- Коэффициент теплопередачи в пластинчатых теплообменниках в 3–4 раза больше, чем в кожухотрубных, благодаря специальному гофрированному профилю проточной части пластины, обеспечивающему высокую степень турбулизации потоков теплоносителей. Соответственно, площадь теплопередающей поверхности теплообменников в 3–4 раза меньше, чем кожухотрубных. Вследствие этого пластинчатые теплообменники имеют малую металлоемкость, компактны, их можно установить в небольшом помещении.
- Высокая ремонтопригодность:
- В отличие от кожухотрубных они легко разбираются и быстро чистятся. При этом не требуется демонтаж подводящих трубопроводов;
- В пластинчатом теплообменнике можно легко и быстро заменить пластину или прокладку, а также увеличить поверхность теплообмена, если со временем возросла тепловая нагрузка.
- Пластинчатые теплообменники набираются из отдельных пластин, поверхность нагрева которых, как правило, не превышает 2 м2. Это обстоятельство в сочетании с оптимально выбранным типом пластины позволяет точно, без лишнего запаса, выбрать теплопередающую поверхность теплообменника.
- Срок эксплуатации первой выходящей из строя единицы уплотнительной прокладки достигает 10 лет. Срок работы теплообменных пластин 15-20 лет. Стоимость замены уплотнений от стоимости ПТО колеблется в пределах 15-25 %, что экономичнее аналогичного процесса замены латунной трубной группы в КТТО, составляющей 80-90% от стоимости аппарата.
- Стоимость монтажа ПТО составляет 2-4 % от стоимости оборудования соответственно. Что ниже на порядок, чем у кожухотрубчатого теплообменника.
- Даже теплоноситель с заниженной температурой в системах теплоснабжения позволяет нагревать воду в ПТО до требуемой температуры.
- Индивидуальный расчет каждого ПТО по оригинальной программе Изготовителя - позволяет подобрать его конфигурацию в соответствии с гидравлическим и температурным режимами по обоим контурам. Расчет производится в течении 1-2 часов.
- Гибкость: в случае необходимости площадь поверхности теплообмена в пластинчатом теплообменнике может быть легко уменьшена или увеличена простым добавлением или убавлением пластин при необходимости.
- Двухступенчатая система ГВС, реализованная в одном теплообменнике, позволяет значительно сэкономить на монтаже и уменьшить требуемые площади под индивидуальный тепловой пункт.
- Конденсация водяного пара в ПТО снимает вопрос о специальном охладителе, т.к. температура конденсата может быть 50 °С и ниже.
- Устойчивость к вибрациям: пластинчатые теплообменники высокоустойчивы к наведенной двухплоскостной вибрации, которая может вызвать повреждения трубчатого аппарата.
Вывод: применение нового технологичного оборудования позволяет наряду с экономией первоначальных затрат (20-30%) переходить на другие режимы работы. Достигается более эффективное использование источников энергии, повышение их КПД. Окупаемость перевооружения объектов в теплоэнергетике колеблется от 2 до 5 лет, а в некоторых случаях достигает нескольких месяцев.
В перспективе – пластинчатые
Теплообменники – базисное оборудование для теплового пункта – обеспечивают основные проектные решения тепловых сетей ЖКХ. От характеристик теплообменного оборудования в немалой степени зависит и тепловой режим в здании, и возможность эффективного энергосбережения.
Теплообменное оборудование обеспечивает развязку по температуре и давлению между сетевой водой от источника и теплоносителем во вторичном контуре.
Это особенно важно при присоединении отопительных систем к тепловой сети по независимой схеме, когда по условиям рельефа местности нельзя передать статическое давление присоединенных зданий во внешнюю тепловую сеть или когда давление в обратной линии тепловой сети превышает допустимое давление для местных систем отопления.
Различные типы теплообменников отличаются по принципу действия, конструктивным особенностям, виду теплоносителя, материалу изготовления. Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки. Так, кожухотрубные и емкостные теплообменники менее прихотливы к жесткости воды, но отличаются высокой материалоемкостью и большими размерами и весом. Емкостные теплообменники позволяют снизить пиковую мощность теплогенераторов, их применение оправдано в условиях неравномерного теплопотребления, например, в системах горячего водоснабжения небольшой мощности.
Пластинчатые теплообменники хорошо зарекомендовали себя для теплоэлектроцентралей, котельных, центральных и индивидуальных тепловых пунктов в условиях контроля качества теплоносителя. Применение пластинчатых теплообменников значительно выросло благодаря модернизации и реконструкции систем теплоснабжения ЖКХ и вводу в строй автоматизированных тепловых пунктов. Надо отметить, что за последние три года рынок приборов и средств автоматики для инженерных систем вырос более чем в два раза. Емкость отечественного коммунального рынка пластинчатых теплообменников с 1999 года выросла втрое.
Компактные и эффективные
Системы тепловодоснабжения через индивидуальные тепловые пункты ИТП имеют определенные преимущества по сравнению с тепловодоснабжением через централизованные тепловые пункты. Это более тонкая регулировка теплового режима, дифференцированное давление холодной и горячей воды, сокращение тепловых потерь и утечек воды. ИТП не нуждаются во внутридворовых сетях горячего водоснабжения, в них может быть упрощен учет энергоресурсов.
Эти преимущества наиболее очевидны при модернизации инженерных систем. Например, в результате реконструкции городского хозяйства г. Мытищи были обновлены котельные и ИТП. Все они снабжены новым энергоэффективным оборудованием – теплообменниками пластинчатыми, насосами Grundfos, современной запорной арматурой. Это позволило существенно снизить издержки. Экономия электроэнергии при применении этого оборудования достигает 50%.
Сравнительные технические характеристики одинаковых по мощности кожухотрубных (КТО) и пластинчатых (ПТО) теплообменников
Характеристика | КТО | ПТО |
Коэффициент теплопередачи (условно) | 1 | 3 - 5 |
Разность (возможная) температур теплоносителя и нагреваемой среды на выходе | Не менее 5-10 °С | 1 - 2 °С |
Изменение площади поверхности теплообмена | Невозможно | Допустимо, кратно количеству пластин |
Соединение при сборке | Сварка, вальцовка | Разъемные |
Доступность для внутреннего осмотра и чистки | Неразборный, труднодоступен, простая замена частей невозможна; возможна только промывка | Разборный. Легко доступный осмотр, обслуживание и замена любой части, а так же механической промывки пластин. |
Время разборки | 90 - 120 мин. | 15 мин. |
Материал | Латунь или медь | Нержавеющая сталь |
Уплотнения | Неразборный. Простая замена невозможна | Уплотнения можно менять на новые. Жестко зафиксированы в каналах пластины. Отсутствие протечек после механической чистки и сборки |
Обнаружение течи | Невозможно обнаружить без разборки | Немедленно после возникновения, без разборки |
Чувствительность к вибрации | Чувствителен | Не чувствителен |
Вес в сборе (условно) | 10 - 15 | 1 |
Теплоизоляция | Необходима | Не требуется |
Ресурс работы до капремонта | 5 - 10 лет | 15 - 20 лет |
Габариты (условно) | 5-6 | 1 |
Специальный фундамент | Требуется | Не требуется |
Стоимость (условно) | 0,75 – 1,0, в зависимости от назначения и схемы присоединения | 1,0 |
Окупаемость подобных проектов можно проследить на примере столицы Латвии. В Риге процесс ликвидации ЦТП был полностью завершен еще в 1999 году. Были выведены из эксплуатации 185 ЦТП и 137 км трубопроводов ГВС. Ликвидация ЦТП и установка в домах современных ИТП выполнялась на кредитные средства. Жители дополнительно вносят $0,05/кв. м площади квартиры с тем, чтобы погасить долг в течение 10 лет. Так как они самостоятельно регулируют температурный график своей отопительной системы, то не переплачивают за отопление, и погашение кредитов происходит без проблем.