EN
Pentru o aplicație marină sau industrială care necesită o soluție de gestionare termică, una dintre cele mai importante decizii pe care un inginer trebuie să le ia este cea dintre schimbătoarele de căldură cu plăci etanșate cu garnituri și cele cu plăci brazate. Ambele tehnologii funcționează pe baza acelorași principii de transfer termic: o serie de plăci metalice ondulate între care circulă două fluide în sens contrar, permițând transferul de căldură între ele. Totuși, construcția lor, filozofia de proiectare și limitele operaționale sunt diferite. La SME, unde realizăm peste 500 de proiecte anual și susținem peste 1 000 de nave cu piese de schimb și servicii, am avut de gestionat consecințele unei specificări incorecte a tipului de PHE. Acest ghid vă va ajuta să simplificați opțiunile, astfel încât tehnologia să corespundă realității navei dumneavoastră.
Construcție și integritate fizică
Schimbătoare de căldură cu plăci etanșate cu garnituri: Acestea constau dintr-un cadru (plăci fixe și mobile la capete) în care o stivă de plăci ondulate este comprimată de bolțurile de compresie. Fiecare placă este dotată cu o garnitură elastomerică care separă canalele de curgere, dirijând fluidele prin pasaje alternative. Plăcile pot fi ușor adăugate sau eliminate. Plăcile și etanșările sunt fixate și tensionate cu cupluri mari.
Schimbătoare de căldură cu plăci brazate: Acestea nu au cadru, nu au bolțuri și nu au garnituri extragibile. În schimb, o serie de plăci sunt asamblate și brazate în vid folosind un metal de adaos, fie cupru, fie nichel, care se solidifică la interfața dintre plăci. Rezultatul final este un bloc compact, fără garnituri elastomerice, etanșat perfect și izolat complet față de atmosfera exterioară, având astfel dimensiuni și greutate reduse pentru aceeași capacitate termică comparativ cu varianta cu garnituri.
Limite de funcționare: presiune și temperatură
Unitățile brazate pot accepta de obicei presiuni mult mai mari, în intervalul de la 30 la 45 bar, și temperaturi de 200 °C sau mai mari; modelele brazate cu nichel nu necesită etanșări elastomerice, care ar putea fi extruse sau rupte în sisteme precum circuitele de refrigerent, uleiul hidraulic de înaltă presiune și recuperarea căldurii motorului pe navele noi.
Restricțiile unităților cu garnitură se bazează pe materialul garniturii: Echipa noastră de ingineri specialiști oferă frecvent garnituri din NBR, EPDM și FKM, care au un domeniu de temperaturi de funcționare între –15 °C și peste 150 °C, iar presiunea maximă admisă pentru echipamentele marine cu garnitură este de aproximativ 25 bar sau mai mult. Această valoare este adecvată pentru orice sarcină standard de răcire cu apă de mare și, în majoritatea cazurilor, este suficientă pentru generatorii standard de apă dulce și sistemele de ulei de ungere de pe cele mai multe nave, dar presiunea în bar nu poate fi depășită în cazul produselor marine cu garnitură.
Întreținere, curățare și serviceabilitate
Aici sunt cele două abordări care se diferențiază foarte clar una de cealaltă, iar, în multe cazuri, punctul cel mai important pentru armator este acesta.
Schimbătoarele de căldură cu garnitură sunt concepute pentru a putea fi întreținute. De fiecare dată când apare încărcarea (și, în domeniul maritim, încărcarea apare atunci când apa de mare, crusta sau reziduurile de ulei greu se acumulează pe suprafețe — nu este o întrebare de dacă, ci de când), unitatea este demontată, plăcile pot fi desfăcute și garnitura poate fi scoasă. Plăcile individuale pot fi curățate fie mecanic, fie chimic, iar garnitura poate fi înlocuită. Aceasta este motivul pentru care SME dispune de un atelier și de o echipă specializată pe teren, astfel încât înlocuirea garniturilor, curățarea plăcilor și recondiționarea completă, care restabilește performanța unității cu garnitură la peste 95% din valoarea inițială de proiectare, pot fi efectuate. În plus, puteți schimba tipul de garnitură dacă condițiile de funcționare sau mediul de lucru se modifică.
Schimbătoarele de căldură sudate sunt consumabile. Nu pot fi demontate pentru curățarea canalelor dintre plăci. Unitățile PHE sudate nu pot fi demontate, iar curățarea internă cu substanțe chimice de curățare care circulă prin unitate poate fi încercată, dar nu poate elimina în mod adecvat depozitele de calcar sau de carbon. Dezavantajul principal al unităților PHE sudate este, totuși, faptul că, dacă unitatea se blochează din cauza depozitelor de calcar sau a unor resturi, sau dacă un canal se deteriorază datorită ciclurilor de dilatare termică sau a coroziunii pe termen lung, singura soluție este achiziționarea unei noi unități. Acest lucru poate fi foarte costisitor în cazul unei unități sudate mari sau din cauza termenelor de livrare îndelungate pentru echipamente noi, dacă o instalație nu poate fi întreținută rapid.
Riscuri de scurgere și contaminare încrucișată
Pentru o pHE cu garnitură, orice scurgere timpurie va fi, de obicei, o mică pierdere către exterior – observați lichidul care picură din cadru, înainte ca cele două fluxuri de fluid să se amestece dezastruos. Designul cu dublu garnitură reprezintă o altă opțiune pentru aplicații critice în care cele două medii trebuie să rămână cu adevărat separate (ulei, apă de mare). Trebuie să recunoaștem că, pentru ca acea «a doua» garnitură să funcționeze efectiv, probabil nu ar trebui să așteptăm până când garnitura se strică complet. Dacă o garnitură cedează, aceasta poate fi înlocuită pe loc.
Într-o pHE sudat o scurgere internă din interiorul unui canal în celălalt (o coroziune sub formă de gaură fină sau o fisură) va contamina un flux de proces în celălalt, fără ca operatorul să observe o scurgere la fațada exterioară a unității. Într-o aplicație cu ulei sau apă, unul sau ambele fluxuri pot fi contaminate aproape imediat după punerea în funcțiune a unității; în sistemele de refrigerare, problema ar putea rămâne nedetectată până când performanța scade semnificativ. Unitatea trebuie scoasă din funcțiune și înlocuită.
Potrivirea aplicației și costul pe întreaga durată de viață
Selectați PHE-uri sudate pentru bucle închise de fluide curate, cum ar fi agenții frigorifici, lichidele hidraulice și apa dezionizată. Sunt potrivite, de asemenea, pentru aplicații cu spațiu limitat, precum sala motoarelor pe nave mai mici, unde accesul pentru instalare și întreținere poate fi restricționat. Rețineți că durata lor de viață totală este mai scurtă, dar costul inițial este mai mic.
De ce să alegeți Schimbătoarele de căldură cu plăci prevăzute cu garnituri? Pentru aplicații cu apă de mare în buclă deschisă, fluide contaminate, uleiuri grele de combustibil sau alte medii de proces similare, unde durabilitatea și întreținerea sunt esențiale, utilizați schimbătoarele de căldură cu plăci prevăzute cu garnituri. Costul inițial este mai mare, însă costul înlocuirii garniturilor și al plăcilor va fi mult mai mic pe o perioadă de viață de 15–20 de ani.
În cele mii de apeluri ale navelor la SME, a devenit practică pentru noi ca alegerea clientului nostru privind un schimbător de căldură cu garnitură convențională să câștige întotdeauna datorită transparenței și ușinței de întreținere în serviciul zilnic, pe piața standard mainstream. Garanția noastră de service de 12 luni pentru aceste proiecte, împreună cu procedurile noastre certificate ISO 9001, 14001 și 45001, plasează echipa SME de peste 100 de specialiști tehnici exact acolo unde ajută șantierele navale din întreaga lume să ia acele decizii esențiale legate de orice aspect al agentului de răcire. Indiferent dacă aveți nevoie de înlocuirea unei garnituri în China sau de o evaluare tehnică completă, putem, cu sprijinul echipei extinse SME, ajuta la depășirea rolului schimbătoarelor de căldură, care nu se limitează doar la rezolvarea problemelor actuale, ci asigură și faptul că cel pe care îl instalăm astăzi va continua să îndeplinească aceeași funcție și mâine.