Теплообменники ПЛАСТИНЧАТЫе « МОНОБЛОК»
Плюсы и минусы
Двухступенчатая смешанная система ГВС (горячего водоснабжения), реализованная на таком типе пластинчатых теплообменников как моноблок.
«Моноблок» - специальный тип пластинчатого теплообменника для двухступенчатой системы ГВС, в котором обе ступени объединены в одном теплообменнике, такой теплообменник имеет шесть патрубков. (см. рис.).
Основные и пожалуй единственные плюсы моноблока является, большая компактность, в сравнение с двумя теплообменниками раздельно и соответственно меньшая стоимость, тем и обуславливается большая широта применения «Моноблока». Теперь попробуем определить его минусы.
Рис. Моноблок для двухступенчатой системы ГВС. Расположение патрубков: Н1 - Вход обратного теплоносителя из системы отопления, Н2 - Вход циркуляционной воды ГВС, Н3 - Выход нагретой воды ГВС, Н4 - Вход горячего тепло носителя из теплосети, F3 - Вход холодной водопроводной воды, F4 - Выход общего обратного теплоносителя в теплосеть.
«Простота» монтажа.
Предположительно то, что смонтировать один аппарат гораздо проще, чем несколько таких же. Но что мы получается в результате монтажа моноблока!? Установленный моноблок выглядит как человек-паук, опутанный паутиной трубопроводов, запорной арматуры и измерительных приборов, если они присутствуют . Мы сразу теряем основную задачу Пластинчатого теплообменника это простоту его сервисного обслуживания и ремонтопригодность. Если в одноходовом пластинчатом теплообменнике все патрубки расположены на неподвижной плите Н1-Н4 и для его обслуживания и ремонта необходимо всего лишь воспользоваться запорной арматурой и сбросниками, то для разборки системы моноблока неизбежно отсоединение патрубков подвижной задней плиты. Также трубопроводы задней плиты могут перекрывать доступ к моноблочному теплообменнику, это также усложняет доступ к нему. Для нормальной эксплуатации моноблока для начала стоит сделать грамотный проект привязки к трубопроводам теплоносителя, холодной и горячей воды с целью обеспеченья лёгкого доступа для обслуживания и ремонта. Следующим этапом следует предусмотреть специальные варианты крепления трубопроводов к задней плите (через какие-либо съемные элементы) для обеспечения подвижности задней плиты без передвижения теплообменника с места. Поэтому зачастую правильно смонтированный моноблок занимает место не меньше, чем два отдельно стоящих теплообменных аппарвтов.
Надежность.
Конечно, два отдельных теплообменных аппарата надежнее одного, выполняющего теже же функции. Что мы получаем при выходе из строя одного из теплообменников? В этом случае система сможет работать с неполной нагрузкой системы ГВС, пока отремонтируется или пройдёт обслуживание второй теплообменник. Моноблок при неработоспособности даже одной ступени должен быть выведен из работы весь, потому что корпус один на обе ступени.
Эффективность.
При подборе моноблочного теплообменника тоже есть свои нюансы. Очень часто трудно или практически невыполнимо создать моноблочную систему двухступенчатой смешанной схемы горячего водоснабжения, по эффективности сопоставимую двум отдельным пластинчатым теплообменникам. Это обусловлено тем, что установленный вид пластины в моноблоке для двух ступеней один. И в пределах теплофизических свойств этого типа нам необходимо решать задачу по компоновке пакетов пластин для обеих из ступеней, в то время как одна от другой ступени могут различаться по расходам, особенно по стороне теплоносителя. Вот, например, требования для первой ступени способность пропустить суммарный расход теплоносителя системы отопления и теплоносителя второй ступени при обеспечении небольших гидравлических сопротивлений и среднем теплосъеме. Для второй ступени это относительно малые расходы по стороне теплоносителя и воды горячего водоснабжения, более высокие допустимые гидравлические сопротивления и существенно больший теплосъем. То есть, если бы это были два отдельных теплообменника, то теплообменник первой ступени должен быть с большим диаметром патрубков и с «короткой» пластиной, а теплообменник второй ступени с меньшим диаметром патрубка и более «длинной» пластиной.
Есть вариант задания для подбора оборудования для двухступенчатой смешанной схемы. Исходные данные таковы: нагрузка системы горячего водоснабжения 0,4 Гкал/ч, нагрев холодной воды с 5 ОС до 60 ОС, общая нагрузка системы отопления 1,2 Гкал.ч, температурный график 150-70.
Разбивая нагрузку на ступени, в соответствии с (СП 41-101-95), для заданных условий получаем исходные данные для подбора теплообменников ступеней (см. табл.).
Фактически величина NTU характеризует тот тепловой режим, на котором будет работать теплообменник. Чем больше NTU, тем больше должна быть тепловая «длина» пластины теплообменника.
В этом случаях видно, что теплообменник второй ступени должен обладать большей, почти на 50%, способностью к теплосъему (тепловой «длиной»), чем теплообменник другой ступени. Кроме того, расходы по греющей стороне обеих ступеней отличаются почти в 3 раза. Это означает, что если для теплообменника второй ступени достаточны патрубки Ду32, то для теплообменника первой ступени патрубки должны быть больше, не менее Ду50.
Пакет пластин
Вышесказано, моноблок это, по сути, два теплообменника, расположенных в одной раме. А значит, и два пакета пластин, размещенных в одной раме, поделённые разворотной пластиной, имеющей два (верхних или нижних) глухих отверстия порта. Зачастую ближе к неподвижной плите находится пакет второй ступени, а за ней пакет первой ступени. Из-за разных функций, выполняемых этими пакетами (см. выше), они имеют разную компоновку и количество пластин. И так как все эти пакеты находятся в одной раме, есть возможность того, что в процессе сервисного обслуживания произойдет ошибка при сборке всего пакета пластин моноблока. То есть, если после разборки моноблока пакеты поменять местами или неправильно их скомпоновать то, вновь собрав аппарат, мы не получим от него заложенных тех характеристик, которые заложены в него изначально.
Таблица. Данные для подбора теплообменников.
С двумя теплообменными аппаратами ситуация проще. В этом случае, даже неправильно собрав весь пакет, мы не получим такого колоссального снижения мощности, расходов и изменения гидравлического сопротивления, как с моноблоком.
В итоге
Плюсы и минусы пластинчатого теплообменника с моноблочной компоновкой:
Плюсы:
1. Небольшая стоимость.
2. Моноблок немного компактнее двух теплообменников.
Минусы:
1. Сложный монтаж и неудобства в облуживания из-за трубопровода на прижимной плите.
2. Меньшая надежность.
3. Менее продуктивная работа.
4. Требовательность к сборке пакета пластин теплообменника.
