Навигация
Все самое главное о теплообменных пластинах и уплотнителях Kelvion в этой статье.
Технология производства
Пластины марки Kelvion – одни из наиболее технологичных на рынке, ввиду эффективной работы с чистыми, вязкими и склонными к отложениям теплоносителями. Для продуктивного теплообмена предлагаются решения с рифлениями нескольких типов, что определяет степень турбулизации потока. При ее увеличении, растет интенсивность теплообмена. Это означает, что нужную тепловую мощность обеспечивает меньший по размеру аппарат. Вдобавок турбулентный характер создает эффект самоочистки, чем препятствует накоплению загрязнений. С другой стороны, с его увеличением растут потери давления. Поэтому для разных систем пластины Kelvion производятся по своей технологии, в том числе:
- Со стандартным шевронным (V-образным) рифлением, также известным как "в елочку"
- Со свободным каналом Free Flow, без контакта смежных пластин
"Елочка" теплообменных элементов также может различаться: быть вертикальной (vertical), средней (medium) и горизонтальной (horizontal). Каждый вариант гофрирования позволяет решить конкретную задачу теплообмена. Например, для систем, где важны минимальные потери давления при прохождении потока через теплообменник, подойдут пластины с вертикальным рифлением. Если на первом месте стоит эффективность передачи тепла и минимальные отложения, лучшим выбором станут изделия с горизонтальной рисунком. Но потери давления в этом случае будут значительно выше.
Пластины Free Flow внешне напоминают стиральную доску. Главная ценность такого решения состоит в возможности работать с неоднородными средами, содержащими волокнистые твердые взвеси. Кроме того, они подходят для других специфических сред, к примеру с более высокой вязкостью. В собранном состоянии между смежными элементами образуется свободный канал одинаковой ширины.
Наряду с гофрированием, важной характеристикой пластины служит глубина (высота) рельефа. Параметр задает ширину канала (расстояние) между двумя расположенными рядом элементами. При уменьшении этого размера, увеличивается турбулентность и эффективность теплообмена. Канал может быть:
- Узкий – используются пластины с низким (L) рифлением, такие как Kelvion NX80M; подходят исключительно для чистых, хорошо текучих теплоносителей
- Средний – канал образуют элементы со средней высотой (М) гофр; предназначены для более вязких сред с минимальными твердыми включениями
- Широкий – формируют пластины с высоким (Н) рифлением; рассчитаны на сложные, вязкие жидкости или теплоносители с большими частицами
Уплотнения для теплообменников Kelvion обеспечивают герметичность пакета. Монтируются без клея и инструментов, надежно фиксируются на пластине за счет технологии EcoLoc. Четкое положение прокладок обеспечивают углубления с развальцованными краями и специальные крепежные выступы по периметру элемента. Выступающие части (клипсы) просто защелкиваются в пазы, чем гарантируют неподвижность и быстроту установки уплотнений. Зафиксированные на поверхности пластины и сжатые при стяжке пакета, такие прокладки надежно разделяют теплоносители и предупреждают их смешение. А при замене, устанавливаются за считанные секунды.
Материалы изготовления
Теплообменные пластины Kelvion изготавливаются из металлов нескольких видов, включая:
- Нержавеющую сталь – AISI304 и AISI316L
- Супераустенитный сплав нержавеющей стали 254SMO
- Титан, в том числе с добавками палладия
- Никелевый сплав Nickel 201
- Другие материалы по индивидуальному запросу
Материал рельефных элементов влияет на скорость теплопередачи и величину предельного рабочего давления. Поэтому при выборе пластин, учитывают технические особенности систем и требования к тепловому обмену. Кроме того, принимают во внимание физико-химические свойства теплоносителей, поскольку металл находится в постоянном контакте с рабочей средой.
Нержавеющая сталь AISI304 отличается низким содержанием углерода, устойчива к кислотам и другим агрессивным средам, а также к кратковременному повышению температуры до 900 °C. Такие качества металлу придает добавление до 20 % хрома и до 10 % никеля, формирующих на поверхности стали тонкий пассивирующий (неактивный) слой.
Нержавеющая сталь AISI316L – разновидность марки AISI316, созданной на основе AISI304. Металлу характерны добавление до 3 % молибдена и пониженное содержание углерода. Это придает материалу особую устойчивость к коррозии, химически агрессивным средам, высоким температурам.
Сплав 254SMO – высоколегированная нержавеющая сталь, содержащая помимо прочего до 20,5 % хрома, 19,5 % никеля, 7 % молибдена и 0,24 % азота. Такой химический состав наделяет металл высокой стойкостью к точечной, щелевой и общей коррозии, способностью работать с морской водой.
Титан отличается высокой коррозионной стойкостью, которую обеспечивает оксидная пленка, образующаяся на его поверхности. Материал противостоит воздействию кислотных, щелочных и галогеносодержащих сред. Добавление в титановый сплав палладия повышает его устойчивость к коррозии.
Никелевому сплаву Nickel 201 характерны высокое содержание никеля – до 99 % и низкий процент углерода – до 0,02 %. Также в составе присутствует незначительное количество марганца, кремния, меди, железа и серы. Такое сочетание компонентов позволяет получать материал с хорошей коррозионной стойкостью и высокой теплопроводностью.
Уплотнения Kelvion изготавливают из каучуковых материалов различного типа. Это необходимо для придания герметизирующим прокладкам требуемых свойств при работе с различными температурами и рабочими средами. Для выбора доступны изделия из:
- NBR – верхний температурный предел 100 °С; рассчитан на работу с маслами; пример такого варианта – прокладки Kelvion NX25M
- EPDM – предельно допустимая температура 160 °С; совместим с водной средой без примесей, этиленгликолем, низкотемпературным паром; из EPDM выполнены уплотнения Kelvion NT350L
- FKM (Viton) – термостойкий вариант, такой как Kelvion VT180, с возможностью применения при 200 °С; отличается стойкостью к агрессивным средам
Выбор материала уплотнения также важен, как и металла пластины.
Правила выбора пластин и уплотнений
Выбирать компоненты теплообменника необходимо с учетом следующих факторов:
- Химический и структурный состав теплоносителя
- Уровень вязкости среды
- Рабочая температура
- Дапазон и допустимые потери давления
- Требуемая интенсивность теплообмена
Геометрические параметры пакета пластин и общую площадь теплообмена определяют, исходя из расчетной тепловой мощности, которой должен обладать теплообменник.