Теплообменники типа «жидкость–жидкость» — самый распространённый класс теплообменного оборудования в промышленности и ЖКХ. Охватывает пластинчатые, кожухотрубные, спиральные и другие аппараты.
Инженеры S22 подберут оптимальный жидкостный теплообменник для вашей задачи. Расчёт и коммерческое предложение за 1 рабочий день.
Термин «жидкостный теплообменник» объединяет несколько конструктивных типов: пластинчатые, кожухотрубные, «труба в трубе», спиральные и другие. Все они работают по одному принципу — жидкость–жидкость теплообмен, но различаются конструкцией, областью применения и рабочими параметрами.
| Тип | Давление, МПа | k, Вт/м²К | Компактность | Применение |
|---|---|---|---|---|
| Пластинчатый разборный | до 2.5 | 3000–6000 | Высокая | ЖКХ, пищевая, химия |
| Пластинчатый паяный | до 4.5 | 4000–7000 | Очень высокая | Холодильная техника, HVAC |
| Кожухотрубный | до 60 | 600–1500 | Низкая | Нефтехимия, энергетика |
| Труба в трубе | до 60 | 500–1200 | Низкая | Вязкие среды, высокое P |
| Спиральный | до 2.0 | 1000–3000 | Высокая | Загрязнённые и вязкие |
| Сварной пластинчатый | до 4.0 | 3000–6000 | Высокая | Агрессивные среды |
Гофрированные пластины из нержавеющей стали, стянутые болтами. Прокладки EPDM, NBR или PTFE. Разборный для обслуживания. Давление до 2.5 МПа, температура до 200 °C. Самый популярный тип для чистых жидкостей.
Без прокладок — пластины запаяны медью или никелем. Компактнее разборного в 2 раза. Давление до 4.5 МПа. Применяется в холодильных системах, тепловых насосах, испарителях. Нельзя разобрать для чистки.
Пластины сварены (без прокладок). Для агрессивных сред — кислоты, щёлочи, растворители. Давление до 4 МПа, температура до 350 °C. Типы: fully welded (Compabloc), semi-welded (одна сторона на прокладках).
Два спиральных канала в корпусе. Идеален для вязких и загрязнённых жидкостей — самоочищающийся эффект. Нет мёртвых зон, высокая скорость. Давление до 2 МПа, диаметр до 1.8 м.
Нагрев холодной воды с 15 до 55 °C горячей водой 90 °C → 60 °C. Расход холодной воды: G₂ = 5 м³/ч.
| Шаг | Формула | Результат |
|---|---|---|
| Q, тепловая нагрузка | 1.39 × 4187 × 40 | 233 кВт |
| G₁ (горячая вода) | 233000 / (4187 × 30) | G₁ = 1.85 кг/с = 6.7 м³/ч |
| LMTD, противоток | (90-55)/(60-15) → ln(35/45) | LMTD = 39.8 °C |
| k (пластинчатый) | Типовое для воды-воды | k = 4500 Вт/м²К |
| F расчётное | 233000 / (4500 × 39.8) | F = 1.30 м² |
| F с запасом 20% | 1.30 × 1.2 | F_проект = 1.56 м² |
| Аппарат | Alfa Laval M10-BFM, 50 пластин | F = 1.65 м² — подходит |
Пластинчатый теплообменник — наиболее распространённый тип для системы жидкость-жидкость. Его суть: пакет гофрированных пластин, между которыми попеременно текут горячая и холодная жидкости.
Из нержавеющей стали AISI 304, 316L или титана. Гофрировка (шеврон или гофр-ёлочка) увеличивает турбулентность и поверхность теплообмена в 3–5 раз. Угол наклона гофра 30°–65°: острее — выше теплоотдача и сопротивление, тупее — ниже и то, и другое.
EPDM — для воды, пара, раствора гликоля (T до 150 °C). NBR — для масла, нефти (T до 110 °C). VITON — для кислот, хлорсодержащих сред (T до 180 °C). PTFE — для высококонцентрированных кислот и щелочей. Прокладка приклеивается или зажимается в паз пластины.
Неподвижная плита + нажимная плита + верхняя и нижняя направляющие штанги + стяжные болты. Пакет пластин зажимается болтами до рассчитанного зазора. Число пластин = N (чётное) + 2 концевые плиты. Каждую пластину можно заменить отдельно.
Горячая жидкость входит через патрубок на неподвижной плите, протекает через нечётные пластины, выходит через патрубок на той же плите (одно- или двухходовая схема). Холодная жидкость — через чётные пластины в противотоке.
| Схема | LMTD | Поверхность | Когда применять |
|---|---|---|---|
| Противоток (основной) | Максимальная | Минимальная | Всегда, когда возможно |
| Прямоток | На 20–40% ниже | На 25–50% больше | Ограничение по T выхода (защита от перегрева) |
| Перекрёстный | Средняя (с поправкой F) | Средняя | Конструктивные ограничения |
| Неисправность | Симптом | Причина | Устранение |
|---|---|---|---|
| Обрастание поверхности | Рост ΔP, снижение Q | Накипь, биоплёнка, отложения масла | CIP-промывка кислотой/щёлочью |
| Утечка между пластинами | Смешение сред | Повреждение прокладки | Замена прокладки или пластины |
| Наружная утечка | Потёки на корпусе | Слабая затяжка болтов | Дотянуть болты до нормативного зазора |
| Вибрация аппарата | Шум, ослабление болтов | Резонанс гидравлических пульсаций | Демпфирующие опоры, компенсаторы |
| Коррозия пластин | Отверстия в пластинах | Неправильный материал | Замена пластин на более стойкий материал |
| Применение | Горячая среда | Холодная среда | Тип аппарата |
|---|---|---|---|
| Тепловые пункты ЖКХ (ИТП) | Вода ЦТС 95/70 °C | Вода отопления 80/60 °C | Пластинчатый разборный |
| Охлаждение масла компрессора | Масло 80–110 °C | Оборотная вода 28 °C | Пластинчатый AISI 316L |
| Пастеризация молока | Горячая вода 85 °C | Молоко 5 °C | Пластинчатый гигиенический |
| Теплообмен в реакторе | Рубашка (горячая вода) | Реакционная масса | Встроенный змеевик |
| Нефтехимия — охлаждение нефти | Нефть 180 °C | Охлаждённый продукт | Кожухотрубный TEMA R |
| Рекуперация тепла сточных вод | Тёплые стоки 30–40 °C | Холодная вода 10 °C | Спиральный (устойчив к загрязнению) |
Разделение контура центральной теплосети (90/70 °C, 1.6 МПа) и контура дома (80/60 °C, 0.6 МПа). Аппараты: 2 × Alfa Laval M15, AISI 316L, мощность 1.8 МВт каждый (основной + резерв). Производительность: 2000 квартир. Ежегодная промывка CIP 2% лимонной кислотой. Срок службы прокладок EPDM — 7 лет.
Охлаждение горячего сусла (98 °C) — одновременный нагрев горячей воды для варочного процесса. Двухпоточный пластинчатый теплообменник с рекуперацией 55% тепла. Экономия 120 000 руб./мес. на нагреве воды. Аппарат: HRS Industrial, AISI 316L, гигиеническое исполнение.
Охлаждение вакуумного газойля (η = 120 мПа·с, T = 240 → 80 °C) оборотной водой. Аппарат: кожухотрубный ТН 600-2.5/1.6-200-4/25×2, AISI 316L, плавающая головка. Турбулизатор-вставка в межтрубном пространстве для вязкой среды. Мощность 2.1 МВт. Эксплуатируется с 2018 г.
Охлаждение диэлектрической жидкости (нагретой серверами) охлаждённой водой чиллера. Аппарат: паяный пластинчатый SWEP B50Tx20, 100 кВт, давление 4 МПа, AISI 316L. Разделение диэлектрического и водяного контуров — обязательное требование из-за риска утечки. Срок службы паяных аппаратов — 10–15 лет без обслуживания.
Ниже представлены типовые технические характеристики стандартных пластинчатых аппаратов для системы жидкость-жидкость.
| Марка | Площадь пластины, м² | Макс. пластин | Давление, МПа | T, °C | Применение |
|---|---|---|---|---|---|
| Alfa Laval M3 | 0.032 | 40 | 1.6 | до 180 | Малые объёмы |
| Alfa Laval M6 | 0.053 | 80 | 1.6 | до 180 | HVAC, охладители масла |
| Alfa Laval M10 | 0.106 | 100 | 1.6 | до 180 | ЖКХ, промышленность |
| Alfa Laval M15 | 0.150 | 200 | 2.5 | до 200 | Теплоснабжение, ИТП |
| Alfa Laval M30 | 0.303 | 300 | 2.5 | до 200 | Промышленность, 1–10 МВт |
| Alfa Laval M60 | 0.604 | 200 | 2.0 | до 200 | Крупные промышленные объекты |
В системах теплоснабжения жидкостные теплообменники выполняют функцию разделителя контуров — они позволяют поддерживать разные давления и химический состав в котловом и пользовательском контурах.
Пластинчатый теплообменник в ИТП разделяет тепловую сеть города (высокое давление, грязная вода) и внутренние системы здания. Мощность: 50 кВт – 10 МВт. Нормативный документ: СП 123.13330.
Нагрев водопроводной воды теплосетевой водой. Требования: санитарные нормы, питьевая вода на второй стороне — материал AISI 316L или AISI 304, давление до 1.6 МПа.
Разделение первичного (котёл с антифризом) и вторичного (отопление водой) контуров. Защищает систему отопления от загрязнённого антифриза и нейтрализует риски сброса давления.
Нагрев воды бассейна от теплоносителя. Изоляция контуров: вода бассейна химически обработана хлором (агрессивная среда) → материал пластин: титан или AISI 316L.
Для точного поддержания температурного режима к жидкостному теплообменнику подключают регулирующую арматуру.
Устанавливается на линии подачи горячей жидкости. Управляется от датчика температуры на выходе холодной стороны. Клапан прикрывается при достижении уставки. Тип: двухходовой седельный DN25–DN150, с электро- или пневмоприводом.
На линии холодной стороны — для выравнивания расхода в параллельных ветках. Обеспечивает гидравлический баланс системы. Настраивается при пуско-наладке (Ky по паспорту).
Обеспечивает требуемый расход через теплообменник. Выбирается по расходу (м³/ч) и напору (м.вод.ст.). Для пластинчатого теплообменника напор обычно 3–10 м.вод.ст. на сам аппарат.
Тепловая производительность пластинчатого аппарата растёт почти линейно с числом пластин (при одинаковом расходе и температурах).
| Alfa Laval M10, число пластин | Q, кВт (вода-вода) | F, м² | Применение |
|---|---|---|---|
| 20 пластин | ~60 кВт | 0.95 м² | Малый жилой дом, квартирный ИТП |
| 40 пластин | ~130 кВт | 1.91 м² | Малый офис, небольшое предприятие |
| 60 пластин | ~200 кВт | 2.86 м² | Промышленный участок |
| 80 пластин | ~270 кВт | 3.82 м² | Производственный корпус |
| 100 пластин | ~340 кВт | 4.77 м² | Крупный потребитель |
| Жидкость | Материал пластин/трубок | Прокладки (для пластинчатых) | Примечание |
|---|---|---|---|
| Водопроводная вода | AISI 304 | EPDM | При Cl > 100 ppm — 316L |
| Морская вода | Титан Grade 2 | EPDM | Медь запрещена |
| Нефть, масло | AISI 316L или углеродистая | NBR, VITON | Зависит от T и примесей |
| Фруктовые соки, молоко | AISI 316L, Ra ≤ 0.8 мкм | EPDM (FDA) | Сертификат EC 1935/2004 |
| HCl (10–37%) | Хастеллой C-276 | PTFE | Низкие скорости (коррозия) |
| NaOH (до 40%) | AISI 316L или никель 200 | EPDM | При T > 60 °C — никель |
| Этиленгликоль, рассол | AISI 316L | EPDM | Медь и латунь — запрещены |
Владельцы частных домов часто сталкиваются с задачей: разделить первичный контур (котёл, антифриз) и вторичный (радиаторы, вода). Или подключиться к центральной теплосети с высоким давлением.
Приблизительно: 0.1 кВт на 1 м² площади (умеренный климат). Дом 200 м² → Q ≈ 20 кВт. Добавьте ГВС: 8–15 кВт. Итого Q ≈ 30–35 кВт с запасом.
Для 30–35 кВт подойдёт Alfa Laval CB14-20H или SWEP B5x20 (паяный), или Alfa Laval M6 (10–15 пластин, разборный). Разборный удобнее — его можно промывать и расширять при необходимости.
Теплообменник монтируется вертикально (патрубки сверху и снизу). На горячей стороне — предохранительный клапан 3 бар, расширительный бак. На холодной стороне — циркуляционный насос, термостатический регулятор.
| Тип | Мощность | Цена | Срок поставки |
|---|---|---|---|
| Пластинчатый разборный AISI 304 | 30–50 кВт | от 18 000 руб. | 3–5 рабочих дней |
| Пластинчатый разборный AISI 316L | 50–200 кВт | от 25 000 руб. | 3–7 рабочих дней |
| Паяный пластинчатый (меднопаяный) | 10–100 кВт | от 8 000 руб. | 2–5 рабочих дней |
| Кожухотрубный AISI 316L | 100–500 кВт | от 80 000 руб. | 7–21 рабочих дней |
| Труба в трубе AISI 316L | 20–100 кВт | от 45 000 руб. | 7–14 рабочих дней |
| Спиральный | 50–500 кВт | от 120 000 руб. | 21–45 рабочих дней |
Жидкостный теплообменник — универсальное решение для передачи тепла между двумя жидкостными потоками. Выбор конкретного типа определяется рабочим давлением, вязкостью и чистотой жидкостей, а также требованиями к компактности и обслуживанию.
| Условие | Рекомендация |
|---|---|
| P до 2.5 МПа, чистые жидкости | Пластинчатый разборный AISI 316L |
| P 2.5–4.5 МПа, нет обслуживания | Паяный пластинчатый (медь или никель) |
| P > 4 МПа или T > 200 °C | Кожухотрубный TEMA R/B |
| Вязкие или загрязнённые жидкости | Спиральный или труба в трубе |
| Агрессивная среда (кислоты, щёлочи) | Сварной пластинчатый или хастеллой |
| ЖКХ, отопление, ГВС | Пластинчатый разборный M6–M15 |
Инженеры S22 выполнят бесплатный тепловой расчёт и помогут выбрать оптимальный аппарат. Позвоните: 8 800 302-58-17.
Ежемесячно контролируйте: температуры на входе/выходе обоих контуров, перепады давления. Отклонение ΔP на 20–25% от базового — признак обрастания. Отклонение температур — ухудшение теплопередачи.
Химическая промывка без разборки. Для накипи (CaCO₃): 2–5% лимонная кислота или HCl, T = 50–60 °C, 2–4 часа. Для органических отложений: 2% NaOH + ПАВ. После — промывка чистой водой и нейтрализация.
Раз в 5–10 лет (или при невозможности CIP-промывки). Разборка пластин, механическая чистка щётками, осмотр прокладок. Замена повреждённых прокладок и пластин. Сборка с моментом затяжки по паспорту.
Прокладки EPDM: ресурс 7–10 лет при T до 150 °C. NBR: 5–7 лет при контакте с маслом. VITON: 10–15 лет. Признаки замены: визуальная деформация, потёки, рост утечек при плановом обходе. S22 поставляет ЗИП (комплекты прокладок) для всех марок аппаратов.
Аппарат для передачи тепла между двумя жидкостями без их смешивания. Типы: пластинчатый, кожухотрубный, труба в трубе, спиральный.
Пластинчатые (разборные, паяные, сварные), кожухотрубные, труба в трубе, спиральные. Выбор зависит от давления, вязкости и загрязнённости жидкостей.
Вода-вода: пластинчатый — 3000–6000 Вт/м²К; кожухотрубный — 600–1500 Вт/м²К. Масло-вода: пластинчатый — 500–1200 Вт/м²К; кожухотрубный — 150–450 Вт/м²К.
F = Q / (k × LMTD). Q — тепловая нагрузка, k — коэффициент теплопередачи, LMTD — среднелогарифмическая разность температур. Добавить запас 15–20%.
Пластинчатый: компактный, дешевле, до 3 МПа. Кожухотрубный: до 60 МПа, вязкие и загрязнённые среды, долговечнее. Выбор зависит от давления и свойств жидкостей.
Да. Пластинчатый теплообменник разделяет котловой контур и контур тёплого пола, обеспечивая гидравлическую и тепловую развязку. Мощность 10–100 кВт.
CIP-промывка при росте ΔP на 25%. Разборка раз в 5–10 лет. Замена прокладок раз в 7–10 лет. Регулярный контроль температур и давлений.
Пластинчатый 50 кВт: от 25 000 руб. (AISI 304). Кожухотрубный 100 кВт: от 80 000 руб. Труба в трубе 25 кВт: от 45 000 руб. Точная цена — после расчёта.
Обратитесь в S22 — подбор, расчёт, поставка. Склад в Москве, доставка по России. Телефон: 8 800 302-58-17.
AISI 316L — для большинства задач (вода, масло, пищевые среды). Титан — морская вода, фтор. Хастеллой C-276 — кислоты. Никель — щёлочи при высоких температурах.
Для пластинчатого Alfa Laval M10 (вода-вода): примерно 28–35 пластин при LMTD = 20 °C и k = 4500 Вт/м²К. Точное число зависит от температурной программы. Инженер S22 рассчитает за 1 час.
Да, для разборных пластинчатых теплообменников. Необходимо знать марку и серию аппарата, год выпуска (номер по паспорту). Пластины добавляются до максимально допустимого числа по паспорту корпуса (ограничение по длине шпилек).
Пластины запаяны медью (CBE, Brazed Copper) или никелем (при агрессивных средах). Нет прокладок — аппарат компактнее и дешевле. Применяется в холодильных системах, HVAC. Нельзя разобрать — только замена целиком при засорении.
Признаки засорения: рост перепада давления на аппарате на 25% и более; снижение тепловой мощности (температуры на выходе стали ниже расчётных); увеличение потребления топлива котлом без роста нагрузки на объекте.
Да. После монтажа выполняется гидравлическая балансировка: замеряют расходы на горячей и холодной сторонах, сравнивают с расчётными. Отклонение расхода более 10% снижает эффективность теплообмена. Настраивают балансировочными клапанами.
Жидкостный теплообменник — один из наиболее универсальных аппаратов промышленного теплообмена. Правильный выбор типа, материала и схемы включения обеспечивает надёжную и экономичную работу на протяжении 15–30 лет.
Ниже представлена краткая схема принятия решения:
Если ваш случай нестандартный — звоните в S22, инженер подберёт оптимальное решение.
S22 поставляет пластинчатые, кожухотрубные, спиральные и другие жидкостные теплообменники от ведущих мировых производителей. Бесплатный расчёт, полная документация, доставка по России.
Звоните: 8 800 302-58-17. Читайте также: Регенеративный теплообменник (HUB K9), Теплообменники охлаждения, Трубчатые теплообменники.
Опишите задачу — инженер S22 выполнит расчёт и предоставит коммерческое предложение за 1 рабочий день.
Перед обращением к поставщику заполните этот чек-лист. Это сократит время расчёта до 1–2 часов.
| Параметр | Горячая сторона | Холодная сторона |
|---|---|---|
| Тип жидкости | Указать: вода, масло, молоко… | Указать: вода, гликоль… |
| Температура на входе, °C | T₁_вх = ? | T₂_вх = ? |
| Температура на выходе, °C | T₁_вых = ? | T₂_вых = ? |
| Расход (м³/ч или кг/ч) | G₁ = ? | G₂ = ? (или рассчитать) |
| Рабочее давление, МПа | P₁ = ? | P₂ = ? |
| pH среды | ? | ? |
| Вязкость при T_рабочей, мПа·с | ? | ? |
| Наличие взвешенных частиц | Да / Нет | Да / Нет |
Качество воды напрямую влияет на срок службы жидкостного теплообменника. Два главных врага теплообменника — накипь и коррозия.
Образуется при нагреве жёсткой воды. Слой накипи 1 мм увеличивает тепловое сопротивление на 10–15%. Методы борьбы: умягчение ионообменными смолами, дозирование ингибиторов накипи, обратный осмос, промывка HCl/лимонной кислотой.
Растворённый кислород при T = 60–90 °C активно корродирует углеродистую сталь (ржавчина). Нержавеющая сталь устойчива при pH 5–11. При pH < 5 или Cl⁻ > 1000 ppm — коррозия нержавейки. Ингибиторы: нитрит натрия, молибдаты, амины.
Бактерии, водоросли при T = 25–45 °C (оборотная вода в летний период). Биоплёнка увеличивает тепловое сопротивление и вызывает точечную коррозию. Обработка: хлорирование (0.3–0.5 ppm), УФ-стерилизация, биоциды.
Взвеси, ржавчина трубопроводов, сварочные шлаки засоряют узкие каналы пластинчатого теплообменника (зазор 2–5 мм). Установите фильтры-грязевики 0.5–1 мм перед аппаратом на обеих сторонах.
S22 поставляет жидкостные теплообменники со склада в Москве и под заказ от ведущих производителей: Alfa Laval (Швеция), GEA (Германия), SWEP (Швеция), HISAKA (Япония), РИДАН (Россия), ВТИ (Россия).
Гарантия: 12 месяцев с даты ввода в эксплуатацию (стандарт). Для ряда производителей — 24 месяца при соблюдении регламента. S22 обеспечивает гарантийное обслуживание и поставку ЗИП (прокладки, пластины, шпильки).
Звоните: 8 800 302-58-17 (бесплатно по РФ) или используйте форму заявки выше.
| Часто ищут | Что предлагает S22 |
|---|---|
| Жидкостный теплообменник цена | Пластинчатый от 18 000 руб., кожухотрубный от 80 000 руб. |
| Жидкостный теплообменник для отопления | Пластинчатый M6–M15, мощность 20–500 кВт, AISI 316L |
| Жидкостный теплообменник расчёт | Бесплатный расчёт от инженера S22 за 1 рабочий день |
| Теплообменник жидкость-жидкость ГОСТ | ГОСТ 27590-2020 + расчёт на прочность ГОСТ Р 52857 |
| Купить жидкостный теплообменник Москва | Склад в Москве, отгрузка 3–7 рабочих дней |