ООО Хэнань Бэйцзинь Электромеханическое Оборудование
1021, 10 этаж, Корпус Б, Комплекс «Цзянъе Кайсюань», ул. Хуаюань, 122, район Цзиньшуй, г. Чжэнчжоу, пров. Хэнань, Китай
ООО Хэнань Бэйцзинь Электромеханическое Оборудование
1021, 10 этаж, Корпус Б, Комплекс «Цзянъе Кайсюань», ул. Хуаюань, 122, район Цзиньшуй, г. Чжэнчжоу, пров. Хэнань, Китай
Когда слышишь 'аппарат теплообменный сильфонный', многие сразу представляют себе нечто вроде усовершенствованного кожухотрубника. На деле же — это принципиально иной подход к компенсации температурных расширений. До сих пор встречаю проектантов, которые путают сильфонные аппараты с компенсаторами, хотя это полноценные теплообменные системы. В нашей практике на ООО Хэнань Бэйцзинь Электромеханическое Оборудование были случаи, когда заказчики требовали установить обычный пластинчатый теплообменник вместо сильфонного в условиях знакопеременных температурных нагрузок — потом месяцами разбирались с трещинами в трубных решетках.
Основное преимущество сильфонного теплообменника — это гофрированные трубы, работающие как термокомпенсаторы. В отличие от жестко закрепленных труб в традиционных аппаратах, здесь каждая труба 'дышит' независимо. Помню, как на одном из объектов в Татарстане пришлось демонтировать обычный теплообменник после трех месяцев эксплуатации — термические напряжения буквально разорвали трубные решетки. Сильфонный же аппарат проработал на том же участке уже пять лет без ремонтов.
Ключевой момент, который часто упускают — это материал сильфонов. Не все нержавеющие стали подходят для гофрирования. Мы в Хэнань Бэйцзинь перепробовали с десяток марок прежде чем остановились на AISI 321 для большинства сред. Для агрессивных сред типа серной кислоты даже 321 не всегда подходит — приходится идти на компромисс между пластичностью и коррозионной стойкостью.
Сборка теплообменных пучков — отдельная история. Если в обычных теплообменниках трубы просто развальцовывают, то здесь каждая гофрированная труба требует индивидуальной подгонки. Научились этому не сразу — первые наши аппараты имели неравномерный теплосъем из-за разной плотности посадки труб в решетках.
Самая распространенная ошибка — неправильный подбор скорости теплоносителя. Для аппарат теплообменный сильфонный критически важна турбулентность потока, но при этом нельзя допускать кавитации в зоне гофр. Как-то на химическом заводе в Дзержинске пришлось переделывать всю обвязку — заказчик поставил насосы с избыточным напором, и через месяц работы появились первые 'проплавления' в гофрах.
Монтажники часто не понимают особенностей крепления сильфонных аппаратов. Они требуют жесткой фиксации, а здесь нужны скользящие опоры — аппарат должен свободно 'дышать' при температурных деформациях. Один раз видел, как монтажники зажали аппарат намертво анкерными болтами — через две недели эксплуатации пошли трещины по сварным швам.
Очистка — отдельная головная боль. Химическая промывка требует особой осторожности — агрессивные реагенты могут повредить гофрированную поверхность. Механическая очистка стержнями вообще недопустима. Мы разработали собственную методику промывки на основе щавелевой кислоты с ингибиторами коррозии — показывает себя лучше импортных аналогов.
В системах утилизации тепла выхлопных газов аппарат теплообменный сильфонный практически незаменим. Температурные расширения здесь достигают сотен градусов. На одном из цементных заводов в Свердловской области мы ставили сильфонные аппараты в линию дымовых газов — обычные теплообменники выходили из строя за сезон, наши же работают уже третий год.
Интересный случай был на металлургическом комбинате — заказчик сомневался в эффективности сильфонных аппаратов для утилизации тепла коксовых газов. Пришлось делать испытательный образец с замером эффективности в реальных условиях. Оказалось, что КПД на 15-20% выше, чем у пластинчатых теплообменников в аналогичных условиях.
В вакуумных насосных системах, которые являются одним из направлений деятельности Хэнань Бэйцзинь, сильфонные теплообменники особенно хорошо показывают себя при охлаждении масла. Отсутствие термических напряжений позволяет сохранять герметичность в условиях циклических температурных нагрузок.
Многие ошибочно считают, что сильфонные аппараты неремонтопригодны. На практике заменить поврежденную трубу проще, чем в кожухотрубных теплообменниках — не нужно развальцовывать соединения. Правда, для этого требуется специальное оборудование для герметизации сильфонов в трубных решетках.
Ресурс аппаратов сильно зависит от качества изготовления гофр. Если гофрирование сделано с нарушением технологии — появятся микротрещины, которые со временем разрастутся. Мы в своем производстве контролируем каждый сильфон на предмет равномерности гофрирования — это увеличивает стоимость, но зато практически исключает преждевременные отказы.
Интересное наблюдение — аппараты, работающие в режиме постоянных температурных циклов, часто имеют больший ресурс, чем те, что работают при стабильной температуре. Видимо, циклические нагрузки не дают 'устаканиться' остаточным напряжениям.
Сейчас экспериментируем с комбинированными конструкциями — часть трубного пучка делаем сильфонной, часть — обычной. Получается дешевле, но сохраняются преимущества в компенсации тепловых расширений. Первые испытания на стендах ООО Хэнань Бэйцзинь Электромеханическое Оборудование показывают перспективность такого подхода для средних температурных напоров.
Заметная тенденция — переход к модульным конструкциям. Вместо одного большого аппарата ставим несколько меньших, соединенных параллельно. Это упрощает обслуживание и ремонт, хотя немного увеличивает стоимость системы.
С нетерпением жду, когда появится доступная технология лазерного гофрирования — это позволит изготавливать сильфоны из более толстостенных труб, что резко повысит стойкость к кавитации. Пока же работаем с тем, что есть — гидравлическим гофрированием с последующей термической обработкой.
