В последние годы в России повсеместно производится замена кожухотрубных водоподогревателей на разборные пластинчатые теплообменники. Преимущество агрегатов данного типа главным образом заключается в более интенсивно происходящем теплообмене: коэффициент теплопередачи в 3–4 раза больше, чем в кожухотрубном водоподогревателе. Эффективный теплообмен обеспечивается благодаря специальному гофрированному профилю проточной части пластины, который образует трехмерные турбулентные потоки. Такие потоки минимизируют вероятность отложения загрязнений на поверхностях пластин. Столь высокий коэффициент теплопередачи значительно уменьшает требуемую поверхность теплообмена, поэтому пластинчатые теплообменники очень компактны и сравнительно легки. Несомненным достоинством таких аппаратов является возможность установки дополнительного количества пластин, если со временем возникает необходимость увеличить тепловую нагрузку. Кроме того, такие теплообменники просты в обслуживании и ремонте. При монтаже теплообменные пластинчатые аппараты не требуют устройства специальных фундаментов и устанавливаются непосредственно на полу с гидроизоляцией или на перекрытии, рассчитанном на соответствующую нагрузку от оборудования. В настоящее время на российском рынке представлены пластинчатые теплообменники различных фирм, одной из которых является немецкая компания Funke. В России производственной базой для сборки данных теплообменников является предприятие ООО «Теплокомплектмонтаж» в городе Вологда. Основной функциональной частью пластинчатого теплообменника является пакет теплообменных пластин, который размещается между неподвижной и прижимной плитами, и закрепляется с помощью верхней и нижней направляющих, стойки и соединительных элементов. Разборные теплообменные аппараты фирмы Funke могут собираться на консольной, двухопорной и трехопорной раме, в зависимости от типа пластин и величины поверхности теплообмена. Конструкция аппаратов позволяет набирать любую поверхность теплообмена до 1750 м2. Тип и количество пластин зависит от требуемой теплопередачи (рис. 1 ~1~). Пластины, отделенные друг от друга специальными уплотнительными прокладками, образуют теплообменные каналы. В зависимости от температурного режима и используемых сред, применяются различные типы уплотнений из термостойкой резины: NBR, EPDM, Viton. Неклеющиеся уплотнения — стандартные, в то время как дополнительно наклеивающиеся уплотнения предназначены только для специальных случаев применения. Кроме уплотнительной функции прокладки фирмы Funke выполняют также центрирующую функцию для всего пакета пластин. Уплотнения могут фиксироваться в пластинах специальными «замками» только в одном направлении, что значительно облегчает сборку пластин. Пластины Funke производятся из антикоррозионной нержавеющей стали «Thyssen Krupp AG» AISI 316. Рабочая среда, входящая в аппарат, попадает в межпластинные каналы по продольным коллекторам и распределяется в требуемом направлении. Чаще всего используется организация потоков в противоположных направлениях, что способствует наиболее эффективному процессу теплообмена (рис. 2 ~2~). Типовое исполнение пластин Funke включает четыре варианта теплообменных каналов и 14 размеров от 0,04 м2 до 2,5 м2, что дает возможность подбирать оборудование в точном соответствии с требованиями. Типы пластин отличаются друг от друга углом наклона канала. Острый угол наклона создает меньшее гидравлическое сопротивление движению сред, но в то же время обеспечивает меньший коэффициент теплопередачи по сравнению с тупым углом наклона канала (рис. 3 ~3~). Пластины производства фирмы Funke имеют асимметричную структуру рельефа, это так называемые «off-set»-пластины. Благодаря этому удваивается число возможных комбинаций теплообменных каналов в отличие от обычных симметричных рельефов. На рис. 4 ~4~ изображены в сравнении профили каналов «off-set»-пластины и пластины с симметричной структурой рельефа. Очевидно, что при одинаковой глубине рельефа, профиль канала «off-set»-пластины примерно на 30% больше. При помощи таких пластин возможно формирование как симметричных, так и асимметричных каналов. Преимущество асимметричных каналов состоит, прежде всего, в том, что одна из сред, участвующих в процессе теплообмена, может протекать в значительно большем объеме при меньших потерях давления. Для чувствительных сред и сред с высокой степенью вязкости предлагаются пластины с широкими теплообменными каналами, в то время как для экономно используемых сред применяются пластины с более узкими каналами. «Off-set»-пластины предлагаются с 4-я различными типами профилей (G, H, K, L), которые отличаются между собой геометрией штамповки и углом рельефа по отношению к направлению основного потока. За счет комбинирования данных пластин возможно формирование 9 различных каналов, что приводит к определенному компромиссу (в зависимости от среды) между расходом теплообменной среды, величиной теплопередачи и потерей давления. Таким образом, несмотря на ограниченный выбор пластин, теплообменник может быть оптимально подобран согласно теплотехническим требованиям любого конкретного приложения. Сегодня с уверенностью можно говорить, что пластинчатые теплообменники применимы во всех областях промышленности, где присутствует тепловой обмен между средами. За счет эргономичной конструкции такие аппараты позволяют с минимальными эксплуатационными затратами обеспечивать требуемую тепловую мощность для отопления и расход горячей воды для ГВС. Кроме того, теплообменник помогает предохранить котел от возможных повреждений при отключении воды. Производство пластин и прокладок из определенного материала, разрешенного для использования в пищевой промышленности, дает возможность обеспечивать тепловой обмен таких сред, как молоко, растительное масло, с соблюдением всех санитарно-гигиенических норм. Применяемые для производства пластинчатых теплообменников Funke материалы позволяют работать и с агрессивными средами — нефть и продукты нефтепереработки, аммиак, различные кислоты. Благодаря уникальной конструкции, обеспечивающей высокий коэффициент теплопередачи и высокую надежность, пластинчатые теплообменники оптимальны для бесперебойного охлаждения высокотехнологичных систем. Подбор пластинчатого теплообменника осуществляется по специально разработанной программе с учетом индивидуальных требований заказчика. Для расчета необходимо заполнить опросный лист, в котором указываются: мощность теплообменника, температурный график, массовые расходы теплоносителей, рабочее давление и допустимые потери напора в каждом контуре. Мы работаем в тесном сотрудничестве со специалистами концерна Funke, что позволяет наиболее эффективно адаптировать новые технологии к отечественным реалиям. Наши специалисты всегда могут дать квалифицированный совет и оказать помощь в подборе оборудования.