Popis, výroba a použití výměníku MAX
Výměníky tepla jsou zařízení sloužící k předávání tepla z jedné teplonosné látky proudící v primární straně výměníku do druhé teplonosné látky proudící v sekundární straně výměníku. Jedna strana výměníku - strana trubiček má výrazně vyšší hydraulický odpor než strana druhá strana - strana pláště. Obvyklé je, že trubičky jsou na primární straně a v plášti je sekundární strana výměníku. To platí především u systémů pára - voda, kde pára (kondenzát) má menší hydraulický odpor vlivem menšího průtoku a proto je vedena v trubičkách.Z hlediska přestupu tepla, hydraulických odporů výměníku je třeba zvažovat pro různá media, která strana výměníku bude primární a která sekundární. Např. plyny je lepší vést v trubičkách, vzhledem k možnosti zvýšení hodnoty součinitele přestupu tepla α plynu, ale je nutno kontrolovat průtočnou rychlost plynu, aby příliš nerostly hydraulické odpory. Výměníky typu MAX mají pevnostní výpočty schválené IBP v Ústí nad Labem a jsou odzkoušeny státní zkušebnou a dále byly jejich kvality v praxi prověřeny ve všech významnějších teplárenských společnostech. Výměníky typu MAX jsou vyrobeny z austenitické oceli 17248.4 stabilizované titanem s vysokou odolností proti mezikrystalové korozi.
Pracují jako výměníky typu:
voda-voda, pára-voda, pára-mazut, pára-ropa, pára-olej, voda-olej, zemní plyn-voda, ale jsou využívány i pro další media (zvláště v chemickém průmyslu).
Výměníky jsou určeny především pro systémy ústředního vytápění a přípravu teplé užitkové vody s nuceným oběhem, kde jsou dostatečně velké průtokové rychlosti pro turbulentní proudění. Lze je použít v těžké energetice, v průmyslu potravinářském, chemickém, farmaceutickém, textilním i stavebnictví vzhledem k dobré odolnosti proti louhům, organickým kyselinám, tukům, ovocným šťávám, roztokům mýdla apod.
Výměníky MAX jsou průtokové, protiproudé nebo souproudé a k intenzivní rovnoměrné předávce tepla dochází na protisměrně vinutých šroubovicích z trubek. Šroubovice zaručují dobrou kompenzaci při dilataci trubiček při provozu výměníku a tzv. sekundární proudění, zlepšující součinitel přestupu tepla a .
Výroba šroubovic je prováděna na zařízení, které je duševním majetkem firmy ELTE a vyrábí tyto šroubovice s přesností na 0,5 mm (průměr zakřivení). Tlakové zkoušky probíhají při každé operaci t.j. je tlakově zkoušena každá šroubovice, každá trubkovnice a následně celý výměník.
Výměníky MAX jsou svařované, nerozebiratelné, celonerezové ve standardním provedení s černými ocelovými přírubami s nátěrem - na přání zákazníka je možné osazení nerezovými přírubami (např. pro průmysl potravinářský).
Mimo základní typovou řadu nabízí firma:
- možnost pátého vývodu na výměníku - pro cirkulaci teplé užitkové vody
- závitové a přírubové vývody - nerez dle přání zákazníka
- individuelní požadavky zákazníka (jako je změna parametrů skupin I, II, III výměníku proti standartu, změna rozměru výměníku proti standartu, změna materiálu výměníku proti standartu). Např. výměníky instalované ve svislé poloze zabírají velmi malou půdorysnou plochu, ale někdy je na závadu jejich výška. V takovém případě firma výšku zmenší, zvětší průměr výměníku a upraví topnou plochu šroubovice tak jako byla u původního výměníku. Takto upravované výměníky na zakázku dodává firma do 1. až 2. týdnů. Standardní typy výměníků tepla jsou skladem a k dodání ihned.
Výměníky MAX splňují veškerou legislativu, jejich výroba je pod dohledem IBP a ITI. Ke každému výměníku je dodáván pasport s pevnostním výpočtem, návod k obsluze a montáži a záruční list. Záruky na výměníky tepla dává firma až 5 let, ale výměníky mají určitě větší životnost.
Výměníky MAX jsou dodávány prakticky do všech míst v ČR a pro část těchto odběratelů zajišťuje firma i montáž celých výměníkových stanic nebo dílenskou výrobu přepravitelných kompaktních stanic, které vyrobí ve svých dílnách a v kompletním stavu dopraví odběrateli.
Montáž výměníku MAX
Montáž výměníků je nutné provést takovým způsobem, který znemožňuje přenos sil a momentů z instalace na jejich hrdla. V praxi to znamená, že se na upevněný výměník namontují příruby a od nich se postupuje svařováním potrubí. Výměníky je vhodné montovat a provozovat ve svislé poloze zvláště v aplikaci pára - voda, aby nevznikaly explozivní jádra páry v kondenzátu, avšak pro určité konkrétní případy není vyloučena jiná poloha výměníků. Např. pro systém voda - voda je možno výměník instalovat vodorovně. Vlastní upevnění výměníků na konstrukci je obvykle dvěma objímkami s těsněním a spodním podepřením.
Čištění výměníků je prováděno chemicky a obvykle výměnným způsobem a protože standardní typy výměníků má firma skladem, provoz se téměř nepřeruší.
Spolupráce s projektantyviz dotazníky
Firma ELTE sama navrhuje výměníky a garantuje jejich výkon. Spolupracuje s projektanty tak, že projektant písemně zadává parametry primerního a sekunderního media (tlaky a teplotní spády), požadovaný výkon a požadovanou tlakovou ztrátu na primeru a sekunderu výměníku a firma Elte promtně písemně (obvykle během jednoho dne) navrhuje velikost výměníku na výše uvedené parametry, s tím že projektantovi uvede průtočná množství a tlakové ztráty na primeru i sekunderu. Řeší s projektantem investičně méně náročná zadání (menší výměník a větší čerpadlo) nebo provozně méně náročná zadání (větší výměník nebo paralelně zapojené výměníky a menší čerpadlo). Využití výměníků v chladící technice.
Výměníky tepla ELTE jsou využívány jako velmi výhodná a účinná alternativa při chlazení, ohřevu, odpařování a kondenzaci chladiv. Obdobně jako u plynů je obvykle vhodnější vést chladiva šroubovicově vinutými trubičkami, kde vlivem odstředivých sil a následně sekundárního proudění a vírů se zvyšuje součinitel přestupu tepla proti rovným trubkám. Pro výpočet výměníku je nejvhodnější zadat závislost součinitele přestupu tepla a [kW/(m2*°K)] při varu nebo kondenzaci chladiv uvnitř nerezových trubek na hmotové rychlosti w [kg/(m2*sek)]. Toto platí zvláště pro dovážená směsná chladiva. Pokud není tato závislost k dispozici je nutno zadat tyto termofyzikální parametry chladiva pro pro předpokládaný rozsah teplot a tlaků chladiva:
1. Hustotu [kg/m3] 2. Specifické teplo [J/(kg*°K)] 3. Tepelnou vodivost [W/(m*°K)] 4a. Kinematickou viskozitu [m2/s] 4b. Nebo dynamickou viskozitu [Pa*s] 5. Eventuelně bezrozměrné Prandtlovo číslo 6. Výparné teplo [J/kg] ; je nutno zadat i při zadání závislosti α na w.
Způsob označení výměníků typu MAX
MAX x.x - x - x
průměr trubek ve svazku
topná plocha
počet hrdel (4 nebo 5 s hrdlem G)
základní velikost (2 až 17)