Часто задаваемые вопросы

Технологии передачи тепла – это сложная тема. Здесь вы найдете наиболее часто задаваемые вопросы о производительности, конструкции и эксплуатации теплообменников и охладителей масла.

Надеемся, что вы найдете ответ на свой вопрос в перечне ниже. Если же вашего вопроса в перечне нет, перейдите на страницу «Контакты», заполните и отправьте нам форму запроса, и мы свяжемся с вами напрямую и ответим на интересующий вас вопрос.

Масло применяется в механическом оборудовании (двигателях внутреннего сгорания, коробках передач и трансмиссиях) для смазки движущихся внутренних деталей, чтобы обеспечить их свободный ход и уменьшить износ металлических поверхностей.

Помимо смазки, моторное масло также выполняет функцию охлаждающей жидкости для отвода избыточного тепла от механического оборудования. Например, горячий двигатель передает тепло маслу, которое затем проходит через теплообменник (также называемый охладитель масла) и охлаждается с использованием воздуха или воды.

У всех масел есть рекомендуемый диапазон рабочих температур, и при превышении этого диапазона вязкость масла может снизиться, что приводит к ухудшению смазочных свойств масла. Если избыточное тепло будет продолжать выделяться, смазочная способность масла значительно уменьшится, и в худшем случае вязкость может снизиться настолько, что возникнет опасность перегрева металлических деталей и, соответственно, их преждевременного износа. В худшем случае это может привести даже к катастрофическому отказу элемента системы.

Эта ситуация может возникнуть при эксплуатации оборудования при высоких скоростях в течение длительных периодов времени или при более высоких температурах окружающего воздуха, обусловленных климатическими условиями. В таких условиях установка охладителя масла в систему смазки позволит обеспечить безопасную эксплуатацию оборудования и продлить срок его службы за счет отвода избыточного тепла и понижения температуры масла до допустимых значений.

Выбор воздушных или водяных охладителей масла зависит от особенностей и условий эксплуатации.

Охладители масла компании Bowman – это устройства с водяным охлаждением и кожухотрубной конструкцией, гарантирующие надежную и бесперебойную работу в различных условиях эксплуатации. Более подробная информация об охладителях масла Bowman.

Теплообменник – это устройство для передачи тепловой энергии от жидкости или газа другой жидкости или газу без какого-либо контакта жидкостей или газов друг с другом. Одним из элементов конструкции стандартного кожухотрубного теплообменника является пучок труб, установленный внутри кожуха, или корпуса. По этим трубам проходит холодная вода, а горячая вода или газ проходят по внешней поверхности стенок труб, обеспечивая передачу тепла более холодной воде в трубах.

Для примера рассмотрим, как происходит этот процесс в плавательных бассейнах, где нагрев воды осуществляется от котла, работающего на газе, сжиженном углеводородном газе или биомассе. Теоретически самый эффективный способ нагрева воды в бассейне – это циркуляция воды бассейна непосредственно через котел. Однако в этом случае содержащиеся в воде химические препараты, используемые для очистки воды в бассейне, привели бы к быстрой коррозии и повреждению ответственных деталей котла, что, в свою очередь, означает преждевременный выход оборудования из строя и дорогостоящую замену.

Теплообменник, используемый в качестве «переходника» между контуром воды котла и контуром воды бассейна, обеспечивает защиту котла от повреждения и быстрый нагрев воды в бассейне до требуемой температуры; вода бассейна проходит через центральный «трубный сердечник», а горячая вода котла циркулирует по внешней поверхности стенок труб, передавая тепловую энергию воде бассейна.

Другие примеры применения теплообменников Bowman.

 

Охладитель масла предназначен для отвода избыточного тепла из масла, используемого для смазки транспортных средств, машин и механического оборудования. К этому типу охладителей относятся водомасляные или воздушно-масляные теплообменники.

Смазочные масла выпускаются для различных диапазонов температур и условий эксплуатации. Для обеспечения безопасной работы машин и оборудования температура масла не должна выходить за пределы установленного диапазона.

Если температура масла будет слишком низкой, оно загустеет, что затруднит смазывание движущихся частей. Если температура масла будет слишком высокой, вязкость масла начнет ухудшаться, что приведет к преждевременному износу деталей и в конечном счете к выходу оборудования из строя.

Проблема заключается в том, что движущиеся металлические части выделяют много тепла, которое передается смазочному маслу. Благодаря установке в контур смазки масляного охладителя температуру масла можно регулировать и постоянно поддерживать в нужном рабочем диапазоне.

Охладители масла могут быть как воздушными, так и водяными, в зависимости от характера их применения. Компания Bowman предлагает широкий ассортимент водяных кожухотрубных маслоохладителей для шоссейных и внедорожных автомобилей, строительной техники и сопутствующего оборудования, а также для тяжелых условий эксплуатации, например, для охлаждения масла гидротрансформаторов, автоматических коробок передач и моторных масел.

Узнать больше об охладителях масла Bowman.

 

Охладитель масла предназначен для отвода избыточного тепла из масла, используемого для смазки транспортных средств, машин и механического оборудования. Например, горячий двигатель передает тепло маслу, которое затем проходит через теплообменник (также называемый охладитель масла) и охлаждается с использованием воздуха или воды.

В процессе охлаждения тепло из масла передается теплоносителю (обычно это воздух или вода). При этом ни масло, ни теплоноситель не вступают в непосредственный контакт друг с другом.

Например, воздушный маслоохладитель во многих случаях выглядит как небольшой радиатор автомобиля, где масло охлаждается, проходя через оребренные трубы. Поступающий воздух проходит поверх и вокруг труб, отводя тепло по мере прохождения масла по трубам.

Во многих случаях, когда использование воздушного охлаждения нецелесообразно, решить проблему позволяет водяное охлаждение. Широкое применение получили кожухотрубные маслоохладители, где теплоноситель проходит через центральный «трубный сердечник», а масло – вокруг труб и по ним, обеспечивая чрезвычайно эффективную теплопередачу.

Компания Bowman предлагает широкий ассортимент водяных кожухотрубных маслоохладителей для охлаждения масла гидротрансформаторов, автоматических коробок передач и моторных масел. Узнать больше об охладителях масла Bowman.

В условиях значительной разницы температур теплоносителя и охлаждаемой жидкости кожухотрубный теплообменник нередко представляет собой более эффективное с точки зрения затрат решение для охлаждения по сравнению с пластинчатым теплообменником. Это связано с малым диаметром канала для прохода теплоносителя внутри пластинчатого теплообменника, что приводит к высокой турбулентности и большому перепаду давления внутри устройства.

Как следует из названия, пластинчатый теплообменник состоит из ряда тонких металлических пластин. Обычно эти пластины имеют сложную штампованную конструкцию и изготавливаются из нержавеющей стали, а для обеспечения герметичности между ними устанавливаются резиновые прокладки. Пластины плотно прижаты друг к другу в жесткой раме и образуют параллельные каналы, по которым протекают жидкости, участвующие в теплообмене. Такая установка пластин обеспечивает чередование горячих и холодных каналов.

В отличие от пластинчатых теплообменников, кожухотрубные теплообменники состоят из двух основных элементов: наружного корпуса (или кожуха) и пучка труб (трубного сердечника) внутри кожуха. Теплоноситель проходит через трубный сердечник, а горячая жидкость поступает в кожух через входное отверстие и проходит по внешней поверхности трубного сердечника и вокруг него через ряд специальных перегородок, после чего выходит из кожуха через выходное отверстие. Для обеспечения максимальной эффективности теплопередачи горячая и холодная жидкости движутся через теплообменник в противоположных направлениях («противоток»). Более подробная информация о противотоке.

Основные преимущества пластинчатых теплообменников – это компактность и возможность увеличения размеров, однако при изменении потребностей в охлаждении обслуживание пластинчатых теплообменников будет обходиться дороже, чем обслуживание аналогичных кожухотрубных теплообменников, так как резиновые прокладки со временем твердеют, и их необходимо менять один раз в 2 года. Замена прокладок – это долгий и дорогостоящий процесс, требующий вывода теплообменника из эксплуатации на более длительный срок. Кроме того, обнаружить утечку в пластинчатом теплообменнике сложнее: для этого необходимо привлекать квалифицированную рабочую силу. А из-за более высокого сопротивления потока воды внутри теплообменника увеличивается вероятность образования накипи, что снижает эффективность работы установки.

В отличие от пластинчатых теплообменников, кожухотрубные теплообменники чрезвычайно просты в обслуживании: после снятия торцевых крышек трубный сердечник извлекают для очистки и планового обслуживания. Качественный кожухотрубный теплообменник, например, производства компании Bowman, имеет высокую эффективность теплопередачи и исключительную прочность, что обеспечивает длительный срок службы. Кожухотрубные теплообменники предназначены для работы в самых жестких условиях эксплуатации с различными теплоносителями (в том числе морской, минерализованной и загрязненной водой).

Более подробная информация о кожухотрубных теплообменниках Bowman.

 

Если вода в бассейне не нагревается до нужной температуры, причин может быть несколько. Чтобы понять, в чем проблема, ответьте на несколько вопросов ниже:

1: Достаточно ли мощности для нагрева воды? 
Вне зависимости от источника энергии – будь то газовый котел, солнечные панели или тепловые насосы – важно, чтобы мощности для нагрева воды в бассейне было достаточно.

2: Правильно ли выбран теплообменник?
Многие часто ошибаются, думая, что чем больше теплообменник, тем быстрее он нагреет бассейн! Это не всегда так. Существует множество различных типов теплообменников для нагрева воды в плавательных бассейнах, которые значительно отличаются друг от друга по конструкции, производительности и эффективности теплопередачи.

3: Система нагрева работает нормально, но вода в бассейне все равно не нагревается!
При передаче тепловой энергии воде бассейна большое значение имеет расход не только холодной, но и горячей воды в теплообменнике. Если расход горячей воды слишком мал, имеющаяся энергия не будет проходить через теплообменник. Однако расход воды бассейна не менее важен.

4: После того как все уже сделано…
Даже при условии правильного выбора всего оборудования в системе могут возникнуть проблемы, требующие решения.

5: Подведем итоги…
Выше приведено краткое изложение статьи, в которой подробно рассказывается о выявлении проблем с нагревом воды в бассейнах и выборе теплообменника. Читать статью полностью.

Более подробная информация о теплообменниках Bowman для плавательных бассейнов.

 

 

Большинство гидромассажных ванн поставляются со встроенным электрическим водонагревателем выходной мощностью около 3 кВт, в зависимости от вместимости ванны. Такой нагреватель обычно повышает температуру воды примерно на 1-2 °C в час, поэтому на нагрев ванны при температуре воды, равной температуре окружающей среды, потребуется до 24 часов.

Чтобы решить эту проблему, некоторые пользователи заполняют ванну предварительно нагретой (до 25 °С) водой из котла, но поскольку гидромассажные ванны обычно работают при температуре 38-40 °С, для достижения полной температуры может потребоваться еще 6 – 10 часов, в зависимости от характеристик электронагревателя.

Многие владельцы гидромассажных ванн крайне недовольны тем, что вода нагревается так медленно, ведь ванна должна быть готова к работе намного быстрее, чем позволяет стандартная система нагрева.

Поэтому многие пользователи, особенно в коммерческом секторе, переходят на новый тип системы нагрева с помощью внешнего котла, подсоединенного к теплообменнику Bowman. Преимущества новой системы: существенное сокращение времени нагрева (обычно до 3-4 часов при температуре воды, равной температуре окружающей среды, или 1 час при использовании предварительно подогретой воды) и затрат на электроэнергию по сравнению с электронагревателями.

Более подробная информация о нагреве воды в гидромассажных ваннах с использованием теплообменников Bowman.

 

Большинство гидромассажных ванн поставляются со встроенным электрическим нагревателем выходной мощностью около 3 кВт, в зависимости от вместимости ванны. Однако в последнее время все чаще применяются газовые нагреватели с внешним котлом, позволяющие нагревать воду быстрее, чем  электрические нагреватели. Это означает, что когда ванна не используется, температуру воды в ней можно поддерживать на более низком уровне либо полностью отключить нагрев, а при необходимости включить нагрев снова и быстро довести температуру воды до нужной.

Основная проблема с электронагревателями заключается в том, что на нагрев воды уходит слишком много времени – обычно до 24 часов (при условии, что вода холодная). Чтобы ускорить этот процесс, некоторые владельцы заполняют ванну горячей водой из котла, но даже в этом случае на нагрев воды до нужной температуры 38-40 °C может потребоваться еще 6 – 10 часов.

В отличие от многих бытовых пользователей, коммерческие компании (например, операторы парков отдыха) не согласны мириться с этим неудобством!

Значительный рост спроса на гидромассажные ванны при бронировании отпускного жилья привел к тому, что в настоящее время гидромассажные ванны – это вторые по популярности удобства для гостей. Чтобы удовлетворить растущий спрос, нужен более быстрый способ нагрева воды перед заездом новых гостей. Как правило, время на слив воды, чистку, повторное заполнение ванны и нагрев воды перед заездом новых гостей не превышает 4-5 часов.

Решение оказалось довольно простым – использовать внешний источник тепла (например, газовый котел) и просто обойти электронагреватель. Для этого необходим теплообменник, который будет передавать тепло от воды котла воде гидромассажной ванны. Большинство плавательных бассейнов работают по такому же принципу, но только в меньших масштабах.

Компания Bowman разработала сверхкомпактный теплообменник, который встраивается в систему трубопроводов ванны и позволяет нагревать холодную воду за 3 – 4 часа, в предварительно подогретую воду – примерно за 1 час.

Есть и еще одно преимущество. Нагрев воды электронагревателями обходится очень дорого. После установки газового котла затраты многих пользователей на электроэнергию существенно сократились – до 500 фунтов стерлингов на одну ванну!

Какую пользу могут извлечь парки отдыха от перехода на нагрев газом.

Более подробная информация о теплообменниках Bowman для гидромассажных ванн.

Теплоноситель в кожухотрубном теплообменнике, как правило, проходит через центральный трубный сердечник, охлаждая горячее масло, воду или воздух, проходящие поверх и вокруг труб. Две жидкости в теплообменнике могут двигаться либо параллельно друг другу, либо противонаправленно.

В теплообменниках с параллельным направлением потоков жидкость, которую необходимо охладить, движется через теплообменник в том же направлении, что и теплоноситель. Хотя такая схема и обеспечивает охлаждение, у нее есть определенные ограничения. Более того, при использовании такой схемы в теплообменнике может возникнуть термическое напряжение, так как одна половина устройства заметно теплее другой.

Теплоноситель, поступающий в теплообменник противоточного типа, поглощает больше тепла по мере движения «горячей» жидкости в противоположном направлении. При прохождении через теплообменник теплоноситель нагревается, но так как в устройство поступает более холодная вода, она поглощает больше тепла, понижая температуру гораздо эффективнее, чем в теплообменнике параллельного потока.

Средняя разность температур теплоносителя и охлаждаемой жидкости практически постоянна по всей длине теплообменника, что уменьшает термическое напряжение.

В зависимости от расхода и температуры, коэффициент теплопередачи при противотоке может быть на 15% выше, что, в свою очередь, означает возможность использования меньшего по размеру теплообменника и экономию пространства и денег!

Более подробная информация о преимуществах противотока.

 

 

В течение всего срока эксплуатации кожухотрубного теплообменника требуется многократная очистка. Как пресная, так и морская вода, используемая в качестве теплоносителя, содержит большое количество минеральных и загрязняющих веществ, которые со временем могут накапливаться и препятствовать потоку воды через трубный сердечник, что приводит к снижению расхода и значительному уменьшению эффективности теплопередачи.

К счастью, кожухотрубные теплообменники Bowman очищать гораздо проще, чем многие другие. Ниже приведены краткие рекомендации по очистке:

  1. Снятие торцевых крышек обеспечивает доступ к трубному сердечнику, который можно снять с корпуса (или кожуха).
  2. Трубные решетки и внешние трубы промывают с помощью ручного шланга или брандспойта. При наличии можно использовать пароочиститель.
  3. Трудноудаляемые отложения в трубах удаляют с помощью шомполов малого диаметра или ершей.
  4. В случае сильного загрязнения допускается использовать очищающие средства или химические составы. Оставить очищающее средство или химический состав на достаточное время, затем смыть большим количеством воды из шланга. ПРИМЕЧАНИЕ: очищающие средства должны быть совместимы с материалом труб.
  5. Трубный сердечник тщательно промывают чистой водой для удаления всех следов химических составов / очищающих средств; при необходимости чистящую жидкость нейтрализуют.
  6. Сердечник монтируют обратно в корпус, торцевые крышки устанавливают в правильной ориентации и затягивают рекомендуемым моментом. ПРИМЕЧАНИЕ: после очистки кольцевые уплотнения обязательно заменить новыми для обеспечения герметичности.

Чтобы получить более подробную информацию о содержании и обслуживании теплообменников или охладителей масла Bowman, скачайте наше ‘Руководство по установке, эксплуатации и техническому обслуживанию’.

Принцип работы теплообменника для плавательного бассейна заключается в передаче тепловой энергии из контура горячей воды в контур более холодной воды бассейна без прямого контакта жидкостей друг с другом.

Вода в большинстве плавательных бассейнов нагревается от котла, работающего на газе, СУГ или биомассе. Теоретически самый эффективный способ нагрева воды в бассейне – это непосредственное подключение контура воды бассейна к котлу.

Однако в этом случае содержащиеся в воде минеральные вещества и химические препараты, используемые для очистки воды в бассейне, привели бы к быстрой эрозии и повреждению ответственных деталей котла, что, в свою очередь, означает преждевременный выход оборудования из строя и дорогостоящую замену.

Теплообменник, используемый в качестве «переходника» между контуром воды котла и контуром воды бассейна, обеспечивает защиту котла от повреждения и быстрый нагрев воды в бассейне до требуемой температуры.

Благодаря своей эффективности и простоте обслуживания для нагрева воды в плавательных бассейнах широко применяются кожухотрубные теплообменники. В кожухе такого теплообменника установлен пучок труб, также называемый трубным сердечником: через него проходит вода бассейна в одном направлении.

Одновременно с этим горячая вода из котла циркулирует по внешней поверхности всех труб в сердечнике. Проходя в направлении, противоположном потоку воды бассейна, вода котла передает свое тепло воде бассейна и возвращается в котел для повторного нагрева.

Оба контура воды работают в режиме непрерывного нагрева до тех пор, пока весь объем воды бассейна не достигнет требуемой температуры (как правило, это 28 – 30 °C).

Компания Bowman предлагает целый ряд теплообменников для плавательных бассейнов – от спа и гидромассажных ванн до олимпийских бассейнов.

Более подробная информация о теплообменниках Bowman для плавательных бассейнов.

 

Выбор правильного теплообменника – важное условие для быстрого нагрева воды в бассейне до нужной температуры. Основные аспекты, которые необходимо учитывать при выборе теплообменника для плавательного бассейна:

  1. Размеры бассейна и объем воды в бассейне. При выборе теплообменника учитывают объем воды, то есть устройство, рассчитанное на нагрев воды в бассейне объемом 80 м3, окажется бесполезным в бассейне объемом 180 м3.
  2. Способ нагрева. Как правило, выбирают между котлом или возобновляемым источником энергии. При использовании возобновляемого источника энергии выбирайте теплообменник, разработанный специально для более низких температур воды, нагретой с помощью солнечных панелей или тепловых насосов, поскольку таким устройствам нужно меньше энергии для нагрева воды в бассейне до нужной температуры.
  3. Температура воды котла. Так как для нагрева воды в большинстве бассейнов используются котлы, необходимо знать температуру воды котла. Обычно она составляет от 80 °C до 85 °C – это идеальная температура для нагрева воды в бассейне. Температура воды в некоторых котлах ниже – около 60 °C. Таким образом, если температура воды котла равна 82 °C, для эффективного нагрева воды в бассейне объемом 180 м3 нужен теплообменник мощностью 110 кВт. Но если температура воды котла всего 60 °C, то мощность теплопередачи снижается примерно до 60 кВт, то есть более чем на 40%, и в этом случае для достижения требуемой температуры воды в бассейне нужен более мощный теплообменник..
  4. Расход воды. При передаче тепловой энергии воде бассейна большое значение имеет расход воды в теплообменнике. Если расход горячей воды слишком мал, имеющаяся энергия не будет проходить через теплообменник. Однако расход воды бассейна не менее важен. Многие думают, что нужно создать большой перепад температур между водой бассейна, поступающей в теплообменник и выходящей из него. Если трубы, подсоединенные к выходу из теплообменника, заметно теплее труб на входе в теплообменник, это считается хорошим признаком.
    На самом деле, это означает уменьшение эффективности процесса теплопередачи! Это связано с тем, что расход воды бассейна слишком мал – вода слишком долго остается в теплообменнике, поэтому гораздо меньший объем воды нагревается до чуть более высокой температуры. Однако при более высоком расходе время, затрачиваемое на водообмен в бассейне, сократится, и даже небольшое повышение температуры воды бассейна, проходящей через теплообменник (например, на 1,5 °C), окажет большее влияние на эффективность нагрева бассейна.

Чтобы получить более подробную информацию о выборе теплообменников, ознакомьтесь с нашей статьей «Почему вода в моем бассейне нагревается медленно?»