EN
Pro námořní nebo průmyslové aplikace vyžadující řešení tepelného managementu je jedním z nejdůležitějších rozhodnutí, které musí inženýr učinit, volba mezi těsněnými a pájenými deskovými výměníky tepla. Obě technologie fungují na stejném principu přenosu tepla: řada žebrovaných kovových desek, mezi nimiž proudí dvě kapaliny protisměrně, čímž dochází k přenosu tepla mezi nimi. Konstrukce, návrhová filozofie a provozní limity jsou však odlišné. Společnost SME, která ročně realizuje více než 500 zakázek a poskytuje náhradní díly a servis pro více než 1 000 lodí, má zkušenosti s důsledky nesprávné specifikace typu PHE. Tato příručka pomůže zjednodušit možnosti tak, aby zvolená technologie odpovídala skutečným požadavkům vaší lodi.
Konstrukce a fyzická integrita
Těsněné deskové výměníky tepla: Skládají se z rámu (pevných a pohyblivých koncových desek), ve kterém je balík žebrovaných desek stlačen utahovacími šrouby. Každá deska je vybavena elastomerní těsnicí páskou, která odděluje průtokové kanály a směruje tekutiny střídavými průchody. Desky lze snadno přidávat nebo odstraňovat. Desky i těsnění jsou pevně uchyceny a namáhány vysokými točnými momenty.
Pájené deskové výměníky tepla: Tyto výměníky nemají rámovou konstrukci, žádné šrouby ani vyjímatelná těsnění. Namísto toho je řada desek sestavena a vakuově pájena pomocí přídavného kovu, jehož složkou je měď nebo nikl; tento kov tuhne na styčných plochách mezi deskami. Výsledkem je pevný blok bez jakýchkoli elastomerních těsnění, který je také hermeticky uzavřen proti vnější atmosféře, a proto má pro daný výkon menší objem a hmotnost než výměník s těsnicími páskami.
Provozní limity: tlak a teplota
Pájené jednotky obvykle vydrží výrazně vyšší tlaky v rozmezí 30 až 45 barů a teploty 200 °C a vyšší; u modelů pájených niklem neexistuje riziko vytlačení nebo poškození elastomerního těsnění, což je výhodné pro systémy jako chladivové okruhy, hydraulický olej pod vysokým tlakem a rekuperace tepla z motoru na nových lodích.
Omezení u těsněných jednotek jsou určena materiálem těsnění: Náš tým odborníků často dodává těsnění z NBR, EPDM a FKM, jejichž provozní teplotní rozsah činí od −15 °C do více než 150 °C; maximální tlakové hodnoty pro těsněné námořní zařízení dosahují přibližně 25 barů a více. Tato hodnota je vhodná pro běžné chlazení mořskou vodou a ve většině případů postačuje i pro standardní generátory sladké vody a systémy mazacího oleje na většině lodí; u těsněných námořních výrobků však nelze překročit uvedený tlak v barech.
Údržba, čištění a servisní přístupnost
Zde se tyto dva přístupy tak ostře odlišují, často pro lodního provozovatele nejdůležitějším bodem.
Těsněné výměníky tepla jsou konstrukčně servisní. Pokaždé, když dojde k usazování (a v námořní oblasti se usazování objevuje vždy – ať už se jedná o mořskou vodu, vodní kámen nebo zbytky těžkého oleje na povrchu – není otázkou, zda k němu dojde, ale kdy), je jednotka rozbita, desky lze rozvinout a těsnění vyjmout. Jednotlivé desky lze čistit buď mechanicky, nebo chemicky, a těsnění lze vyměnit. Proto SME disponuje dílnou i týmem pro servis na místě, aby bylo možné provádět výměnu těsnění, čištění desek a kompletní rekonstrukci těsněné jednotky tak, aby byl obnoven její původní návrhový výkon na úrovni 95 % a více. Navíc lze změnit typ těsnění, pokud se změní provozní podmínky nebo médium.
Pájené výměníky tepla jsou jednorázové. Nelze je rozebrat, aby se vyčistily průchody mezi deskami. Jednotky pájených deskových výměníků tepla (PHE) nelze rozebrat; lze zkusit vnitřní čištění pomocí čisticích chemikálií cirkulujících v jednotce, avšak tato metoda nemusí dostatečně odstranit vodní kámen nebo uhlíkové usazeniny. Hlavní nevýhodou pájených jednotek PHE je však to, že pokud se jednotka zanese vodním kamenem nebo nečistotami nebo pokud se kanál poškodí v důsledku tepelných roztažnostních cyklů či koroze v průběhu času, jediným řešením je zakoupit novou jednotku. To může být velmi nákladné, zejména u velké pájené jednotky nebo kvůli dodacím lhůtám na nové zařízení, pokud nelze nádobu rychle servisovat.
Rizika úniku a přesahu mezi proudy
Pro výměníky PHE s těsněním, jakýkoli raný únik bude obvykle malým výtokem na vnější stranu – vidíte kapající kapaliny z rámu, ještě než se dva proudy tekutin katastrofálně promísí. Dvojité těsnění je další možnost pro kritické aplikace, kde musí zůstat obě média skutečně oddělena (olej, mořská voda). Je třeba přiznat, že aby druhé těsnění skutečně fungovalo, neměli bychom čekat, až první těsnění úplně selže. Pokud těsnění selže, lze jej nahradit přímo na místě.
V brazed PHE vnitřní únik z jednoho kanálu do jiného (např. korozní pinhole nebo trhlinu) znečistí jeden technologický proud druhým, aniž by operátor zaznamenal únik na vnější čelní desce. U aplikací s olejem nebo vodou může dojít k znečištění jednoho nebo obou proudů téměř okamžitě po uvedení zařízení do provozu; u chladicích aplikací se to může projevit až výrazným poklesem výkonu. Zařízení je nutné odstavit a vyměnit.
Použitelnost pro danou aplikaci a celkové náklady během životnosti
Vyberte Brazed PHEs pro uzavřené okruhy čistých kapalin, jako jsou chladiva, hydraulické kapaliny a deionizovaná voda. Jsou také vhodné pro aplikace s omezeným prostorem, například strojovny na menších lodích, kde může být omezený přístup k instalaci a údržbě. Je třeba si uvědomit, že jejich celková životnost je kratší, avšak počáteční náklady jsou nižší.
Proč zvolit Ploché výměníky s těsněním? Pro otevřené mořské vody, nečisté aplikace, těžká topná oleje nebo jiná podobná provozní prostředí, kde je klíčová dlouhodobá životnost a údržba, použijte ploché výměníky s těsněním. Počáteční náklady jsou vyšší, avšak náklady na výměnu těsnění a desek budou za dobu životnosti 15–20 let výrazně nižší.
Při našich tisících návštěv lodních doku u SME se stalo naší praxí, že volba klasického těsněného výměníku tepla našimi zákazníky vždy vyhrála díky jeho průhlednosti a snadné údržbě v běžném provozu na standardním hlavním trhu. Naše 12měsíční záruka na údržbu těchto projektů spolu s našimi postupy certifikovanými podle ISO 9001, 14001 a 45001 umisťují tým SME, který čítá více než 100 technických specialistů, přímo tam, kde pomáhá loděnicím po celém světě učinit rozhodující rozhodnutí týkající se jakéhokoli aspektu chladiva. Ať už potřebujete výměnu těsnění v Číně nebo kompletní technické posouzení, můžeme – s pomocí širšího týmu SME – pomoci výměníkům tepla překročit hranice pouhého řešení současných problémů a zajistit, aby ten, který dnes instalujeme, i zítra plnil stejnou funkci.