Обычный пластинчатый теплообменник рассчитан на чистые среды. Узкие каналы и множество точек контакта между пластинами дают высокую теплопередачу, но плохо переносят взвесь, волокна и крупные частицы — они застревают и забивают аппарат.
Для сред, где этого не избежать, существуют пластины с широким каналом — их часто называют free flow.
Чем они отличаются
Увеличенный зазор между пластинами. Канал шире, частицы проходят свободнее.
Меньше точек контакта. В обычном пакете пластины упираются друг в друга во множестве точек пересечения гофры — именно там застревают волокна. В пластинах широкого канала таких точек меньше или они расположены иначе.
Иной рисунок гофрировки. Рассчитан на то, чтобы поток не оставлял застойных зон.
Отдельный вариант — асимметричные каналы: по одной стороне широкий канал для загрязнённой среды, по другой обычный для чистой.
Где применяют
- пищевые производства — соки с мякотью, продукты с частицами, сахарное производство;
- целлюлозно-бумажная промышленность — среды с волокнами;
- очистка сточных вод и работа с илом;
- технологические контуры с взвесями и кристаллизующимися средами;
- оборотная вода с высоким содержанием взвеси.
В теплоснабжении зданий такие аппараты встречаются редко: там достаточно обычных пластин и нормальной фильтрации.
Фотографии с объектов, которые обслуживали.
Плюсы и ограничения
Плюсы: - аппарат работает дольше между чистками на загрязнённых средах; - меньше риск полной закупорки канала; - проще промывка.
Ограничения: - ниже теплопередача на единицу площади — нужно больше пластин; - выше цена; - ниже жёсткость пакета — меньше точек опоры, и есть ограничения по давлению.
Это компромисс: часть эффективности отдаётся за устойчивость к загрязнению.
Особенности обслуживания
Промывка. Обычно эффективнее, чем у стандартных пластин: реагенту и воде легче пройти через широкий канал. Метод выбирается по характеру отложений: разборная или безразборная промывка.
Механическая чистка при разборке. Широкий канал проще отмыть. Но пищевые и технологические отложения бывают липкими и плотными — нужны подходящие реагенты и аккуратная работа без абразива: почему нельзя металлической щёткой.
CIP и сервисная промывка — разные вещи. На пищевых производствах аппарат регулярно моют системой CIP. Это не заменяет периодическую сервисную чистку с разборкой и осмотром.
Замена пластин. Пластины широкого канала нельзя заменять обычными и наоборот. Если в пакете смешаны разные каналы, уплотнения к ним тоже разные: как подобрать уплотнения.
Уплотнения. Материал подбирается под среду — для пищевых производств с учётом требований к контакту с продуктом: уплотнения под конкретную среду.
Когда стоит рассмотреть широкий канал
- обычный аппарат приходится чистить слишком часто;
- в среде есть волокна или частицы, которые невозможно отфильтровать;
- фильтрация сама по себе становится проблемой — забивается быстрее, чем аппарат.
Решение принимается при подборе замены по фактическим условиям: замена теплообменника на новый.
Частые вопросы
Что такое free flow теплообменник?
Пластинчатый аппарат с пластинами широкого канала и меньшим количеством точек контакта. Он устойчивее к взвесям и волокнам.
Можно ли поставить пластины широкого канала в обычный аппарат?
Только если это предусмотрено конструкцией и подходит по геометрии. Обычно это отдельное исполнение.
Почему бы не ставить широкий канал везде?
Он передаёт меньше тепла на единицу площади и стоит дороже. На чистых средах это лишние затраты.
Нужен ли фильтр перед таким аппаратом?
Требования к фильтрации мягче, но крупные включения всё равно лучше задерживать.
CIP-мойки достаточно?
Нет. CIP — ежедневная санитарная процедура, она не заменяет периодическую разборку, осмотр и сервисную чистку.
Читайте также: подробнее о разнице между CIP и сервисной промывкой — в отдельной статье.