Кожухотрубный чиллер

«ЦентрПром-Холод» - Российский производитель чиллеров, согласно технического задания рассчитает и произведет чиллер с кожухотрубными теплообменником.

Ознакомиться с нашими серийными моделями удобно в каталоге чиллеров.

Купить чиллер Вы можете отправив нам техническое задание по форме «Напишите нам»  или нажав кнопку  ниже - «КУПИТЬ ЧИЛЛЕР».

Если Вам удобней, то отправьте запрос в свободной форме на нашу электронную почту [email protected].

Купить чиллер

Кожухотрубным чиллером, обычно называют промышленный чиллер с кожухотрубным теплообменником  - испарителем или (и) конденсатором.

Разберем оба варианта.

Кожухотрубный испаритель применяется вместо пластинчатого или погружного – трубного (витого или батарейного типа). Конденсатор вместо воздушного конденсатора, а также пластинчатого.

Ниже рассмотрим плюсы, минусы и особенности применения кожухотрубных теплообменников сравнении с другими типами.

Кожухотрубный промышленный чиллер

Промышленный чиллер с кожухотрубным испарителем

Преимущества чиллера с кожухотрубным испарителем:

1. Возможность охлаждать воду до температуры +5С и ниже, для сравнения стандартная температура охлаждения воды в пластинчатом теплообменнике +7С, при определенном подборе комплектующих и настройке ее можно опустить до +5С, но не ниже, в то время как в кожухотрубном, при специальном подборе, возможно охлаждать воду до +3С, а в некоторых случаях даже до +2С. Таким образом, когда в качестве охлаждаемой жидкости применяется вода, а охладить нужно ниже +5С, то кожухотрубный испаритель подойдет, в отличие от чиллера с пластинчатым испарителем. По температурному режиму, при охлаждении воды, у кожухотрубного испарителя есть конкурент – чиллер с погружным испарителем, однако погружной испаритель имеет ряд существенных недостатков в сравнении с кожухотрубным, которые будут позже рассмотрены.

 2. Простота подбора. Кожухотрубные теплообменники весьма распространены, в этой связи существует большое количество каталогов с мощностями для различных типов хладагента и прочими характеристиками, для быстрого подбора требуемой модели. Пластинчатые, обладают таким же преимуществом. Второй конкурент кожухотрубных – погружной испаритель - не имеет такого количества каталогов и в принципе нет общепризнанного описания методологии подбора и производства таких испарителей. Так как холодопроизводительность зависит от слишком многих переменных, которые сложно учесть в совокупности, как некие константы, например скорость потока жидкости, при определенной форме емкости с испарителем и объемном расходе насоса и т.п., как следствие интенсивность теплосъема должна определяться, как сочетание теплотехнического расчета и эмпирического метода. В результате такого подхода, каждое предприятие по производству чиллеров, имеет собственные наработки в производстве погружных испарителей и они могут отличаться при разработке испарителей для каждой модели чиллера.

 3. Возможность охлаждения умеренно загрязненной жидкости. Актуально для промышленных предприятий, где неизбежно попадание грязи в хладоноситель, при невозможности по различным причинам, применить качественную непрерывную систему фильтрации. В кожухотрубном испарителе, возможно охлаждать хладоноситель, с неагрессивными к меди, механическими примесями. Размер частиц грязи безопасный для прокачки через испаритель, зависит от объемного  расхода и давления насоса. Любой производитель призывает применять только очищенную воду или антифриз, однако, на практике все же при неизбежном попадании грязи в чиллер, рекомендуется применять кожухотрубный испаритель, но никак не меднопаяный - пластинчатый. В любом случае разумно использовать фильтры и системы очистки. Кожухотрубный испаритель имеет относительно большое межтрубное пространство, что позволяет частицам грязи  вперемешку с водой, свободно циркулировать по системе, не вредя ей, при протоке должной интенсивности через теплообменник, пластинчатый такого обращения абсолютно не терпит. С помощью погружного, конечно можно охлаждать жидкость любой степени загрязненности, хоть сточные воды, но в отличие от кожухотрубного при соразмерной холодопроизводительности и массе имеет существенно большие габариты. Если мощность охлаждения свыше 100 кВт, погружные практически не применяется, ввиду чрезмерной громоздкости.

Испарители промышленного чиллера в разрезе

4. Кожухотрубный испаритель сложнее разморозить, по причине все того же большого межтрубного пространства, в сравнении межпластинчатым. По ряду аварийных причин (заклинило реле протока, не сработало реле низкого давления фреона, неисправный температурный датчик и проч.), вода может переохладиться в испарителе. При этом, кожухотрубный испаритель можно разморозить (повредить медные трубки с кипящим хладагентом), если внутри него замерзнет практически  весь объем воды. До того момента трубки могут частично деформироваться, но при этом уцелеть. Воды в межтрубном пространстве больше и ее полное замерзание с максимальным расширение займет большее время нежели в межпластинчатом. За данное время есть вероятность принять меры к предотвращения аварии и попаданию влаги во фреоновый контур. Пластинчатые испарители, при образовании льда в межпластинчатом пространстве – рвет с вероятностью близкой к 100%. Погружной испаритель в открытой (под атмосферным давлением) емкости не боится разморозки  и  может заморозить воду в лед без риска повреждения.

5. Ремонтопригоден. Если по какой-либо причине испаритель все же будет разморожен, то его возможно отремонтировать и снова ввести в эксплуатацию. Обычно глушат (запаивают) поврежденные трубки. Размороженный меднопаяный (наиболее распространенный тип) пластинчатый испаритель неремонтопригоден – только под замену. Разборный пластинчатый тоже можно отремонтировать, но ремонт дороже, так как потребуется замена поврежденных пластин (две, а чаще гораздо больше), во избежание потери мощности. В кожухотрубном одна трубка несет на себе меньшую теплопередающую нагрузку, нежели одна пластина в пластинчатом. Таким образом заглушив оду или даже несколько трубок потеряется меньшее количество мощности, чем при отсутствии двух и более порванных или деформированных пластин. Кроме того, экстренно заказать платины необходимого размера и модели не всегда есть возможность и почти всегда очень долго. Кожухотрубный можно «реанимировать» в полевых условиях, этим отчасти обусловлено то, что они часто монтируются на судах, плавбазах и прочих удаленных объектах, где нет вблизи склада с запчастями или оперативной логистики.

ремонт кожухотрубного теплообменника

Недостатки чиллера с кожухотрубным испарителем:

1. Кожухотрубный ИП является немее компактным, нежели пластинчатый, по причине более низкого коэффициента теплообмена. Однако компактнее погружного, по причине большего, нежели у погружного коэффициента теплообмена. Коэффициент теплообмена - определяет требуемую площадь теплопередающей поверхности для заданной холодопроизводительности. Чем выше коэффициент, тем меньшая плошать теплообменной поверхности требуется, тем меньше материала (медных труб) необходимо для производства, тем меньше вес оборудования вцелом.

2. Не подходит для охлаждения агрессивных жидкостей, вступающих в реакцию с медью. Пластинчатые можно применить разборные с полимерными прокладками между пластинами или цельносварные, сами же пластины выполнены из нержавеющей стали, которая нейтральна к большинству  агрессивных жидкостей. Погружные можно выполнить из титана, что существенно удорожит и увеличит габариты теплообменника ввиду меньшего коэффициента теплопередачи титана, в сравнении с медью, однако такой вариант вполне распространен. Найти же титановый кожухотубный испаритель невозможно или почти невозможно, даже под заказ.

Промышленный чиллер с кожухотрубным конденсатором

Преимущества чиллера с кожухотрубным конденсатором:

1. Отсутствуют тепловыделения в окружающий воздух. Если по ряду причин нет возможности установить моноблочный чиллер с воздушным конденсатором в помещении, или смонтировать воздушный конденсатор за пределами помещения, где находится компрессорно-испарительный блок промышленного чиллера, то водяной конденсатор является неплохим решением, а зачастую единственным. По энергопотреблению водяной и воздушный конденсаторы приблизительно равны. Расход электроэнергии насоса, прокачивающего охлаждающую жидкости через конденсатор и вентиляторов, обеспечивающих проток воздуха через ламели воздушного конденсатора, при прочих равных условиях (напр. мощность), примерно одинаков.

2. Не производит большого шума. Большинство воздушных конденсаторов весьма шумные из-за работы вентиляторов. Почти всегда конденсатор подбирается притык по мощности – теплообменной поверхности, следовательно для обеспечения хорошего теплообмена для дефицитной теплопередающей поверхности требуется максимально мощный проток воздуха, как следствие ставятся мощные, а значит шумные вентиляторы, которые включаются на максимальные обороты. Низкооборотные вентиляторы почти никогда не ставятся, по финансовым соображения, что привело бы к удорожанию конденсатора из-за неизбежной потребности в увеличении площади теплообменной поверхности и как следствие цены чиллера. Рекомендации по снижению уровня шума холодильного чиллера - весьма дорогое мероприятие. Таким образом, при исходно существующем ограничении по уровню шума в помещении и около здания с чиллером  и наличии неограниченного источника охлаждающей воды  - водяной конденсатор является идеальным решением. А кожухотрубный аппарат наименее требователен к качеству этой воды, нежели пластинчатый. Насос водяного конденсатора производит в разы, а иногда и в десятки раз меньше шума, в сравнении с вентиляторами. Подбор малошумного насоса никак не удорожит стоимость самого конденсатора, можно найти практически бесшумные модели насосов.

3. Компактность, относительно воздушно конденсатора. При сопоставимой мощности, разница в габаритах воздушного и водяного конденсаторов может достигать десятков раз.  Однако кожухотрубный менее компактен, нежели пластинчатый в 2-3 раза.

Кожухотрубный и пластинчатый теплообменники

4. Менее прихотлив качеству охлаждающей воды, в сравнении с пластинчатым. Преимущества кожухотрубного конденсатора перед пластинчатым такие же  как и с вышеописанными испарителями, с той оговоркой, что вместо охлаждаемой жидкости, прокачиваемой через испаритель, через конденсатор прокачивается охлаждающая жидкость. В качестве охлаждающей жидкости применяется вода. Также может использоваться и раствор гликоля, если есть возможность, далее охладить нагретый раствор гликоля в сухой градире (крайне редкий вариант). Но чаще всего используют воду из неограниченного источника воды, как то: большой пожарный пруд, водохранилище вблизи производства, протекающая рядом река, озеро, скважина, бесплатная вода из магистрального городского трубопровода (на государственных предприятиях). С минимальной грубой фильтрацией.

Недостатки чиллера с кожухотрубным конденсатором:

1. Требуется прокладка трубопроводов для подачи охлаждающей жидкости от источника воды и обратного сброса нагретой воды. Стоимость может вирироваться в разы. В зависимости от удаленности источника воды (длина трассы, мощность насоса) и климатических условий (глубина прокладки трассы). При моноблочном воздушном чиллере такие траты не требуются, но при монтаже чиллера с выносным конденсатором требуется монтаж медных трубопроводов и пуско - наладка промышленного чиллера. Стоимость этих работ сравнивать сложно - завит от очень многих факторов.

2. Трудоемкая чистка. Если кожухотрубный конденсатор забился грязью, ввиду отсутствия фильтрации перекачиваемой воды, то его разборка/сборка и чистка займет много времени с длительной остановкой чиллера - от нескольких часов до нескольких суток. Воздушный конденсатор чистится значительно проще и быстрее, от пуха, пыли и прочего мусора, застрявшего в ламелях -   струей воды или воздуха и не требует разборки/сборки. Зачастую, чистка моет занять не более 30 минут, если исполнение чиллера не моноблочное, а клеммные коробки имеют высокую степень защиты от влаги, то не редко воздушные конденсаторы чистятся на включенном чиллере, также при работающих вентиляторах можно продуть ламели высоким напором воздуха с обратной стороны, при небольшой толщине теплообменного блока.

чистка конденсаторов чиллера

3. Для промышленного водоохладителя с водяным конденсатором  требуется бесплатная или очень дешевая вода. Расположение рядом с предприятием открытого водоема достаточного объема и температуры – редкость. Бесплатная вода из городского водопровода – привилегия госпредприятий и то не всегда и не всех. Скважина возможна только если в собственности у предприятия участок земли, где на разумной глубине есть артезианская вода.