модульные конструкции с автоматикой ведущих производителей. Такие конструкции включают также современное оборудование для удаления конденсата и быстродействующую систему автоматического регулирования, обеспечивающую стабильное и точное поддержание заданной температуры при любых изменениях параметров, что естественно, сказывается на экономичности работы теплообменника.