Kokį plokštelinį šilumokaitį pasirinkti – lituotą ar išardomą?

Kokį plokštelinį šilumokaitį pasirinkti – lituotą ar išardomą?

Tai dažnai ŠVOK sistemų priežiūra užsiimantiems kylantis klausimas. Daugelis centralizuotą šilumą tiekiančių Lietuvos įmonių turi didelę plokštelinių šilumokaičių eksploatacijos patirtį. Ankščiau ir šiuo metu, svarstydami kokį plokštelinį šilumokaitį pasirinkti – lituotą ar išardomą, šilumos gamintojas dažniausiai pasirinkdavo išardomus šilumokaičius naudoti katilinėse, o lituotus šilumokaičius šilumos punkte pas šilumos energijos vartotoją.

Kodėl toks pasirinkimas?

O gi dėl techninių skirtumų tarp lituotų ir išardomų plokštelinių šilumokaičių, nes lituotų šilumokaičių atveju šilumokaičio nerūdijančio plieno plokštelės tarpusavyje yra sulituotos variu, o išardomų atveju plokštelės tarpusavyje suveržtos guminėmis tarpinėmis. Skirtinga pagaminimo technologija lemia jų skirtumus panaudojime tam tikrų procesų vykdymui, bei eksploatavime.

Plate Heat Exchanger - šilumokaičiai

Katilinėse pasirenkama naudoti išardomus dėl tokių pagrindinių priežasčių:

  • dėl didelės energijos perdavimo galios (perdavimo galingumas gali būti nuo kelių šimtų kilovatų iki kelių ar keliasdešimt megavatų);
  • suklydus skaičiavimuose arba pasikeitus šilumokaičio galios poreikiui, galima lengvai pakeisti plokštelių skaičių;
  • išardomus šilumokaičius galima mechaniškai valyti, išrenkant juos.

Šilumos punktuose pasirenkama naudoti plokštelinius lituotus dėl pagrindinių priežasčių:

  • jie kompaktiškesni, nei išrenkami šilumokaičiai;
  • jų sąlyginai mažesnė kaina nei išardomų;
  • jų priežiūra ir eksploatacija paprastesnė.

Kokius naudosime šilumokaičius, daug priklauso nuo vandens kokybės ir reikalingos perduoti šilumos galios.

Vandens paruošimo kokybė – visuotinė tam tikrų didmiesčių ir rajoninių miestų šilumos tiekėjų problema Lietuvoje, bei užsienyje.

Ar tokia padėtis yra nepakeičiama? Mes taip nemanome. Pirmiausiai pakalbėkime apie vandentiekio vandens kokybę. Keista, kad šilumą tiekianti įmonė išleidžia daug lėšų brangiems šilumos efektyvumą didinantiems vakarietiškiems įrenginiams montuoti, neišsprendusi einamųjų eksploatacijos problemų. Dėl blogos vandentiekio vandens kokybės ne tik užsiteršia šilumokaičiai, bet didėja šilumos tinklų vamzdynų korozija, mažėja katilinės įrenginių efektyvumas, atsiranda nemažai kitų problemų, dėl kurių gerokai padidėja einamojo remonto ir eksploatacijos kaina. Reali ekonominė nauda, gerinant vandens paruošimo kokybę, gali būti labai didelė. Deja, šią naudą labai sunku suvokti, kadangi ji pasireiškia ne tik šilumos taupymu, bet ir gerokai pailgėjusiu įrenginių naudojimo laiku, tai pastebima tik po kelerių ar keliasdešimt eksploatacijos metų. Suprantama, gerinant vandens paruošimo sistemą, reikia tiek nemažų vienkartinių pradinių investicijų, tiek ir didesnių pastovių eksploatacijos sąnaudų.

Jeigu šilumą gaminanti ir tiekianti įmonė energijos taupymo tikslais nori montuoti plokštelinį lituotą šilumokaitį, tai ji pirmiausia turėtų išsiaiškinti apie gaunamo šalto vandens kokybę, o ne tik naujų įrenginių sumontavimu ekonomijos tikslais. Šiuos darbus reikėtų atlikti ne todėl, kad reikia tai padaryti, bet dėl to, kad pasirinkti šilumokaičiai kuo ilgiau tarnautų ir duotų pageidaujamą ekonominę naudą. Be to šalto vandens kokybė labai įtakoja lituoto šilumokaičio tarnavimo laiką, nes dėl netinkamos kokybės vandens naudojimo variu lituoti šilumokaičiai gali stipriai koroduoti (būti paveiktiems korozijos (rūdžių), bei elektrocheminės korozijos) ir netgi būti sugadinti (šilumokaičio vidinio ir išorinio sandarumo praradimas).

Kalkių apnašų – nuovirų problema

Lieka neišspręsta kalkių nuosėdų (kalkių nuovirų) kaupimosi problema karšto vandens tiekimo sistemose ir sumontuotuose karšto vandens šilumokaičiuose. Iš miesto vandentiekio tinklų tiekiamas šaltas vanduo dažnai būna sąlyginai kietas arba labai kietas (pvz. Ca2+ ir Mg2+ jonų koncentracija vandenyje yra 40–120 mg/l). Karšto vandens tiekimo sistemose naudojamo vandens 50 – 60 °C temperatūra sudaro palankias sąlygas mineralinėms druskoms (kalkėms) nusėsti ant šilumokaičio plokštelių paviršiaus. Karšto vandens suvartojimas paros bėgyje irgi labai svyruoja, nes gyventojai per parą suvartoja nepastovų karšto vandens kiekį. Tai ypač akivaizdu naktį.

Protingiausia būtų šią problemą išspręsti karšto vandens kontūre sumontuojant cirkuliacinį siurblį. Patirtis rodo, kad dėl nuolatinės vandens apytakos mineralinės druskos nusėda lėčiau, todėl gerokai pailgėja laikotarpis tarp šilumokaičių valymų. Neigiama tokio sprendimo pusė yra padidėjusios elektros energijos sąnaudos (sistemai bus reikalingas tam tikros galios siurblys, kuris cirkuliacijai sudaryti naudos elektros energiją). Teigiama yra tai, kad ne tik sumažėja eksploatacinės šilumokaičio valymo (pvz. šilumokaičių plovimo chemijai) ir darbo laiko sąnaudos, bet ir suvartojama mažiau vandens (gyventojams nereikės ilgai leisti vandenį iš čiaupo ir laukti, kol pradės tekėti karštas vanduo), bei dėl pastovios gyvatukų temperatūros busto sanmazguose bus komfortiškiau.

Išardomų šilumokaičių valymas – plovimas

Ir pagaliau panagrinėkime išrenkamo šilumokaičio valymą. Įvairiose postsovietinėse šalyse, bei Rusijoje (ypač regionuose) pirmenybė teikiama mechaniniam šilumokaičių valymui, nes tai gerokai pigesnis būdas nei Vakaruose labiausiai paplitęs, cheminis šilumokaičių plovimas. Pasak Suomijos energetikos įmonių specialistų nuomone „jeigu šilumokaitis užsiteršęs nuosėdomis, kurių neįmanoma pašalinti plaunant, paprastai, jų neįmanoma pašalinti ir mechaninio valymo būdu“.

Kokie yra mechaninio valymo metodo trūkumai? Darbo praktika parodė, kad šilumokaičiuose susikaupia labai daug nuosėdų. Išvalius, nuo plokštelių pašalinamos tik stambios nuosėdos, o plona, paviršinė plėvelė, sudaranti palankias sąlygas pakartotinai teršalams kauptis, lieka nepašalinta. Chemijos gamintojai sukūrė plovimo skystį, į kurio sudėtį įeina ortofosforo rūgštis (pvz. Calo extra) ir kitos organinės rūgštys. Šiuo skysčiu galima greitai išvalyti plokštelių paviršius, jį naudojant, lėčiau kaupiasi naujos nuosėdos.

Norint mechaniniu būdu išvalyti šilumokaičius, gali prireikti daug kvalifikuotų specialistų rankų darbo. Be to, visada kyla pavojus pažeisti plokšteles ir tarpines, ypač klijuojamo tipo. Gamintojai pataria kiekvieną kartą išrinkus šilumokaitį, pakeisti visą tarpinių komplektą naujomis. Šis įspėjimas yra pagrįstas, nes dėl pažeistos tarpinės gali pradėti tekėti vanduo tarp tarinės ir plokštelės, ypatingai didžiausių apkrovų metu (šaltuoju metų laiku).

Šiuo metu, vis daugiau įmonių domisi šilumokaičių cheminio plovimo galimybėmis. Taikant cheminį plovimo būdą, naudojamas ir kito tipo chemijos kaip sulfamino rūgšties tirpalas arba milteliai (pvz. Alfa P-scale).

Nebėra vieningos nuomonės, kad mechaninis, išardomų šilumokaičių, valymo būdas yra pranašesnis už sulituotų. kurie valomi cheminėmis priemonėmis.

Grįžtant prie antrosios priežasties, kodėl šilumos tiekėjai labiau vertina išardomus šilumokaičius, reikėtų atkreipti dėmesį, kad jeigu užsakovas pats remontuos išardomus šilumokaičius, šis remontas jam brangiai kainuos. Gamintojų kainų politikoje numatyta parduoti komplektuojamąsias dalis už kainą, kuri 1,5–2 kartus didesnė nei jų savikaina pagamintame gaminyje. Vien tik išardomo šilumokaičio tarpinių komplekto vertė sudaro ne mažiau kaip 1/5 šilumokaičio vertės. Todėl tikslingiau iš karto rinktis didžiausios projektinės galios išardomą šilumokaitį, kai iš anksto žinoma, kad ateityje, reikės didinti apkrovą.

Lituotų šilumokaičių privalumai prieš išardomus

Kokie yra sulituotų šilumokaičių privalumai, lyginant su išardomais šilumokaičiais? Šilumą tiekianti Helsinkio įmonė, įvardija tris pagrindinius privalumus (pastebėtina, kad šie privalumai skirti Europoje pagamintiems šilumokaičiams; nes pvz. Latviškos gamybos plokšteliniai lituoti šilumokaičiai atsirado ne taip seniai ir atskirų specialistų nuomone, Latvijos šilumokaičių gamintojai turės gerokai paplušėti, norėdami pagerinti jų kokybę):

  • ilgas naudojimo laiko tarpas (apie 20 metų (jeigu šalto vandens kokybė ir priežiūra yra tinkama), o išardomi šilumokaičiai be remonto naudojami gerokai trumpiau, ne daugiau kaip 10-12 metų);
  • itin patikimi (itin griežta gamintojų kokybės kontrolė, visiška kontrolė, išbandant šilumokaitį iki 40 bar slėgiui), nėra nuotėkio tarp plokštelių;
  • didelis šilumos perdavimo koeficientas;
  • sąlyginai nedidelė kaina.

Paminėsime dar dvi priežastis, kurios ne itin aktualios Suomijoje, kur hidrauliniai režimai tinkluose pakankami stabilūs, o vandens temperatūra paduodamame vamzdyne ne daugiau kaip 115 °С. Tai:

  • atsparūs ilgalaikėms temperatūrų apkrovoms, kai temperatūra paduodamame vamzdyne yra daugiau kaip 120 °С (tokia temperatūra, gerokai sumažina išardomų šilumokaičių tarpinių naudojimo laiką);
  • didelis mechaninis atsparumas, išlaiko hidraulinius smūgius, dėl kurių išardomi / surenkami šilumokaičiai tampa netinkami naudoti, nes tampa nesandarūs.

Pirmų keturių priežasčių pagrindu, Helsinkyje, nuo 1980 m. antrosios pusės, neleidžiama montuoti išardomų plokštelinių šilumokaičių, išskyrus išimtinius atvejus. Normatyviniuose dokumentuose, kuriuose nurodyti naujų šilumokaičių montavimo vartotojų šiluminiuose punktuose reikalavimai, draudžiama naudoti gumos kompozito tarpiklius, vėlgi išskyrus išimtinius atvejus. Elastiniams sandarinimo tarpikliams gamintojas nustato ilgalaikio garantijos laikotarpio (pavyzdžiui, 10 m.) reikalavimą. Panašios nuomonės laikosi ir kita pirmaujančios komunalinės energetikos srities šalis – Švedija.

Kitos priežastys

Visgi ne tik šios priežastys turi lemti, kokio tipo šilumokaitį pasirinkti. Šiuo metu, ir kitose šalyse pagrindinis kriterijus yra įrenginių ir jų montavimo kaina. Palyginus plokštelinių lituotų ir išardomų šilumokaičių įvairių gamintojų kainas (buvo lyginami šilumokaičiai šildymui ir šilumokaičiai karštam vandeniui) iš palyginimo rezultatų matyti, kad kuo mažesnės galios šilumokaitis, tuo naudingiau rinktis sulituotą šilumokaitį. Svarbu, kad tiekiamo iš vandentiekio šalto vandens cheminiai parametrai tiktų plokštelinių lituotų šilumokaičių kokybinius reikalavimus šaltam vandeniui. Primename, kad higieniniai reikalavimai buitinio vandens kokybei yra skirtingi, nei lituotų šilumokaičių reikalavimai tam pačiam šaltam buityje naudojamam vandeniui. Dar vienas reikšmingas privalumas lyginant techninius šilumokaičių parametrus, yra mažesnis plokštelinių šilumokaičių svoris ir išoriniai matmenys.

Apibendrinant, galima teigti, kad mitai, jog pirmenybė teikiama išardomiems šilumokaičiams, o ne sulituotiems, pagrįsti blogu šilumokaičių rinkos išmanymu ir žema eksploatacijos kultūra. Lituoti šilumokaičiai daugeliu savybių, tarp jų, energijos efektyvumu, pranoksta išardomus šilumokaičius.

Tačiau šis nagrinėjimas bus neišsamus, jeigu nenurodysime, kad sulituotų šilumokaičių pritaikymas yra ribotas. Specialistų nuomone, didžiausia jų galia neturi būti daugiau kaip 1 MW, nors kai kurie specialistai įvardija ir didesnes vertes. Tampa aišku, kodėl sulituoti šilumokaičiai plačiai naudojami Šiaurės Europoje, kur kiekviename name naudojama mažos galios kompaktiški šilumos punktai su lituotais plokšteliniais šilumokaičiais šildymui ir karštam vandeniui ruošti.

Straipsnis parengtas pagal užsienio šaltinius, spaudą