Двухконтурный теплообменник осуществляет передачу тепла между двумя раздельными гидравлическими контурами через стенку, исключая смешение теплоносителей. Используется в ИТП, системах ГВС, отопления, бассейнах и тепловых насосах. Доступны разборные, паяные и кожухотрубные исполнения мощностью от 5 кВт до 30 МВт.

Двухконтурные теплообменники

Модель и цена в тенге — в чате за минуту
Напишите модель или задачу — инженер ответит сразу, без звонков и форм.
18 июня 2017 21:00
// Советы покупателям
Двухконтурные теплообменники

Теплообменник двухконтурного исполнения представляет собой устройство, где две независимые гидравлические ветви разделены стенкой, передающей тепло: в первичный (греющий) контур тепло поступает от источника — котла, ТЭЦ, теплосети либо системы рекуперации, а вторичный (нагреваемый) отдаёт его потребителю — отоплению, ГВС, бассейну, технологическому оборудованию. Такая компоновка обеспечивает гидравлическую развязку и не допускает смешивания сред: вода ГВС не контактирует с теплоносителем котлового контура, а загрязнённый сетевой теплоноситель не проникает во внутренние трубопроводы здания. На рынке Казахстана двухконтурные ПТО встречаются в трёх исполнениях — разборные пластинчатые для крупных задач (Alfa Laval, Funke, Kelvion, РИДАН, ЭТРА), паяные компактные для бытовых и коммерческих систем и кожухотрубные для особых промышленных условий. В данном обзоре рассматриваем, чем различаются схемы подключения, как подобрать модель под расход и температурный график, какие требования СП, ГОСТ и СТ РК регламентируют монтаж, а также когда двухконтурная схема необходима, а где достаточно одноконтурной.

2 контура
гидравлически развязанные контуры
3 формата
паяные, разборные и кожухотрубные
5–40 °C
стандартный температурный перепад между контурами
до 16 бар
эксплуатационное давление в контурах
15–25 лет
ресурс работы при нормативном режиме

Двухконтурный теплообменник: назначение и принцип действия

В двухконтурном теплообменнике два потока — жидкость с жидкостью либо жидкость с паром — идут по раздельным трактам, которые отделены друг от друга металлической перегородкой небольшой толщины. Перенос тепла осуществляется сквозь неё благодаря теплопроводности, при этом среды остаются изолированными: первичный и вторичный контуры не имеют общих участков. Такая особенность делает двухконтурную компоновку необходимой в случаях, когда к давлению, чистоте или химическому составу контуров предъявляются разные требования.

Классический случай — ИТП жилого дома. Со стороны сети поступает вода от ТЭЦ: температура 70–130 °C, давление до 16 бар, в составе есть реагенты от накипи и коррозии, питьевые требования к ней не предъявляются. Со внутренней стороны находятся отопление и ГВС жильцов: вода питьевого качества, давление 4–6 бар, подача при 60–95 °C. Смешивать такие среды запрещено санитарными правилами и невозможно по гидравлике. Аппарат с двумя контурами их разграничивает и передаёт лишь теплоту.

Какие задачи закрывает гидроразвязка

  • Предохранение внутреннего контура от высокого давления магистрали — в здании поддерживается невысокое давление 4–6 бар, которое не зависит от колебаний сетевого графика
  • Барьер против загрязнений из сетевого теплоносителя — шлам, продукты коррозии и присадки теплосети не проникают в радиаторы и точки водоразбора
  • Сохранение питьевого качества воды в ГВС по СанПиН — вода, которая нагревается, нигде не соприкасается с котловым теплоносителем
  • Способность работать на разных средах — вода и пар, вода и гликолевый раствор, пресная и морская — без угрозы смешивания и коррозии
  • Свобода температурного режима — вторичная сторона способна работать по своему режиму, не завися от графика источника

Роли первичного и вторичного контуров

Первичный контур — та сторона, откуда приходит тепло: котловой теплоноситель, сетевая вода от ТЭЦ, пароконденсат, охлаждаемый поток технологического агрегата. Вторичный контур, наоборот, теплоту принимает: вода системы отопления, ГВС, технологическая среда, охлаждаемый поток. Их параметры различаются кардинально, поэтому геометрия каналов теплообменника считается для каждого отдельно: первичная сторона чаще имеет больший расход и меньший температурный напор, вторичная — меньший расход, но более значительный перепад.

Параметр Первичный контур Вторичный контур
Источник среды Теплосеть, ТЭЦ, котёл Отопление, ГВС, бассейн
Температура подачи вода — 70–130 °C, пар — до 200 °C 30–95 °C под задачу
Давление тепловая сеть — 10–16 бар внутренние системы здания — 3–6 бар
Требования к воде Подготовленная сетевая Для ГВС — питьевая, для отопления — подготовленная
Расход типовой Больше, перепад меньше Меньше, перепад больше

Принцип «два раздельных канала через стенку» лежит в основе всех современных теплообменных устройств. Базовую физику и геометрию пластин мы подробно рассматривали в статье о пластинчатых теплообменниках а также в обзоре типов и назначения теплообменного оборудования — здесь же остановимся именно на двухконтурной схеме, наиболее часто встречающейся архитектуре теплопередачи в инженерных системах.

Главное. Теплообменник с двумя контурами отдаёт теплоту, не допуская смешивания потоков. Такое решение требуется, когда давление, степень чистоты или химический состав контуров сильно различаются, а объединение сред запрещено нормативными, технологическими или санитарными требованиями.

Варианты подключения контуров: противоток, прямоток, перекрёстная схема

Двухконтурный аппарат способен работать при трёх вариантах взаимного движения сред: противоток, прямоток и перекрёстный ток. От выбранной схемы зависят теплосъём, температурный перепад и компактность установки. При стандартном подборе пластинчатого теплообменника обычно останавливаются на противотоке — он обеспечивает наибольший коэффициент теплопередачи и минимальную разность температур в холодном торце.

Противоток (counterflow)

Теплоноситель-источник поступает с одной стороны, нагреваемая среда — с другой, и потоки идут навстречу. Температурный напор по ходу аппарата остаётся почти неизменным, а при достаточной площади теплопередачи вторичный контур удаётся довести до температуры, близкой к температуре первичного на входе. Для ПТО отопления и ГВС это считается «золотым стандартом»: при первичной подаче 95 °C и обратке 70 °C вода ГВС, входящая с 5 °C, может выйти при 60–65 °C — типовой температурный график теплосети из СН РК 4.02-04-2013.

Прямоток (cocurrent)

Оба потока направлены одинаково. На входе температурный напор велик, а на выходе практически исчезает. Теплопередача оказывается на 20–30 % менее эффективной, чем при противотоке, а нагрев вторичной стороны ограничивается средней температурой первичной. Прямоток используют редко: если требуется не допустить перегрева термочувствительной среды либо трубопроводная обвязка задаёт именно такую схему.

Поток перекрёстного типа (crossflow)

Потоки идут под углом 90° один к другому. Это типично для воздушных и пластинчато-ребристых теплообменников, газожидкостных рекуператоров. КПД занимает промежуточное положение — между прямотоком и противотоком. В жидкостных пластинчатых ПТО перекрёстную схему применяют нечасто, как правило сочетая её с противотоком в многоходовых исполнениях.

Одноходовая и многоходовая компоновка

В одноходовом пластинчатом ПТО среда проходит через весь пакет пластин однократно, в многоходовом — несколько раз, разворачиваясь в концевых плитах. Многоходовая компоновка требуется, когда расход одного контура существенно ниже, чем другого: прохождение через несколько секций повышает скорость и удерживает тепловую эффективность. Плата за многоходовость — увеличение перепада давления Δp на аппарате, поэтому насосы первичного и вторичного контуров берут с запасом по напору. Нюансы геометрии каналов и расчёта Δp подробно изложены в статье о пластинах для теплообменных аппаратов.

Правило подключения. Для отопления и ГВС обычно принимают противоток, одно- или двухходовой. Прямоток задействуют лишь при технологической потребности. На смонтированном узле обязательно сверьте заводскую маркировку патрубков с проектом: если «горячий/холодный» развернуть, противоток станет прямотоком, и мощность аппарата сразу упадёт на 20–30 %.

Виды исполнений: разборные, паяные, кожухотрубные

Двухконтурную схему можно реализовать в любом современном теплообменнике, однако от конкретного исполнения зависит, какие задачи аппарат закроет, как часто потребуется обслуживание и каким будет срок службы. Существуют три основных конструктивных типа двухконтурных устройств — разборные пластинчатые, паяные пластинчатые и кожухотрубные. У каждого своя ниша по мощности, давлению и условиям работы.

Пластинчатые разборные ПТО

Наиболее распространённый тип на рынке. Набор тонких штампованных пластин из нержавейки AISI 304/316 либо титана стягивается между двумя плитами, а по контуру каждой пластины установлены резиновые уплотнения. Потоки первичного и вторичного контуров идут противотоком по смежным межпластинным каналам шириной 2–4 мм. Ключевое достоинство — возможность разборки: пакет раскрывают, механически очищают пластины, меняют изношенные уплотнения, добавляют или снимают пластины для изменения мощности. Такие аппараты используют на тепловых пунктах (ИТП, ЦТП), в системах ГВС МКД и в промышленных контурах нагрева. Детали конструкции — в статье о в теплообменном аппарате пластинчатого типа.

Паяные пластинчатые ПТО

Пластины соединяются между собой медной или никелевой пайкой, формируя моноблок без уплотнений и без возможности разборки. К плюсам относят компактность, высокое рабочее давление (до 30–45 бар), малый вес, невысокую стоимость при небольшой мощности. Минус — неразборная конструкция: при загрязнении доступна только химическая промывка, а ресурс уплотнений неприменим, поскольку их нет. Это стандартный вариант для настенных котлов, контуров ГВС в квартирных и коммерческих системах, холодильных схем тепловых насосов. Серии BPHE (Brazed Plate Heat Exchanger) выпускают Alfa Laval, Swep, Danfoss, Sondex, местные производители.

Двухконтурные кожухотрубные теплообменники

Традиционное исполнение: пучок трубок малого диаметра размещён внутри стального цилиндрического корпуса. Один теплоноситель движется по трубкам, второй — в межтрубном пространстве. Двухконтурное разделение обеспечено физически: трубки и межтрубная зона герметично разграничены трубной решёткой. Используются в пародаровых нагревателях, на крупных установках мощностью свыше 5 МВт, в ответственных производственных контурах. Выдерживают высокие давления и температуры, при штатной эксплуатации служат долго — 25–40 лет. Габариты и масса существенно больше, чем у пластинчатых, а площадь теплопередачи на единицу объёма ниже в 3–5 раз.

Параметр Разборный ПТО Паяный ПТО Кожухотрубный
Мощность типовая 50 кВт – 30 МВт 5 – 500 кВт 100 кВт – 100 МВт
Рабочее давление До 25 бар (стандарт 16) До 45 бар До 64 бар и выше
Температура Максимум 180 °C (определяется уплотнением) До 225 °C До 350 °C и выше (пар)
Разборка для чистки Да, силами эксплуатации Нет, промывка возможна лишь химическим способом Частично (через люк-лаз)
Габариты на 1 МВт Компактный Очень компактный Большой
Срок службы Срок службы 20–25 лет, уплотнения — 5–8 15–20 лет 25–40 лет
Типичная задача ИТП, ЦТП, ГВС многоквартирных домов, промышленные объекты Котловое оборудование, тепловые насосы, ГВС в квартирах Пародаровые установки, ТЭЦ, крупные промышленные предприятия

Среди этих трёх типов универсального теплообменника не существует — подбор ведут под конкретную задачу: мощность, давление, температуру, удобство сервиса, бюджет. Каталог пластинчатых теплообменных аппаратов структурирован по данным категориям, а для каждой модели есть паспорт с разрешёнными параметрами двух контуров.

Запомнить. Разборные пластинчатые аппараты — обычное решение для тепловых пунктов и систем ГВС среднего масштаба. Паяные — для бытовых и компактных коммерческих задач. Кожухотрубные — для пара, высоких давлений, ответственных промышленных контуров. Ошибка в выборе формата означает потерю либо ремонтопригодности, либо компактности, либо ресурса.

Сферы использования двухконтурных теплообменных аппаратов

Наибольшее распространение в инженерных системах зданий, на производстве и в энергетике получила двухконтурная архитектура теплопередачи. Её применение настолько разнообразно, что описать одним пунктом сложно, однако семь ключевых категорий охватывают более 90 % фактических случаев.

1. Системы горячего водоснабжения в тепловых пунктах

Главное назначение двухконтурного ПТО на ИТП и ЦТП — подогрев питьевой воды за счёт сетевого теплоносителя. Первый контур — сетевая вода от ТЭЦ, второй — питьевая вода категории санитарные правила РК Гидравлическое разделение тут строго обязательно согласно СН РК 4.01-02-2013 «Внутренний водопровод и канализация» и санитарные правила РК Обычные мощности — 50–1500 кВт на ступень; для оптимизации температурного графика ставят две ступени параллельно (предварительный подогрев и доведение до нужной температуры).

2. Отопительные системы зданий

Если внутренний отопительный контур здания имеет собственный график (к примеру, 95/70 °C), а теплосеть подаёт более высокую температуру (например, 130/70 °C), между ними устанавливают двухконтурный теплообменник. Так радиаторы и трубопроводы дома защищают от высокого давления сети и сетевых загрязнений, а также получают возможность настроить погодозависимый режим внутреннего контура. Проектные нормы — СН РК 4.02-04-2013 «Тепловые сети» и СН РК 4.02-01-2011 «Отопление, вентиляция и кондиционирование».

3. Нагрев воды бассейнов

Вода в бассейне содержит хлор, бром или иные дезинфектанты, поэтому агрессивна к чёрной стали и медной пайке. Двухконтурный ПТО с титановыми пластинами или нержавейкой AISI 316 разделяет греющий контур (теплоноситель котла либо сетевая вода) и воду бассейна. Типовая мощность такого аппарата — 20–500 кВт при объёме чаши от 20 до 500 м³ и заданном времени прогрева. Детали по бассейновым моделям — в каталоге теплообменных аппаратов для бассейнов.

4. Тепловые насосы: испаритель и конденсатор

В тепловом насосе всегда задействованы два двухконтурных теплообменника: испаритель (взаимодействуют хладагент и низкопотенциальный теплоноситель, как правило гликолевый раствор) и конденсатор (горячий хладагент и нагреваемая вода отопления или ГВС). Для тепловых насосов мощностью более 30 кВт стандартом считаются паяные пластинчатые аппараты серии BPHE с пластинами из нержавейки AISI 316.

5. Технологические схемы на производстве

На промышленных объектах двухконтурные ПТО отделяют технологический теплоноситель от оборотной охлаждающей воды, греющий пар от продукта, охлаждаемое масло от охлаждающей воды. Там, где контакт двух сред недопустим (из-за загрязнения, химической несовместимости, разной чистоты или температурного шока), устанавливают двухконтурный аппарат с подходящим материалом пластин: нержавейка, титан, никель, специальные сплавы для агрессивных сред.

6. Охлаждающие контуры чиллеров и холодильных машин

Чиллер холодопроизводительностью от 30 кВт применяет двухконтурный пластинчатый испаритель (фреон/гликоль) и конденсатор (фреон/вода либо фреон/воздух). Такие аппараты эксплуатируются при высоких давлениях хладагента (16–45 бар), поэтому двухконтурное разделение обязательно для безопасности: попадание фреона в водяной контур недопустимо ни с точки зрения экологии, ни для работоспособности системы.

7. Пар, конденсат и технологический нагрев

Кожухотрубные двухконтурные аппараты используют в пародаровых нагревателях, паровых конденсаторах, теплообмене «пар-вода» в котельных и на ТЭЦ. Высокие температура и давление первичного контура (пар 6–25 бар, 200–350 °C) требуют именно кожухотрубного исполнения с трубками из углеродистой или нержавеющей стали и трубной решёткой, рассчитанной на термические напряжения.

Где двухконтурная схема необходима. Там, где нагреваемая вода является питьевой по СанПиН (ГВС, питьевое водоснабжение). Там, где давления двух сред отличаются в 2 раза и более. Там, где среды химически или биологически несовместимы (бассейн, бассейн с гликолем, пар с продуктом). В таких случаях одноконтурная схема нарушает нормы и не проходит экспертизу.

Двухконтурный или одноконтурный: что и когда выбирать

Перед проектировщиком всегда стоит выбор: поставить двухконтурный теплообменник с гидравлической развязкой или сделать одноконтурную схему с прямым подмесом сетевой воды. Решение определяют нормы, технология и экономический расчёт — у каждой схемы свои преимущества и ограничения.

Критерий Двухконтурная схема Одноконтурная схема
Гидравлическая развязка Полная Отсутствует
Защита от давления в магистрали Да Только через регулятор
Подходит для ГВС Да, требуется по СанПиН Нет
Капитальные затраты Больше (с учётом теплообменника) Ниже
Энергетические потери Небольшая ΔT на аппарате — 3–5 °C Минимальные
Восприимчивость к загрязнениям из сети Загрязнения остаются лишь в первичном контуре Загрязнения попадают в радиаторы и трубопроводы дома
Гибкость настройки температурного графика Полная Только подмесом
Регламент эксплуатации Промывка ПТО каждые 2–3 года Только обвязка

Двухконтурная схема считается стандартным решением для большинства тепловых пунктов в актуальных проектах. Одноконтурную («зависимую») схему используют лишь там, где это допускают нормы и где параметры чистоты и давления внутреннего контура совпадают с сетевыми. К примеру, для малых отопительных контуров промышленных зданий, не подключённых к ГВС или питьевой воде. Детальное сравнение схем для котельных мы приводили в материале о теплообменных аппаратах для котельных.

В каких случаях без двухконтурной схемы не обойтись

  • Горячее водоснабжение жилых, общественных и коммерческих объектов
  • Плавательные бассейны, аквапарки и спа-центры, где вода проходит хлорирование
  • Холодильные установки и тепловые насосы, работающие на фреоновом контуре
  • Тепловые пункты, в которых напор сети выше предела для внутренних контуров
  • Технологические контуры, где среды химически или биологически несовместимы

Как выбрать двухконтурный ПТО исходя из нагрузки

Для расчёта двухконтурного теплообменника требуются шесть исходных величин: тепловая мощность Q (кВт), температуры на входе и выходе первичного и вторичного контуров, расходы каждого контура, рабочее давление и свойства сред. На их основе по формуле Q = K · F · ΔT_ср находят площадь теплопередачи F, затем число пластин в пакете и типоразмер аппарата.

Распространённые температурные режимы

  • ГВС от сетевой воды: для первичного контура 70/30 °C (двухступенчатый вариант) либо 95/65 °C (одноступенчатый), для вторичного 5/55 °C — стандартный график по СН РК 4.01-02-2013
  • Отопление с подключением к тепловой сети: первичная сторона 130/70 °C (графики 130-150 °C) или 110/70 °C, вторичная 95/70 °C либо 80/60 °C
  • Бассейн: первичная сторона 80/60 °C от котла, вторичная 25/30 °C — малая ΔT требует увеличенной площади
  • Тепловой насос (испарительная сторона): первичная сторона — гликоль -5/+5 °C, вторичная — фреон, меняющий фазу
  • Котельная пар/вода: первичная сторона — пар 6 бар 165 °C, вторичная — вода 70/95 °C; применяют кожухотрубный аппарат с обязательным конденсатоотводчиком

Подбор по мощности

Объект Тепловая мощность Тип аппарата Площадь F
Частный дом (отопление и ГВС) 15–40 кВт Паяный ПТО 20–40 пластин 0,8–2,5 м²
Жилой дом на 50–100 квартир 150–400 кВт Разборный ПТО на 25–60 пластин 5–18 м²
ЦТП на квартал 5–10 МКД 800–3000 кВт Разборный ПТО на 80–180 пластин 30–110 м²
Бассейн чаша 25×12 м 200–400 кВт Разборный из титана либо паяный AISI 316 8–20 м²
Тепловой насос 50 кВт 50 кВт по тепло Паяный BPHE в роли испарителя и конденсатора 3–6 м² на каждый
Промышленный котёл 5 МВт 5000 кВт Разборный на 250 пластин либо кожухотрубный 180–250 м²

Резерв на загрязнение и износ

В расчёт вводят коэффициент загрязнения R_f (fouling factor): он учитывает, что со временем на пластинах оседают накипь, биоплёнка или шлам, из-за чего теплопередача падает. Для разборных ПТО в ГВС обычно принимают R_f = 0,00005 м²·К/Вт, в отоплении — 0,00003, для воды бассейна — 0,00010. Такой резерв площади оборачивается добавкой 10–25 % пластин к пакету по сравнению с «чистым» расчётом. Если его не заложить, уже через год эксплуатации аппарат перестанет выдавать паспортный теплосъём.

Правило подбора. Не выбирайте ПТО с нулевым запасом — на загрязнение всегда оставляйте 15–20 % площади. Когда в проекте резерв не прописан, добавьте его самостоятельно: аппарат, подобранный ровно под нагрузку, уже через один отопительный сезон будет греться хуже заявленного.

Какие технические параметры проверять в паспорте

В паспорте двухконтурного ПТО есть таблица: отдельные столбцы для каждого контура и общие данные аппарата. Ниже — семь параметров, по которым понимают, годится ли модель для конкретной задачи:

1. Тепловая мощность Q

Ключевая величина. Измеряется в кВт или МВт. Она должна соответствовать проектной нагрузке объекта при тех температурных графиках, что заявлены. Если мощность дана для других температур, делают пересчёт по формуле Q' = Q · (ΔT'_ср / ΔT_ср).

2. Расход по контурам

Единицы — м³/ч или т/ч. Для первичной и вторичной стороны указывают раздельно. По расходу определяют сечение каналов и число ходов. Если фактический расход отличается от паспортного на 30 % и более, аппарат выходит из расчётного режима, и теплосъём снижается.

3. Перепад давления Δp

Показывает, какую часть напора насоса теряет каждый контур на аппарате. Для чистого ПТО при номинальном расходе обычное значение — 0,3–0,5 бар. При более высоком Δp потребуются насосы большей мощности, а эксплуатация станет дороже по электроэнергии. После загрязнения Δp способен увеличиться в 2–3 раза.

4. Поверхность теплопередачи F

Измеряется в м². Это общая площадь всех пластин пакета, участвующих в теплопередаче. При неизменном типоразмере пластин она увеличивается прямо пропорционально их числу.

5. Рабочие давление и температура

Предельные значения для каждого контура. У разборных аппаратов стандарт — 16 бар / 150 °C, у усиленных исполнений — 25 бар / 180 °C. У паяных — 30–45 бар / 225 °C. Если хотя бы в одном контуре эти пределы превышены, уплотнения или пайка разрушаются.

6. Материалы пластин и уплотнений

Пластины делают из нержавеющей стали AISI 304 (стандарт для отопления и ГВС с обычной водой), AISI 316 (агрессивные среды, хлориды, бассейны) либо титана Grade 1/2 (морская и сильно хлорированная вода, концентрированные растворы). Уплотнения — EPDM до 150 °C (обычный вариант для отопления и ГВС), NBR для масел и нефтепродуктов, FKM (витон) для агрессивных и высокотемпературных сред. Подробнее о материалах и совместимости — в материале об уплотнениях для ПТО.

7. Размеры, вес и патрубки

Длина пакета зависит от числа пластин (1 пластина = 3–4 мм), ширина и высота — от типоразмера рамы. Масса для разборного ПТО — от 50 кг (бытовой 20 пластин) до 1500 кг (промышленный 200 пластин). Патрубки — фланцевые DN 40–DN 200, реже резьбовые на малых моделях. При проектировании ИТП учитывают пространство для разборки пакета: типовая модель требует свободного места по торцу длиной, равной длине пакета.

Изготовители двухконтурных теплообменников на рынке Казахстана

На казахстанском рынке двухконтурных ПТО работают европейские марки с давней историей, азиатские изготовители и заметный сегмент российских аппаратов, который с 2022 года активно растёт в рамках импортозамещения. По типоразмерам и материалам они часто взаимозаменяемы, однако в деталях — уплотнениях, типах пластин, программах подбора — различия сохраняются.

Производители из Европы

  • Alfa Laval — глобальный лидер; разборные серии M, T, TS6 и паяные CB; диапазон от 5 кВт до 30 МВт; свои программы подбора и моющие реагенты
  • Funke — немецкое качество, линейки FP, TPL, PWT; сильная сторона — производительные аппараты для тяжёлой промышленности и большой выбор материалов пластин
  • Kelvion (ранее GEA) — серии NT, NF, GLM; хорошо подходят для крупной промышленности и ТЭЦ, а также для агрессивных сред
  • Sondex (сейчас входит в Danfoss) — серии S, M; востребованы в нефтегазовой и химической отраслях
  • Swep — лидер среди паяных ПТО серии B; стандарт для тепловых насосов и небольших коммерческих систем

Российские производители

  • РИДАН (бывший Danfoss-Россия) — серии HH, XGC, XB; полная линейка для типовых задач ИТП и ЦТП, прямое замещение Alfa Laval и Sondex; значительные объёмы поставок в коммунальную энергетику
  • ЭТРА — серии Etra-S, Etra-HD; разборные ПТО по нормам СП, ГОСТ и СТ РК, есть собственное производство штампованных пластин
  • ТТАИ — Тульский Теплообменный Аппаратный Завод, серии TTAI-P, TTAI-K; хорошо зарекомендовали себя в промышленности и среди кожухотрубных аппаратов
  • ТИЖ — выпуск теплообменного оборудования для коммунального и промышленного сектора, включая разборные и паяные ПТО
  • КС — российский изготовитель ПТО для тепловых сетей и промышленности, активно расширяет присутствие в сегменте от 200 кВт

Меняя импортный аппарат на российский, недостаточно сверить мощность и температурный режим — нужно проверить и присоединительные размеры: межцентровые расстояния патрубков, диаметр и тип фланцев, длину пакета под имеющееся монтажное место. Каталог пластинчатых теплообменных аппаратов включает изделия всех упомянутых изготовителей с выбором по характеристикам — мощность, среда, давление, материал.

Импортозамещение. РИДАН, ЭТРА, ТТАИ и другие производители из России делают двухконтурные ПТО, которые по параметрам и качеству не уступают европейским аналогам. Поставка занимает 4–8 недель против 12–20 у импортных моделей, стоимость ниже на 20–35 %, а сервис и запчасти доступны в Казахстане без задержек по логистике.

Установка и обвязка двухконтурного теплообменника

Монтаж двухконтурного ПТО выполняют в тепловом пункте согласно проектной схеме и требованиям СН РК 4.02-04-2013 «Тепловые пункты» и СН РК 4.02-04-2013. Для установки нужны фундамент либо рама, два блока фланцевых патрубков, обвязка запорно-регулирующей арматурой, КИП и автоматика. От качества монтажа зависит выход аппарата на расчётный режим и срок его службы.

Что входит в обвязку каждого контура

  • Запорная арматура На входном и выходном патрубке каждого контура ставят шаровые краны либо фланцевые задвижки, чтобы можно было отсечь аппарат от системы.
  • Фильтр сетчатый Перед входом в каждый контур устанавливают защиту пластин от крупного шлама и окалины. Ячейка фильтра — 0,8–1,0 мм для воды и 0,5 мм для агрессивных сред.
  • Манометры По каждому контуру до и после аппарата контролируют перепад давления Δp и устанавливают индикатор загрязнения.
  • Термометры На входе и выходе каждого контура ведут контроль температурного графика и диагностику теплосъёма.
  • Регулирующий клапан На первичном контуре ставят регулирующий клапан с электроприводом, который поддерживает температуру вторичного контура по уставке.
  • Спускные краны В нижней части аппарата предусматривают дренаж, в верхней — воздухоотводчики: они нужны для слива и удаления воздуха при пуске.
  • Штуцеры для сервисной промывки Обвязка позволяет присоединить бустер или CIP-станцию без демонтажа аппарата.

Правила установки

  • Аппарат ставят на раму или фундамент строго горизонтально, а верх рамы выравнивают по уровню.
  • Выполняют противоточную схему: греющий первичный контур — подвод сверху, отвод снизу; нагреваемый вторичный — наоборот, подвод снизу, отвод сверху. Так предотвращают образование воздушных пробок.
  • Со стороны торца пакета оставляют свободную зону для разборки: её длина равна длине пакета плюс 200–300 мм.
  • Обеспечивают свободный доступ ко всем фланцам и КИП для обслуживания.
  • Угол между трубопроводами обвязки и патрубками аппарата должен быть не менее 90°, перекосы не допускаются.
  • На трубопроводах большого диаметра устанавливают гибкие компенсаторы или сильфонные вставки, чтобы компенсировать температурные расширения.

Пуско-наладка

Во время первого пуска заполнение ведут поочерёдно: сперва вторичный контур, затем, после выхода воздуха, первичный. Нагрев наращивают плавно — по 10–15 °C каждые 10 минут, чтобы не допустить термического удара по уплотнениям. По обоим контурам следят за параметрами: давление должно быть в норме, по периметру пакета не должно быть течей, не должно возникать «гула» гидроударов, а температура обязана достичь уставки за 15–30 минут после подачи греющей среды. Рабочие параметры записывают в журнал пуска и сверяют с паспортом — это база для дальнейшей диагностики.

Типичная ошибка при монтаже. Неверное направление потоков: к примеру, обе среды подведены сверху либо обе снизу. Тогда противоток становится прямотоком, и мощность сразу падает на 20–30 %. Сверяйтесь с заводской маркировкой патрубков и проектной схемой: у любого современного ПТО стрелки направления потока выбиты на корпусе или нанесены краской.

Работа и сервис двухконтурного ПТО

При нормальной работе двухконтурный теплообменник нуждается в плановом обслуживании два раза в год: весной до старта отопительного сезона и осенью по его окончании. Если обслуживание задерживается, пластины покрываются накипью, уплотнения утрачивают эластичность, а теплосъём за один сезон снижается на 15–25 %. Весь срок службы аппарата складывается из регламентных плановых мероприятий и периодической глубокой очистки.

Ежегодные регламентные мероприятия

  • Проверка перепада давления Δp по манометрам: если он превысил паспортное значение на 30 %, требуется промывка.
  • Слежение за температурным графиком: падение температуры на выходе вторичного контура на 5 °C и более также указывает на необходимость промывки.
  • Прочистка сетчатых фильтров на входе обоих контуров — обычно каждые 3–6 месяцев.
  • Визуальный осмотр периметра пакета: проверяют следы течей по уплотнениям, потёки и ржавчину.
  • Контроль усилия затяжки шпилек пакета по паспортному крутящему моменту с корректировкой при необходимости.
  • Проверка запорной и регулирующей арматуры: лёгкость хода и герметичность.

Промывка — каждые 2–3 года

Химическая промывка кислотным составом без разборки возвращает теплопередачу, не требуя раскрытия пакета. Для этого используют переносной бустер либо стационарную CIP-станцию. Реагент прогоняют через первичный или вторичный контур (либо поочерёдно через оба) при 50–60 °C в течение 1,5–3 часов. Детали процесса и подбор оснащения — в материалах о промывке теплообменников и об промывочном оборудовании.

Разборка и глубокая очистка — каждые 5–8 лет

Разборные ПТО вскрывают, чтобы механически очистить пластины и заменить изношенные уплотнения. Порядок работ: ослабить шпильки, раскрыть пакет, извлечь пластины по одной, промыть мягкими щётками с реагентом, восстановить уплотнительные канавки, поставить новые резиновые уплотнения. Сборку ведут по той же документации с контролем момента затяжки. Технология подробно описана в обзоре как проводится очистка пластинчатого теплообменника.

Замена пластин и уплотнений

В реальных условиях ИТП резиновые уплотнения EPDM выдерживают 5–8 лет, FKM — до 12 лет, NBR — 4–6 лет. Меняют их комплектом на всю площадь пакета, а не точечно: если оставить одну старую прокладку среди новых, возникнет перекос усилия и течь. Изношенные или повреждённые пластины (трещины, питтинг, точечная коррозия) меняют поштучно без снятия пакета. Каталог запчастей — на странице пластины и уплотнения для теплообменников.

Нормативы для двухконтурных схем — СП, ГОСТ, СТ РК, СанПиН

Монтаж и работу двухконтурных теплообменников регулируют своды правил и государственные стандарты. В них указано, когда такая схема обязательна, какие требования предъявляют к материалам и испытаниям, как выполнять пусконаладку и сдачу объекта.

Документ Что регламентирует
СН РК 4.02-04-2013 «Тепловые сети» Температурные графики 130/70, 110/70, 95/70; нормативы для ИТП и ЦТП; зависимые и независимые схемы
СН РК 4.02-01-2011 «Отопление и вентиляция» Системы отопления и кондиционирования внутри зданий; обвязка теплообменных аппаратов
СН РК 4.01-02-2013 «Внутренний водопровод и канализация» Системы горячего водоснабжения; гидравлическая развязка; требования СанПиН к питьевой воде
СН РК 4.02-04-2013 «Тепловые пункты» Планировка ИТП и ЦТП; обвязка ПТО; требования к помещениям и доступу
ГОСТ 27590-2005 Водо-водяные подогреватели; технические условия и методы испытаний
ГОСТ 15518-87 Теплообменные аппараты пластинчатого типа; общие технические условия
санитарные правила РК Питьевая вода в системах ГВС; температурный режим; совместимость материалов с питьевой водой
ТР ТС 032/2013 Требования безопасности к оборудованию, эксплуатируемому под избыточным давлением

Когда объект сдают, контролирующие органы запрашивают паспорт ПТО заводской комплектации, сертификат соответствия ТР ТС 032/2013, акт гидравлических испытаний на 1,5 номинального рабочего давления, протокол пусконаладки и журнал режимных параметров. Прямой дистрибьютор всегда передаёт двухконтурный теплообменник с полным комплектом документов, поэтому состав документации стоит уточнять при заказе заранее.

Вопросы, которые часто задают о двухконтурных теплообменниках

Что представляет собой двухконтурный теплообменник и в чём его отличие от одноконтурного?
В двухконтурном исполнении предусмотрены две отдельные гидравлические ветви, которые разделяет теплопередающая стенка — пластина либо трубка. Теплоносители первичного (греющего) и вторичного (нагреваемого) контуров не контактируют: передача тепла идёт исключительно через стенку. Одноконтурная схема подразумевает непосредственное подключение источника тепла к потребителю, без гидравлической развязки. Двухконтурную схему обязательно используют для ГВС согласно СанПиН, при разных давлениях контуров и при химической несовместимости сред. Одноконтурную схему применяют лишь в простых отопительных системах в пределах одного здания.
Какой двухконтурный теплообменник подойдёт для стандартного ИТП многоквартирного дома?
Для дома на 50–100 квартир в отоплении обычно устанавливают разборный пластинчатый ПТО на 200–400 кВт, с 30–60 пластинами из нержавейки AISI 304, уплотнениями EPDM, рабочим давлением 16 бар, температурным графиком 130/70 в первичном контуре и 95/70 во вторичном. Для ГВС ставят отдельный аппарат мощностью 100–300 кВт по двухступенчатой схеме с предварительным подогревом и доводкой. Подбор выполняют под расчётный тепловой пакет здания с запасом 15–20 % на загрязнение, а перед заказом его проверяет проектная организация.
Допустимо ли ставить паяный ПТО вместо разборного в ИТП?
Лишь при небольшой мощности — до 100–200 кВт на тёплый бытовой контур, и если загрязнение первичного контура контролируется фильтрами и регулярной промывкой системы. На крупных тепловых пунктах паяные ПТО не используют: при загрязнении их невозможно разобрать и очистить механически, доступна только химическая промывка, а при повреждении пайки меняется весь аппарат — операция дорогая и длительная. Для ИТП стандартным решением остаётся разборный пластинчатый теплообменник, обслуживаемый силами эксплуатации.
Какой материал пластин подобрать для двухконтурного ПТО бассейна?
Для бассейна с хлорированной водой — только нержавейка AISI 316 (при концентрации хлора до 1,5 мг/л) или титан Grade 1/2 (при концентрации выше или для морской воды). AISI 304 не подходит — хлориды вызывают питтинговую коррозию пластин за 1–2 сезона. Уплотнения EPDM выдерживают типовые бассейновые температуры 25–35 °C и стандартный хлор. На крупных аквапарках и спа-комплексах ставят титановые ПТО — они дороже AISI 316 на 50–80 %, но служат 25 лет в любой воде, включая морскую.
Что называют противотоком и зачем он нужен в двухконтурной схеме?
Противоток — это движение сред, при котором первичный и вторичный контуры направлены навстречу друг другу. Греющая среда входит с одной стороны, нагреваемая — с противоположной. Так достигается максимальный коэффициент теплопередачи и минимальный «недогрев» в холодном торце аппарата. При противотоке вторичный контур можно нагреть почти до входной температуры первичного. Прямоточная схема (обе среды движутся в одном направлении) теряет 20–30 % мощности относительно противотока — её используют только в редких технологических случаях.
Какие документы и сертификаты входят в комплект поставки двухконтурного ПТО?
Обычный комплект включает заводской паспорт с параметрами обоих контуров, сертификат соответствия ТР ТС 032/2013 «Безопасность оборудования, работающего под избыточным давлением», протокол гидроиспытаний на 1,5 номинального давления, технические условия (ТУ) изготовителя и гарантийный талон. Для импортных аппаратов добавляют сертификат происхождения, перевод паспорта на русский язык, а при необходимости — заключение проектной организации о пригодности для условий Казахстана. При замене импортного оборудования на отечественное — справку о соответствии параметров заменяемому аппарату.
С какой периодичностью промывать двухконтурный теплообменник?
Регламент определяется качеством теплоносителя и режимом эксплуатации. Для типового ИТП в отоплении — раз в 2–3 года. Для контура ГВС — раз в 1–2 года, на жёсткой воде ежегодно. Для бассейновых аппаратов и промышленных установок с реагентами — раз в 6–12 месяцев. Точный признак необходимости промывки — увеличение перепада давления Δp на 30 % от паспортного или снижение выходной температуры вторичного контура на 5 °C и более. Промывка практически полностью возвращает теплосъём, если отложения не стали плотной «коркой».
Допустима ли замена импортных Alfa Laval или Sondex на отечественные РИДАН или ЭТРА без перепроектирования?
В большинстве ситуаций — да, если совпадают параметры (мощность, давление, температурный график, расход) и присоединительные размеры патрубков подходят к существующей обвязке. РИДАН и ЭТРА выпускают аппараты под типовые европейские типоразмеры и поставляют с переходными фланцами под распространённые межосевые расстояния Alfa Laval и Sondex. При замене проверяют габариты по монтажной площадке (длина пакета может отличаться на 20–50 мм) и пересчитывают подбор по программе отечественного производителя — характеристики пластин могут немного различаться.
Что означают одноступенчатая и двухступенчатая схемы ГВС?
Одноступенчатая схема — это один ПТО, нагревающий воду ГВС с 5 °C до 60 °C напрямую от сетевого теплоносителя. Двухступенчатая — два последовательных аппарата: предварительный нагреватель работает на «обратке» от радиаторов отопления (температура 50–70 °C), а доводящий — на горячей подаче тепловой сети. Двухступенчатая схема экономит сетевую воду и уменьшает нагрузку на ТЭЦ; её закладывают в типовых проектах ИТП крупных МКД и общественных зданий. Одноступенчатая проще и дешевле в монтаже, применяется на малых объектах.
Как защитить двухконтурный ПТО от загрязнений и продлить срок службы?
Три практические меры. Первая — сетчатый фильтр на входе каждого контура с ячейкой 0,8–1,0 мм и очистка раз в 3–6 месяцев. Вторая — водоподготовка системы: умягчение, удаление железа, химическая стабилизация. Это особенно важно для жёсткой воды ГВС. Третья — соблюдение паспортного режима по температуре и давлению: перегрев и гидроудары разрушают уплотнения и ускоряют осаждение солей. При штатных условиях разборный ПТО служит 20–25 лет, паяный — 15–20 лет, кожухотрубный — 25–40 лет.
Какие нормативы регулируют двухконтурную схему ГВС в современных проектах?
Основные документы — СН РК 4.01-02-2013 «Внутренний водопровод и канализация», требующий гидравлической развязки питьевой ГВС от сетевого теплоносителя; СН РК 4.02-04-2013 «Тепловые сети» по графикам тепловой сети и схемам ИТП; СН РК 4.02-01-2011 по внутреннему отоплению; ГОСТ 27590-2005 и ГОСТ 15518-87, а также СТ РК — на сами аппараты. Питьевая вода после ПТО должна соответствовать санитарные правила РК по температуре, химии и микробиологии. Аппарат обязательно сертифицируется по ТР ТС 032/2013 как оборудование под давлением. Без этих документов сдача объекта в эксплуатацию невозможна.
Как поступить, если двухконтурный ПТО не развивает паспортную мощность?
Начинаем с диагностики: сверить расходы по обоим контурам с паспортными значениями, замерить температуры на входе и выходе, а также перепад давления Δp. Если Δp увеличился на 30 % или больше, требуется промывка — отложения сужают каналы. Когда входные параметры расходятся с паспортом (к примеру, слишком низкая температура первичного контура), причина кроется в источнике тепла или в регулировке, а не в самом аппарате. Если же всё в порядке, но мощности не хватает, вероятно, потоки направлены неверно (прямоток вместо противотока) — следует проверить подключение согласно проекту. В крайнем случае помогает добавление пластин в пакет либо замена аппарата на модель большего типоразмера.

Прочие вопросы о выборе и работе двухконтурных теплообменников смотрите в разделе популярных вопросов и ответов. Также будут полезны материалы об аппаратах для отопления частного дома и аппаратах для котельных.

Помощь инженера при подборе двухконтурного теплообменника

Подберём двухконтурный теплообменник для вашего объекта: разборный пластинчатый — для ИТП и ЦТП, паяный — для котла или теплового насоса, кожухотрубный — для пара либо промышленного контура. Выполним расчёт пластинчатого пакета по заданному температурному графику с запасом на загрязнение, сверим присоединительные размеры с имеющейся обвязкой, предложим импортную модель или отечественный аналог. Предоставим спецификацию с вариантами замены, паспорт и сертификат соответствия ТР ТС 032/2013, согласованные с проектной организацией.

В каталоге — пластинчатые теплообменные аппараты производства Alfa Laval, Funke, Kelvion, Sondex, Swep, а также российских РИДАН, ЭТРА, ТТАИ, ТИЖ, КС; для бассейнов — модели из нержавейки AISI 316 и титана; кожухотрубные аппараты для паровых систем и тяжёлой промышленности; полный комплект пластин и уплотнений для планового техобслуживания. Гарантия производителя, прямые поставки, доставка по Казахстану, полный комплект документов.


Загрузка комментариев...
0
0
0
Корзина
Полезные справочники по теме
Вся библиотека (200+ PDF) →
PDF Alfa Laval M-серия (M3/M6/M10): подбор и аналог в РК PDF Аналог Sondex в Казахстане: подбор по типоразмеру PDF Аналог теплообменника Alfa Laval: как подобрать замену РК
📝 Опросный лист на подбор 💬 Инженер онлайн — подберём в тенге 📞 +7 (727) 310-71-46