Теплообменник вода − гликоль

Теплообменники системы вода − гликоль предназначены для передачи тепловой энергии между жидкостями, циркулирующими по двум изолированным друг от друга контурам. В одной части установки движется обыкновенная или подготовленная (очищенная) вода. В другой – особое органическое вещество гликоль, которое часто называют также антифризом за его низкую температуру замерзания, которая зависит от состава и может достигать -65 °C. При этом в зависимости от конфигурации и назначения установки, частью которой служит теплообменник, источником тепла в первичном контуре может быть как вода, так и гликоль.

Особенности гликолей как теплоносителя

Общим термином «гликоли» называют несколько разных химических веществ, относящихся к одной группе двухатомных спиртов (диолов). Наибольшее распространение в технике получили производные этана и пропана: моно-, ди- и триэтиленгликоль, пропиленгликоль. Кроме низкой температуры замерзания, гликоли отличаются от воды более высокими показателями вязкости и плотности, значительно большей теплоемкостью. Они могут оказаться хорошими растворителями для некоторых полимеров, поэтому важен грамотный подбор уплотнителей, устойчивых к их воздействию. С учетом большей величины гидродинамического сопротивления конструкцию теплообменника подбирают с достаточной пропускной способностью каналов, чтобы не происходило избыточное повышение давления в них. Также требуется большая площадь поверхности теплообмена, чтобы передавать то же количество энергии в связи с более высокой теплоемкостью термагента.

Технические требования к теплообменникам

Чтобы эффективно выполнять свои функции, теплообменники в системах вода − гликоль должны обладать следующими характеристиками:

способность к работе при повышенных давлениях (до 50 бар);
устойчивость к гидравлическим ударам;
долговечность и надежность с ресурсом эксплуатации до 15…20 лет;
простота обслуживания и ремонтопригодность;
функция самоочищения внутренних поверхностей за счет турбулентного действия потока;
экономичность, малый вес и небольшие размеры.

В максимальной степени этим требованиям удовлетворяют пластинчатые теплообменники разборного или неразборного типа, которые нашли наибольшее применение:

разборные пластинчатые теплообменники допускают быструю очистку внутренних поверхностей, просты в ремонте; их можно доукомплектовывать дополнительными пластинами для повышения производительности без необходимости в полной замене агрегата;
паяные пластинчатые теплообменники служат дольше, переносят большие давления и менее чувствительны к качеству применяемых теплоносителей. Их рекомендовано устанавливать в контурах циркуляции этиленгликоля, обладающего большей токсичностью при протечках.

Области применения

Сочетание рабочих сред вода − гликоль чаще всего встречается:

в производствах пищевой, сельскохозяйственной продукции;
в коммунальном хозяйстве для создания автономных контуров отопления с использованием гликолевого теплоносителя;
в квартирах и частных жилых домах – при устройстве обогреваемых полов, которые в нерабочем состоянии могут остывать ниже 0 °С.