Fűtéstechnikai és HMV-előállító hőcserélők
2008/5. lapszám | Lendvay Szabolcs | 8641 |
Figylem! Ez a cikk 18 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
A lemezes hőcserélők az épületgépészetben az elmúlt évek során egyre nagyobb területet hódítottak meg, és mára szinte teljesen visszaszorították a csőköteges vagy más néven az építőelemes hőcserélőket. Forgalomban van még ma is spirálcsöves hőcserélő, mely jellemzően kisebb teljesítmények átvitelére alkalmas.
Kialakítás, működési elv
A lemezes hőcserélők ellen- és párhuzamos áramban egyaránt működhetnek. Általában ellenáramúra tervezik őket, mivel így közel 10%-kal jobb hatásfok érhető el. A készülékeknek sokféle kialakítása lehet, de alapvetően két fő csoportra oszthatók:
szétszedhető kialakításúak - amelyek esetében a lemezek közötti tömítés gumival történik.
nem szétszedhetők - itt a lemezek közötti tömítést forrasztással vagy hegesztéssel valósítják meg.
Az előbbi csoportba tartozókat elsősorban nagyobb teljesítményigényekhez (épülettömbök, közintézmények, uszodák, bevásárlóközpontok stb.) fűtésénél és melegvíz-ellátásánál használják, míg a második csoporttal leggyakrabban családi házak kombi cirkó kazánjaiban, padlófűtésnél és napkollektoros rendszereknél találkozunk. Az esetek többségében a készülékek csonkjai az előlapon helyezkednek el, kétjáratú vagy elő/utófűtő többfunkciós hőcserélőknél a véglapon is találhatók csatlakozócsonkok. Az ábrán egy forrasztott lemezes elő/utófűtő hőcserélő lát-ható. A forrasztott lemezes elő/utófűtő hőcserélők esetében a lemezek páronként egy-egy folyadékcsatornát alkotnak. A hőátadás hatékonyságát és szabályozhatóságát a lemezek vastagsága jelentősen befolyásolja. A lemezek préselése - egy hidraulikus prés 40 000 tonna nyomóerejével - egy lépésben történik. A forrasztott lemezes hőcserélők igen vékony, 0,3-0,4 mm-es hullámosított rozsdamentes acéllemezekből állnak (AISI 316, AISI304), melyeket vákuum- kemencében rézzel vagy nikkellel végzett keményforrasztás, vagy fúziós (azonos fémet tartalmazó) hegesztés tart össze. Mivel az ilyen kialakítású hőcserélő valamennyi szerkezeti eleme részt vesz a hőátadásban, ezen készülékek kis helyigényűek és űrtartalmúak. A szétszedhető kivitelű készülékekben a gumitömítésekkel ellátott lemezköteg az úgynevezett elő- és véglap között van. Az elő- és véglapot szorítócsavarok húzzák össze. A hőátadó lemezek tartósínre vannak felfüggesztve.
Alkalmazhatósági határok
A szétszedhető kivitelű készülékek gyártónként változó nyomásfokozatokra készülnek, de a legjellemzőbb a 10 és a 16 bar-os kivitel. A legmagasabb nyomásfokozatú készülékek ebben a kategóriában 25 bar-os üzemi nyomásra alkalmazhatók. Hőátadó felületük az építőelemes technológiának köszönhetően akár a 3000 m2-t is meghaladhatja. Távfűtésnél a 16 bar-os nyomásállóságú, EPDM (max. 160 °C-os) tömítéssel szerelt - kazános, vízgépészeti és használati melegvízrendszereknél a 10 bar-os - Nitril-tömítéssel szerelt (max. 130 °C) készülékek alkalmazása a jellemző. Minél magasabb a hőmérséklet és minél gyakoribb a szétszerelés, annál rövidebb élettartam jellemző a tömítésekre, de általánosságban a 7-10 évig való használat a jellemző. A szétszedhető kivitelű készülékek esetén ügyelni kell arra, hogy ne várjuk meg a tömítések teljes elöregedését, mivel a gumi idővel elveszíti rugalmasságát, és így tömítési problémák alakulhatnak ki.
A legtöbb forrasztott készülék legalább 25, 32 bar-os nyomásfokozatú és 225 °C-ig alkalmazható. A fűtési- padlófűtési alkalmazásoknál szinte bármilyen hőátadási feladatra használatosak. A hőt szolgáltathatja kazán, hőszivattyú vagy akár napkollektor. Távfűtésnél forrasztott és szétszedhető kivitelű készülékek alkalmazása egyaránt jellemző, bár az utóbbi időben a szerelhető és a forrasztott kivitelű berendezések aránya megfordult. Általános tapasztalat, hogy nincs probléma a forrasztott kivitellel. Előnyösen alkalmazhatók hőközpontokban, hőszivattyúknál, focipályafűtésnél, rámpafűtésnél és padlófűtési alkalmazásoknál. Jóval olcsóbb, mint a szétszedhető, kompaktabb kivitelű és így kisebb helyigényű is.
Medencefűtéseknél a magas klórtartalom a rézzel forrasztott hőcserélő lyukadásához vezethet. Ennek legtöbb esetben két oka van: a folyamatos klórozás miatt a koncentráció lassan meghaladja az 50 mg/l-es, károsodást okozó szintet, illetve a PH-t módosító adagolás a hőcserélő előtt történik. Tehát az ilyen alkalmazásoknál a gumitömítéses, szétszedhető kivitel javasolt. Geotermikus termálvízzel fűtő, illetve talajvízzel hűtő rendszereknél a szétszedhető kivitel terjedt el, bár megfelelő szűrő beépítésével a forrasztott és fúziós hegesztett kompakt lemezes hőcserélők is beépíthetők.
