Теплообменник для чиллера: испаритель и конденсатор — подбор и замена
Теплообменник для чиллера: испаритель и конденсатор
Кожухотрубные теплообменники WTK и Alfa Laval для промышленных чиллеров — подбор, замена, технические характеристики серий CF, DCE и Dryplus-E. ГОСТ 31842-2012, ГОСТ 15121-69, ГОСТ 15119-79.
Роль теплообменников в холодильном контуре чиллера
Испаритель и конденсатор — два ключевых узла, от которых зависит эффективность всей системы.
Чиллер — это холодильная машина с водяным охлаждением, в основе которой лежит замкнутый фреоновый контур. Хладагент (R134a, R410A, R22 и другие HFC/HCFC) циркулирует между двумя кожухотрубными аппаратами: в испарителе он испаряется, поглощая тепло от воды-теплоносителя, а в конденсаторе — конденсируется, отдавая тепло охлаждающей воде.
Конструктивно оба аппарата — это кожухотрубные теплообменники по ГОСТ 31842-2012: корпус (кожух) с пучком медных или нержавеющих трубок, по которым движется хладагент, и межтрубное пространство с водой. Разница — в рабочих условиях: в испарителе хладагент кипит при низкой температуре (обычно −5…+5 °C), в конденсаторе — конденсируется при +35…+50 °C.
Правильный подбор аппаратов критичен: недостаточная поверхность конденсатора приводит к росту давления конденсации и перегреву компрессора, маленький испаритель — к обмерзанию и срабатыванию защиты по низкому давлению. При обмерзании испарителя рост approach temperature сигнализирует о загрязнении или недостаточной поверхности теплообмена.
Кожухотрубные конденсаторы WTK серии CF
Серия CF: мощность конденсации от 10 до 1750 кВт. В маркировке число = Qn (кВт), НЕ площадь м².
Серия WTK CF разработана специально для холодильных машин и соответствует требованиям ГОСТ 15121-69 (кожухотрубные конденсаторы холодильных машин) и ГОСТ 31842-2012. Подробный анализ всей серии — в статье о конденсаторах WTK CF.
| Модель | Qn, кВт | Размеры (Д×Ø), мм | Потери давления | Расход номин. | Макс. давление | Цена |
|---|---|---|---|---|---|---|
| WTK CF 10 | 10 кВт | 1000 × 168 | 54 кПа | 1,7 м³/ч | до 25 бар | от 160 000 ₽ |
| WTK CF 40 | 36 кВт | 1000 × 168 | 54 кПа | 6,2 м³/ч | до 25 бар | от 154 000 ₽ |
| WTK CF 120 | 115 кВт | 2000 × 168 | 42 кПа | 19,8 м³/ч | до 25 бар | от 201 000 ₽ |
| WTK CF 230 | 230 кВт | 2000 × 194 | 42 кПа | 39,6 м³/ч | до 25 бар | от 215 000 ₽ |
| WTK CF 400 | 397 кВт | 2000 × 273 | 42 кПа | 68,3 м³/ч | до 25 бар | от 264 000 ₽ |
Полная серия CF: от CF 10 до CF 1750 кВт. Материал трубок: медь или нержавеющая сталь. Присоединения фланцевые.
Кожухотрубные испарители WTK серии DCE
Серия DCE: мощность испарения от 43 до 1583 кВт. Число в маркировке = Qn (кВт).
Испарители WTK DCE спроектированы для работы в составе чиллеров с водяным теплоносителем. Аппараты соответствуют требованиям ГОСТ 15119-79 (кожухотрубные испарители холодильных машин) и ГОСТ 31842-2012. Полный обзор серии — в статье испарители WTK DCE DBE FME.
| Модель | Qn, кВт | Размеры (Д×Ø), мм | Потери давления | Расход номин. | Макс. давление | Цена |
|---|---|---|---|---|---|---|
| WTK DCE 43 | 43 кВт | 1210 × 140 | 30 кПа | 7,4 м³/ч | до 25 бар | от 165 000 ₽ |
| WTK DCE 103 | 102 кВт | 1780 × 168 | 58 кПа | 17,5 м³/ч | до 25 бар | от 262 000 ₽ |
| WTK DCE 203 | 203 кВт | 2315 × 219 | 41 кПа | 34,8 м³/ч | до 25 бар | от 202 000 ₽ |
| WTK DCE 343 | 342 кВт | 2650 × 273 | 37 кПа | 58,7 м³/ч | до 25 бар | от 275 000 ₽ |
| WTK DCE 583 | 586 кВт | 2695 × 324 | 58 кПа | 100,5 м³/ч | до 25 бар | от 263 000 ₽ |
Полная серия DCE: от DCE 43 до DCE 1583 кВт. Материал трубок: медь или нержавеющая сталь.
Испарители Alfa Laval серии DET (Dryplus-E)
Серия Dryplus-E: диагональный поток воды, до 1420 кВт, 1–4 независимых контура хладагента.
Испарители Alfa Laval DET серии Dryplus-E — кожухотрубные аппараты с оптимизированной конфигурацией диагонального тока воды. Соответствуют ГОСТ 15119-79 и ГОСТ 31842-2012. Основной хладагент — R134a, совместимость с HCFC/HFC хладагентами. Число в маркировке DET — типоразмерный индекс серии, а не мощность в кВт.
| Модель | Размеры (Д×Ø), мм | Патрубок воды | Контуров хлад. | Объём (хлад./вода) | Вес | Цена |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Alfa Laval DET 130 | 2296 × 219 | DN80 | 3 | 8 / 49 л | 160 кг | от 200 000 ₽ |
| Alfa Laval DET 240 | 2627 × 273 | DN100 | 3 | 14,9 / 80 л | 295 кг | от 217 000 ₽ |
| Alfa Laval DET 745 | 3787 × 508 | DN200 | 3 | 57,3 / 383 л | 915 кг | от 246 000 ₽ |
Линейка Alfa Laval DET: до 1420 кВт, 10 типоразмеров. Мощность охлаждения по конкретному проекту — уточняйте у инженера.
Подбор и замена: что нужно знать
Ключевые параметры при выборе теплообменника для чиллера.
Для конденсатора (CF)
Мощность конденсации Qk = Qo × (1 + 1/COP). При COP=3 и мощности чиллера 100 кВт: Qk ≈ 133 кВт. Выбирайте модель с запасом 10–15%: CF 120 (115 кВт) не хватит, нужен CF 230.
ГОСТ 15121-69Для испарителя (DCE/DET)
Мощность испарения Qo = мощности охлаждения чиллера. Учитывайте температуру антифриза, концентрацию гликоля (снижает теплоотдачу до 15%) и расход воды по паспорту чиллера.
ГОСТ 15119-79Расчёт поверхности теплообмена ведётся методом LMTD — подробнее в статье теплообменник фреон-вода. Если approach temperature чиллера растёт, это указывает на загрязнение трубок или недостаточную поверхность — диагностика роста approach temperature.
Подобрать конденсатор под вашу систему
Укажите хладагент, мощность чиллера и условия охлаждения — инженер подберёт оптимальную модель CF.
Калькулятор подбора теплообменника чиллера
Частые вопросы
Чем отличается испаритель от конденсатора в чиллере?
Испаритель — аппарат, в котором хладагент испаряется, поглощая тепло от воды-теплоносителя. Именно здесь происходит охлаждение воды, подаваемой потребителям. Конденсатор — аппарат, где газообразный хладагент конденсируется, отдавая тепло охлаждающей воде (чаще всего градирне или системе водяного охлаждения). Оба аппарата — кожухотрубные по ГОСТ 31842-2012, но имеют разные рабочие температуры и давления, что влияет на выбор модели и хладагента.
Что означает число в маркировке WTK CF и DCE?
Число в маркировке WTK CF и DCE — это номинальная мощность теплообмена в кВт (Qn), а не площадь поверхности в м². CF 10 = 10 кВт мощности конденсации, DCE 43 = 43 кВт мощности испарения. Это принципиально важно при подборе: CF 120 имеет Qn ≈ 115 кВт, а не 120 кВт — небольшое расхождение обусловлено стандартными условиями испытаний. Для Alfa Laval DET число — типоразмерный индекс серии Dryplus-E, не связанный напрямую с мощностью в кВт.
Какой ГОСТ применяется к конденсаторам и испарителям чиллеров?
Для конденсаторов холодильных машин действует ГОСТ 15121-69, для испарителей — ГОСТ 15119-79. Оба типа аппаратов также подпадают под ГОСТ 31842-2012 как кожухотрубные теплообменники. Важно: ГОСТ 15518-87 относится к пластинчатым теплообменникам и к кожухотрубным аппаратам чиллеров не применяется. При оформлении документации на холодильную установку следует указывать все три нормативных документа в зависимости от типа аппарата.
Как определить, что испаритель чиллера нужно заменить?
Признаки износа или загрязнения испарителя: рост approach temperature (разность между температурой кипения хладагента и выходной температурой воды) более 2–3 °C от нормы, частое срабатывание защиты по низкому давлению, обмерзание корпуса испарителя, снижение холодопроизводительности при неизменном энергопотреблении. Для диагностики проводят промывку трубок: если после промывки параметры не восстанавливаются, требуется замена аппарата. Подбирайте замену по типу хладагента, мощности и диаметрам патрубков.
Можно ли заменить WTK DCE на Alfa Laval DET без переделки системы?
Прямая замена возможна при соблюдении трёх условий: совпадение диаметров патрубков воды (например, DN80 у DET 130 против DN у DCE 43 — нужно уточнять), идентичный тип хладагента или подтверждённая совместимость материалов, схожая мощность теплообмена с учётом температурных условий вашей системы. Alfa Laval DET имеет диагональную схему тока воды, что отличает её от WTK DCE — это может потребовать корректировки гидравлической схемы. Рекомендуем согласовать замену с инженером до заказа оборудования.
Какое максимальное рабочее давление у WTK CF и DCE?
Все модели серий WTK CF и WTK DCE рассчитаны на максимальное рабочее давление до 25 бар и температуру до 200 °C. Это соответствует требованиям большинства промышленных чиллеров с хладагентами R134a, R407C, R410A. Для систем с более высокими рабочими параметрами необходимо запросить специальное исполнение или рассмотреть альтернативные модели — уточняйте у инженера МСМ Тепло по телефону 8-800-302-58-75.