Je lepší doskový výmenník tepla alebo rúrkový?

Doskové výmenníky tepla a ich využitie

Doskové výmenníky tepla majú rôzne uplatnenie pri riadení optimálneho využívania tepla. Používajú sa pri ohreve teplej úžitkovej vody a ústredného kúrenia ako súčasť výmenníkových staníc. V chladiarenstve sú súčasťou kondenzátorov a výparníkov, v tepelných čerpadlách súčasťou okruhu kompresora, prípadne sa používajú ako oddeľovací výmenník, ak je zdrojom tepla voda.

V kotloch a bojleroch zabezpečujú distribúciu teplej úžitkovej a vykurovacej vody, v klimatizačných technológiach slúžia pri ohreve aleboch chladení priestorov. Výmenníky zabezpečujú prenos tepla tiež v kogeneračných jednotkách spaľujúcich biomasu, v ekonomizéroch slúžia na využitie tepla spalín s nízkou teplotou. Priemyselné podniky používajú výmenníky pri chladení rôznych olejových médií alebo ohrev chemických médií.

Využitiu doskových výmenníkov, ich typoch a vzájomnom porovnaní sa venoval príspevok Jozefa Mesároša zo spoločnosti Metech v rámci vedecko-odbornej konferencie Vykurovanie 2017.

Spájkované alebo rozoberateľné výmenníky

Doskové výmenníky môžu byť podľa konštrukcie spájkované alebo rozoberateľné (skrutkované). Pri ich výbere sú dôležité prevádzkové podmienky – tlak, médium, teplota, či vonkajšie prostredie. Jedným z kritérií môže byť aj cena, hoci táto nie je vždy rozhodujúca.

Výber konkrétneho výmenníka teda závisí od týchto podmienok. Vo všeobecnosti však platí, že čím menšia strata tlaku vo výmenníku, tým viac je potrebných dosiek, teda cena výmenníka stúpa. Avšak potom je potrebný menší výkon čerpadla, čo sa prejaví jeho nižšou cenou, menšou spotrebou elektriny a nižšími nákladmi na údržbu čerpadla.

Doskové výmenníky nahrádzajú rúrkové

Doskové výmenníky tepla čoraz viac nahrádzajú rúrkové výmenníky. Avšak rúrkové výmenníky majú stále svoje uplatnenie a sú výhodnejšie ako doskové pri niektorých využitiach. Napríklad ak je logaritmický rozdiel teplôt vyšší ako sto stupňov, alebo je médium vysoko znečistené. Podľa J. Mesároša je možné v týchto prípadoch použiť aj doskové výmenníky, no treba počítať so zvýšenými nákladmi.  

Výhody doskových výmenníkov oproti rúrkovým:

- sú celonerezové, nekorodujú

- tri až päťkrát menšie rozmery- päť až šesť krát menšia hmotnosť

- dva až trikrát menší prietok média na dosiahnutie rovnakého výkonu

- nižšia cena

Výhody a nevýhody spájkovaných doskových výmenníkov

Spájkované doskové výmenníky sa vákuovo spájajú medenou, niklovou alebo nerezovou spájkou. Výhody oproti rozoberateľným výmenníkom:

- menšie rozmery

- do určitého výkonu nižšia cena

- rýchlejší termín dodania

- odolnosť na vyššie tlaky

- možnosť prevedenia celonerezovej verzie

- nižšie nároky na údržbu, nie je potreba výmeny tesnení po celu dobu životnosti- viac typorozmerov

Nevýhody oproti rozoberateľným výmenníkom:

- pri úplnom upchaní kanálikov nie je možné ich už chemicky vyčistiť

- korózia medenej spájky pri agresívnych médiách alebo bludných prúdoch

- nie je možné meniť počet dosiek na zmenu výkonu

- menšia variabilnosť v typoch dosiek a materiálu dosiek

Výhody a nevýhody rozoberateľných doskových výmenníkov

Rozoberateľné výmenníky majú rôznu hrúbku dosiek, od 0,35 do 0,7 mm. Najčastejšie sa používajú prevedenia výmenníkov do 10 barov, tieto sú cenovo najvýhodnejšie. Vyrábajú sa výmenníky aj pre tlak 16 a 23 barov.

Výhody oproti spájkovaným výmenníkom:

- od určitého výkonu nižšia cena

- úprava výkonu zmenou počtu dosiek

- vyčistenie aj úplne upchaných kanálikov vďaka rozoberateľnosti výmenníka

- žiadna korózia spájky pri problematických médiach- žiadna korózia pri bludných prúdoch

Nevýhody oproti spájkovaným výmenníkom:

- väčšie rozmery

- dlhší dodací termín, skladajú sa na mieru podľa požiadaviek na tepelný výkon

Zdroj - Jozef Mesároš: "Doskové výmenníky a ich aplikácie", Vykurovanie 2017

© PROPERTY & ENVIRONMENT s. r. o. Autorské práva sú vyhradené a vykonáva ich vydavateľ.