Popis, výroba a použitie výmenníka MAX

Výmenníky tepla sú zariadenia slúžiace na odovzdávanie tepla z jednej teplonosnej látky prúdiacej v primárnej strane výmenníka do druhej teplonosnej látky prúdiacej v sekundárnej strane výmenníka. Jedna strana výmenníka - strana rúrok má výrazne vyšší hydraulický odpor než strana druhá strana - strana plášťa. Obvyklé je, že rúrky sú na primárnej strane a v plášti je sekundárna strana výmenníka. To platí predovšetkým pre systémy para - voda, kde para (kondenzát) má menší hydraulický odpor vplyvom menšieho prietoku a preto je vedená v rúrkach.
Z hľadiska prestupu tepla, hydraulických odporov výmenníka treba zvažovať pre rôzne médiá, ktorá strana výmenníka bude primárna a ktorá sekundárna. Napr. plyny je lepšie viesť v rúrkach, vzhľadom na možnosť zvýšenia hodnoty súčiniteľa prestupu tepla α plynu, ale je nutné kontrolovať prietokovú rýchlosť plynu, aby príliš nerástli hydraulické odpory. Výmenníky typu MAX majú pevnostné výpočty schválené IBP v Ústí nad Labem a sú odskúšané štátnou skúšobňou a ďalej boli ich kvality v praxi preverené vo všetkých významnejších teplárenských spoločnostiach. Výmenníky typu MAX sú vyrobené z austenitickej ocele 17248.4 stabilizovanej titánom s vysokou odolnosťou proti medzikryštálovej korózii.

Pracujú ako výmenníky typu:
voda - voda, para - voda, para -mazut, para - ropa, para - olej, voda - olej, zemný plyn - voda, ale sú využívané i pre ďalšie médiá (najmä v chemickom priemysle).
Výmenníky sú určené predovšetkým pre systémy ústredného vykurovania a prípravu teplej úžitkovej vody s núteným obehom, kde sú dostatočne veľké prietokové rýchlosti pre turbulentné prúdenie. Možno ich použiť v ťažkej energetike, v priemysle potravinárskom, chemickom, farmaceutickom, textilnom i v stavebníctve vzhľadom na dobrú odolnosť proti lúhom, organickým kyselinám, tukom, ovocným šťavám, roztokom mydla apod.
Výmenníky MAX sú prietokové, protiprúdne alebo súprúdne a k intenzívnemu rovnomernému odovzdávaniu tepla dochádza na protismerne navinutých skrutkoviciach z rúrok. Skrutkovice zaručujú dobrú kompenzáciu pri dilatácii rúrok pri prevádzke výmenníka a tzv. sekundárne prúdenie, zlepšujúce súčiniteľ prestupu tepla a .
Výroba skrutkovíc je vykonávaná na zariadení, ktoré je duševným majetkom firmy ELTE a vyrába tieto skrutkovice s presnosťou na 0,5 mm (priemer zakrivenia). Tlakové skúšky prebiehajú pri každej operácii tzn. že je tlakovo skúšaná každá skrutkovica, každá rúrkovnica a následne celý výmenník.
Výmenníky MAX sú zvárané, nerozoberateľné, celonerezové v štandardnom prevedení s čiernymi oceľovými prírubami s náterom - na prianí zákazníka je možné osadenie nerezovými prírubami (napr. pre priemysel potravinársky).

Mimo základný typový rad ponúka firma:

možnosť piateho vývodu na výmenníku - pre cirkuláciu teplej úžitkovej vody
závitové a prírubové vývody - nerez podľa priania zákazníka
individuálne požiadavky zákazníka (ako je zmena parametrov skupín I,II,III výmenníka oproti štandardu, zmena rozmeru výmenníka oproti štandardu, zmena materiálu výmenníka oproti štandardu). Napr. výmenníky inštalované vo zvislej polohe zaberajú veľmi malú pôdorysnú plochu, ale niekedy je problémom ich výška. V takom prípade firma výšku zmenší, zväčší priemer výmenníka a upraví vykurovaciu plochu skrutkovice tak ako bola u pôvodného výmenníka. Takto upravované výmenníky na zákazku dodáva firma do 1. až 2. týždňov. Štandardné typy výmenníkov tepla sú na sklade a ihneď na dodanie.

Výmenníky MAX spĺňajú podmienky legislatívy, ich výroba je pod dohľadom IBP a ITI. Ku každému výmenníku je dodávaný pasport s pevnostným výpočtom, návod na obsluhu a montáž a záručný list. Záruky na výmenníky tepla dáva firma až 5 rokov, ale výmenníky majú naisto väčšiu životnosť.
Výmenníky MAX sú dodávané prakticky do všetkých miest v ČR a pre časť týchto odberateľov zaisťuje firma i montáž celých výmenníkových staníc alebo dielenskú výrobu prepravovateľných kompaktných staníc, ktoré vyrobí vo svojich dielňach a v kompletnom stave dopraví odberateľovi.

Montáž výmenníka MAX
Montáž výmenníkov je nutné vykonať takým spôsobom, ktorý znemožňuje prenos síl a momentov z inštalácie na ich hrdlá. V praxi to znamená, že sa na upevnený výmenník namontujú príruby a od nich sa postupuje zváraním potrubia. Výmenníky je vhodné montovať a prevádzkovať vo zvislej polohe najmä v aplikácii para - voda, aby nevznikali explozívne jadrá pary v kondenzáte, avšak pre určité konkrétne prípady nie je vylúčená iná poloha výmenníkov. Napr. pre systém voda - voda možno výmenník inštalovať vodorovne. Vlastné upevnenie výmenníkov na konštrukciu je obvykle dvomi objímkami s tesnením a spodnou podopierkou.
Čistenie výmenníkov sa robí chemicky a obvykle výmenným spôsobom a pretože štandardné typy výmenníkov má firma na sklade, prevádzka sa temer nepreruší.

Spolupráca s projektantmiviď dotazníky
Firma ELTE sama navrhuje výmenníky a garantuje ich výkon. Spolupracuje s projektantmi tak, že projektant písomne zadáva parametre primárneho a sekundárneho média (tlaky a teplotné spády), požadovaný výkon a požadovanú tlakovú stratu na primári a sekundári výmenníka a firma Elte neodkladne písomne (obvykle v priebehu jedného dňa) navrhuje veľkosť výmenníka na vyššie uvedené parametre, s tým že projektantovi uvedie prietokové množstvá a tlakové straty na primári i sekundári. Rieši s projektantom investične menej náročné zadania (menší výmenník a väčšie čerpadlo) alebo prevádzkovo menej náročné zadania (väčší výmenník alebo paralelne zapojené výmenníky a menšie čerpadlo). Využitie výmenníkov v chladiacej technike.
Výmenníky tepla ELTE sú využívané ako veľmi výhodná a účinná alternatíva pri chladení, ohreve, odparovaní a kondenzácii chladív. Podobne ako v prípade plynov je obvykle vhodnejšie viesť chladivá skrutkovicovo navinutými rúrkami, kde vplyvom odstredivých síl a následne sekundárneho prúdenia a vírov sa zvyšuje súčiniteľ prestupu tepla oproti rovným rúrkam. Pre výpočet výmenníka je najvhodnejšie zadať závislosť súčiniteľa prestupu tepla a [kW/(m²*°K)] pri vare alebo kondenzácii chladív vo vnútri nerezových rúrok na rýchlosti hmoty w [kg/(m2*sek)]. Toto platí najmä pre dovážané zmesné chladivá. Pokiaľ nie je táto závislosť k dispozícii je nutné zadať tieto termofyzikálne parametre chladiva pre predpokladaný rozsah teplôt a tlakov chladiva:
1. Hustotu [kg/m³] 2. Špecifické teplo [J/(kg*°K)] 3. Tepelnú vodivosť [W/(m*°K)] 4a. Kinematickú viskozitu [m²/s] 4b. Alebo dynamickú viskozitu [Pa*s] 5. Eventuelně bezrozmerné Prandtlovo číslo 6. Výparné teplo [J/kg] ; je nutno zadať i při zadaní závislosti α na w.

Spôsob označenia výmenníkov typu MAX
MAX x.x - x - x
priemer rúrok vo zväzku
vykurovacie plocha
počet hrdiel (4 alebo 5 s hrdlom G)
základná veľkosť (2 až 17)