Навигация
Износ компонентов теплообменных аппаратов – закономерный процесс, связанный с постоянным температурным воздействием и прямым контактом поверхностей с движущейся средой. При этом одни изнашиваются быстрее, другие служат довольно долго. Это стоит учитывать при формировании контрольного запаса комплектующих. Имея под рукой нужные запчасти, можно быстрее восстановить работоспособность теплообменника и, как следствие, сократить издержки из-за простоя. При появлении дефектов и утрате функциональности, конструктивные элементы необходимо сразу же заменить.
Какие детали выходят из строя в теплообменных аппаратах и как правильно подобрать новые комплектующие, рассматриваем в статье.
Какие детали выходят из строя в теплообменниках
Вопрос замены комплектующих актуален только для разборных аппаратов: пластинчатых или кожухотрубных. Тогда как цельносварные и паяные теплообменники приходится полностью заменять.
Основные рабочие элементы в разборных пластинчатых теплообменниках – это штампованные металлические пластины, с расположенными между ними уплотнительными прокладками. Именно эти компоненты контактируют с теплоносителем, воспринимая температурные и механические нагрузки. Постоянный контакт с движущейся средой, приводит к постепенному износу металла (титана, нержавеющей стали, меди) и эластичного каучукового материала (EPDM, витона, нитрила). По этой причине пластины и уплотнители теплообменника со временем приходится заменять. Особенно в тех случаях, когда теплоноситель содержит агрессивные примеси и абразивные частицы.
Рамная конструкция пластинчатого теплообменника обладает высокой прочностью и жесткостью, к тому же она напрямую не контактирует с рабочими средами. Поэтому компоненты рамы – верхняя и нижняя направляющие, подвижная прижимная плита – выходят из строя крайне редко.
В кожухотрубном теплообменнике наибольшему износу подвержены теплообменные трубы, закрепленные в трубной решетке и расположенные во внутреннем объеме корпуса/кожуха. Они испытывают давление, температурные напряжения, действие веществ, входящих в состав теплоносителя. В зависимости от способа крепления (развальцовка, сварка), демонтируемые трубы рассверливают или извлекают после удаления сварного шва. Вместо них монтируют новые.
Кроме металлических труб, в кожухотрубных теплообменниках зачастую повреждаются уплотнительные поверхности, опоры, трубные решетки. Может выходить из строя теплоизоляция, корпусные детали. Все это требует своевременного ремонта или замены.
Как выбрать теплообменные пластины
Если рассматривать теплообменные пластины, то здесь имеет значение буквально все:
- Профилированный рисунок штамповки
- Общие габариты и толщина элемента
- Полное совпадение отверстий и их размеров
- Материал и диаметр канала, зависящие от свойства рабочих сред
Для замены теплообменных пластин необходимо подбирать изделия, идентичные по всем параметрам. Сделать это можно только с помощью оригинальных деталей. Помимо замены изношенных элементов, новые пластины могут понадобиться для увеличения тепловой мощности оборудования. Они добавляются в существующий пакет и стягиваются шпильками заодно со всеми. Способность масштабироваться, за счет увеличения количества теплообменных пластин – одно из определяющих преимуществ разборных пластинчатых теплообменников.
Выбор уплотнительных прокладок
Уплотнения между пластинами – наиболее уязвимый элемент теплообменного аппарата. Выполненные на основе каучука, они имеют ограничения по температурному диапазону и типу сред. Поэтому, если уплотнитель быстро вышел из строя, стоит проанализировать, насколько он отвечает существующим условиям эксплуатации. Совместим ли материал с используемым в системе теплоносителем, выдерживает ли рабочий уровень температур. Не исключено, что прокладки придется заменить во всем пакете пластин.
Для быстрого и удобного выбора материала уплотнений, предлагаем сводную таблицу.
Материал | Диапазон рабочих температур, °С | Рабочая среда | От чего разрушается |
EPDM / EPDM НТ Steam / EPDM UHT | -30…+160/175/180 | вода, пар, антифризы, пищевые и слабоагрессивные среды, раствор солей и гликолей | бензолы, масла, бензин |
Viton (FPM) | -10…+200 | вода, бензин, масляные среды, пар, кислоты и щелочи, антифризы | ацетон, органические кислоты |
Nitril НТ (NBR) / Nitril Hydr | -15…+140/155 | вода, нефтепродукты, масляные среды, жиры растительного/животного происхождения, спирт | ацетон, бензол, гликолевые среды, силиконовые масла |
Выбирая уплотнения для теплообменника, стоит понимать, что любой материал подвержен процессу естественного старения. Поэтому со временем и правильно подобранные детали теряют свою функциональность. Эксплуатационный ресурс прокладок для теплообменного аппарата составляет около 8–10 лет. Срок достижим при условии соблюдения правил использования. В первую очередь – это соответствие температурного режима, правильный монтаж, взаимодействие со средами, безопасными для материала.
Среди известных производителей, выпускающих наиболее качественные уплотнители для пластинчатых теплообменников, можно выделить Alfa Laval, Funke, Ридан, Kelvion и др. Соответственно, каждая компания производит прокладки для теплообменного оборудования собственного производства. В разделе «Уплотнения для теплообменников» можно подобрать вариант для аппаратов конкретного бренда, модели и рабочей среды.