EN
Pre námorné alebo priemyselné aplikácie, ktoré vyžadujú riešenie pre riadenie teploty, je jedným z najdôležitejších rozhodnutí, ktoré musí inžinier urobiť, výber medzi tesnenými a zváranými doskovými výmenníkmi tepla. Obe technológie fungujú na rovnakom princípe prenosu tepla: séria žľabovitých kovových dosiek, medzi ktorými cirkulujú dve tekutiny protismerne, čím sa umožní prenos tepla medzi nimi. Ich konštrukcia, návrhová filozofia a prevádzkové limity však sú odlišné. V spoločnosti SME, kde každoročne realizujeme viac ako 500 projektov a poskytujeme náhradné diely a servis pre viac ako 1 000 lodí, sme sa stretli s dôsledkami nesprávneho výberu typu PHE. Tento sprievodca pomôže zjednodušiť možnosti tak, aby zvolená technológia zodpovedala skutočným požiadavkám vašej lode.
Konštrukcia a fyzická integrita
Tesnené doskové výmenníky tepla: Tieto sa skladajú z rámu (pevných a pohyblivých koncových dosiek), v ktorom je balík plechov s vlnitým profilom stlačený stlačovacími skrutkami. Každý plech je vybavený elastomérnym tesnením, ktoré oddeluje tokové kanály a smeruje tekutiny striedavo cez jednotlivé prechody. Plechy je možné ľahko pridať alebo odstrániť. Plechy aj tesnenia sú upevnené a napnuté veľkým krútiacim momentom.
Zvárané plechové výmenníky tepla: Tieto nemajú rámovú konštrukciu, žiadne skrutky ani vyberateľné tesnenia. Namiesto toho je séria plechov zostavená a vo vákuovej peci zváraná pomocou záplnového materiálu – medi alebo niklu – ktorý sa po ochladení tuhne v miestach kontaktu medzi jednotlivými plechmi. Výsledkom je pevný blok bez akýchkoľvek elastomérnych tesnení, ktorý je zvonka hermeticky uzavretý a preto má menšie rozmery a hmotnosť pri rovnakom výkone v porovnaní s konštrukciou s tesniacimi páskami.
Prevádzkové limity: tlak a teplota
Zvárané jednotky zvyčajne vydržia výrazne vyššie tlaky v rozsahu od 30 do 45 bar a teploty 200 °C a vyššie; modely s niklovým spájkovaním nemajú elastomérne tesnenia, ktoré by mohli vystrieknuť alebo sa poškodiť v systémoch, ako sú okruhy chladiaceho média, hydraulický olej pod vysokým tlakom a zotavenie tepla z motora na nových plavidlách.
Obmedzenia jednotiek s tesniacimi manžetami sú určené materiálom manžiet: Náš tím odborníkov často poskytuje manžety z NBR, EPDM a FKM, ktoré majú pracovný teplotný rozsah od –15 °C do viac ako 150 °C a najvyšší povolený tlak pre námorné vybavenie s tesniacimi manžetami je približne 25 bar alebo vyššie. Toto hodnotenie je vhodné pre štandardné chladenie morskou vodou a vo väčšine prípadov postačuje aj pre štandardné generátory sladkej vody a systémy mazacieho oleja na väčšine lodí; však tlak v baroch nesmie byť pri námorných výrobkoch s tesniacimi manžetami prekročený.
Údržba, čistenie a servisná prístupnosť
Tu sa tieto dva prístupy veľmi výrazne od seba líšia, často pre lodného vlastníka je rozhodujúcim faktorom práve tento rozdiel.
Tesniace teplovýmenníky sú z konštrukčného hľadiska servisné. Ak sa vyskytne znečistenie (a v námornej oblasti sa znečistenie vyskytuje vždy – keď sa na povrchoch usadzuje morská voda, vodný kameň alebo zvyšky ťažkého oleja, nie je otázka, či sa to stane, ale kedy sa to stane), jednotka sa rozoberie odskrutkovaním, dosky sa rozoberú a tesnenia sa vyberú. Jednotlivé dosky možno čistiť buď mechanicky, alebo chemicky, a tesnenia sa vymenia. Preto SME disponuje dielňou a tímom na mieste, aby bolo možné vykonávať výmenu tesnení, čistenie dosiek a úplnú rekonštrukciu, čím sa tesniaci teplovýmenník obnoví na 95 % a viac pôvodného konštrukčného výkonu. Navyše môžete zmeniť typ tesnenia, ak sa zmenia prevádzkové podmienky alebo médium.
Zvárané výmenníky tepla sú jednorazové. Nie je možné ich rozobrať na vyčistenie prechodov medzi doskami. Zvárané jednotky PHE nie je možné rozobrať a vnútorné čistenie pomocou čistiacich chemikálií cirkulujúcich cez jednotku sa môže skúsiť, avšak nemusí úplne odstrániť usadeniny alebo uhlíkové usadeniny. Hlavnou nevýhodou zváraných jednotiek PHE je však to, že ak sa jednotka zablokuje usadeninami alebo nečistotami, alebo ak sa poškodí kanál v dôsledku cyklov tepelnej expanzie alebo korózie v priebehu času, jediným riešením je zakúpiť novú jednotku. To môže byť veľmi nákladné, najmä pri veľkých zváraných jednotkách alebo v prípade dodaciajších lehôt na nové vybavenie, ak sa nádoba nedá rýchlo opraviť.
Riziká úniku a krížového kontaminovania
Pre tesniace PHE, akýkoľvek skorý únik bude zvyčajne malým výtokom von – vidíte kvapky kvapaliny stekajúce z rámu, kým sa dva prúdy kvapalín nezmiešajú katastrofálne. Dvojité tesnenie je ďalšou možnosťou pre kritické aplikácie, kde sa tieto dve prostredia musia skutočne oddeliť (olej, morská voda). Treba uznať, že aby toto „druhé“ tesnenie naozaj fungovalo, nemal by sa čakať až na úplné zničenie tesnenia. Ak sa tesnenie poškodí, je možné ho vymeniť priamo na mieste.
V rôznych brazed PHE vnútorný únik z jedného kanála do iného (napr. korózia v podobe bodového otvoru alebo trhliny) spôsobí kontamináciu jedného technologického prúdu druhým bez toho, aby operátor zaznamenal únik na vonkajšej čelnej doske. V aplikáciách s olejom alebo vodou môže dôjsť k kontaminácii jedného alebo oboch prúmov takmer okamžite po uvedení zariadenia do prevádzky; v chladiacich systémoch sa to môže zistiť až vtedy, keď sa výrazne zníži výkon. Zariadenie sa musí odstaviť a vymeniť.
Vhodnosť pre aplikáciu a celkové náklady počas životného cyklu
Vybrať Brazed PHEs pre uzatvorené okruhy čistých kvapalín, ako sú chladiace média, hydraulické kvapaliny a deionizovaná voda. Sú tiež vhodné pre aplikácie s obmedzeným priestorom, napríklad strojové priestory na menších plavidlách, kde môže byť obmedzený prístup na inštaláciu a údržbu. Majte na pamäti, že ich celková životnosť je kratšia, avšak počiatočná cena je nižšia.
Prečo by ste mali vybrať Tesniace PHE? Pre otvorené morské vody, špinavé aplikácie, ťažké palivové oleje alebo iné podobné technologické prostredia, kde je rozhodujúca dlhá životnosť a údržba, použite tesniace PHE. Počiatočná cena je vyššia, avšak náklady na výmenu tesnení a platní budú počas 15–20 rokov prevádzky výrazne nižšie.
Pri našich mnohých tisíckach prístupov lodí do SME sa stalo našou praxou, že voľba zákazníka v prospech konvenčného tesniaceho výmenníka tepla vždy zvíťazí v dôsledku jeho prehľadnosti a jednoduchosti údržby v každodennej prevádzke na štandardnom hlavnom trhu. Naše 12-mesačné záručné obdobie pre údržbu týchto projektov spolu s našimi postupmi certifikovanými podľa noriem ISO 9001, 14001 a 45001 umiestňuje tím technických odborníkov SME, ktorý číta viac ako 100 ľudí, presne tam, kde môže globálne pomáhať lodeniciam pri rozhodovaní o akomkoľvek aspekte chladiacej kvapaliny. Či potrebujete výmenu tesnenia v Číne alebo komplexnú technickú analýzu, môžeme s pomocou širšieho tímu SME pomôcť posunúť výmenníky tepla nad rámec riešenia len aktuálnych problémov a zabezpečiť, aby ten, ktorý dnes inštalujeme, aj zajtra plnil rovnakú funkciu.