9.1.5. Монтаж і обслуговування теплообмінників [5]

При монтажі треба розташовувати теплообмінники в повітроготувальнику або у вентиляційній системі так, щоби: повітряний потік рівномірно розподілявся по фасадному перерізу і полегшувались демонтаж та обслуговування теплообмінника і приєднання до нього трубо- і повітропроводів; забезпечити компенсування температурних змін лінійних розмірів теплообмінників при нагріванні і охолодженні та запобігати передавання напружин (напруг), що виникають зі сторони приєднаних трубопроводів; передбачити збирання і відведення конденсату, який випадає на поверхні повітроохолодників. Для цього треба встановити під кожним теплообмінником піддон, що приєднується до дренажних трубопроводів через трап з достатньо глибоким гідрозатвором (сифоном). Піддони повинні мати лючки для чищення; глибина гідрозатвору повинна бути такою, щоби він спорожнювався під тиском (розрідженням), що створюється вентилятором системи. За необхідності дренажні трубопроводи треба теплоізолювати. Теплообмінники (калорифери) попереднього підігрівання треба розташовувати за повітрозабірними отворами перед фільтрами, щоби запобігати замерзанню вологи на фільтрах. Повітропровід до і після підігрівника повинен бути теплоізольований. Теплообмінники вторинного підігрівання слід розташовувати за повітросушниками, оскільки ці апарати, за їх спільної дії, дозволяють підтримувати в приміщеннях відповідні температуру і відносну вологість. В однотрубопровідних СВ теплообмінники (калорифери) вторинного підігрівання слід розташовувати на стороні всмоктування вентилятора, а в двотрубопровідних системах – на стороні нагнітання. Парові теплообмінники необхідно оснащувати конденсатовідвідниками; за автоматичного регулювання дроселюванням витрати пари слід встановлювати також вакуумні переривачі. Водоповітряні теплообмінники часто приєднують до трубопроводів таким чином, щоби теплоносій затікав знизу і витікав зверху (для видалення повітря з води); повітроохолодники – випарники треба розташовувати так, щоби вони не опромінювались теплообмінниками. Потоки нагрітого повітря за підігрівниками не повинні обтікати електродвигунів вентиляторів. Регулювати теплохолодопродуктивність теплообмінників можна по теплохолодоносію, по повітрю і за допомогою обвідного повітропроводу (каналу) з дросель-клапаном. Регулювання по теплохолодоносію зазвичай кількісне (дроселюванням витрати за допомогою дво- або триходового клапана) або якісне (змішуванням водних потоків з різною температурою або зміною температури іншими способами).

9.2. Електричні, газові і рідкопаливні повітронагрівники

9.2.1. Електричні повітронагрівники [5]

Нагрівні елементи електричних повітронагрівників можуть бути зібрані в ряди. Елементи бувають відкритими або трубчастими захищеними (гладкими і оребреними). Електричні нагрівники, які призначені для розміщення в повітропроводах (каналах) мають кужух із фланцями. Є також занурювані нагрівники, які вводяться в повітряний потік через отвори в стінках повітропроводів.

Нагрівні елементи відкритого типу мають малу масу, завдяки чому швидко набувають робочу температуру, а після вимкнення струму швидко остигають; відкриті спірально-дротяні нагрівні елементи швидко реагують на вплив засобів регулювання.

Нагрівні елементи виготовляють із хромонікелевого дроту, який скручується в щільні спіралі невеликого діаметра. Оскільки вони безпосередньо контактують з повітрям, їх температура нижча, ніж нагрівних елементів захищеного типу.

Повітронагрівники з відкритими нагрівальними елементами непридатні для встановлення в безпосередній близкості від обладнання, у якому розприскується вода або обробляється вологе повітря, а також у тих випадках, коли в повітряному потоці є агресивні домішки, що можуть викликати корозію спіралей і їх пошкодження. Треба запобігати осіданню пилу на нагрівних елементах і їх контакту з горючими речовинами, оскільки за низької температури спалаху цих речовин, температура на поверхні елементів може бути достатньою для запалювання домішків.

Експлуатаційний персонал повинен бути захищений від небезпеки, що зв’язана із застосуванням відкритих нагрівальних елементів, наприклад, оглядові дверцята повинні бути оснащені блокувальними пристроями безпеки.

Електронагрівники трубчастого типу зазвичай мають внутрішній шар електроізоляції (керамічний), який оточує електричні спіралі, і зовнішню гладку або оребрену оболонку із металевого стопу (сплаву). Таким чином, струм по поверхні елемента не тече і небезпека ураження ним виключається. Трубчасті повітронагрівники можна встановлювати в повітропроводах (каналах), по яких протікає вологе повітря. Відповідним чином сконструйовані теплообмінники можна застосовувати і там, де в повітрі присутні вибухонебезпечні домішки. Кожухи і ребра теплообмінників, що призначені для дії в умовах високої вологості або в корозійному середовищі, інколи виготовляють із неіржавійної сталі.

Накопичення бруду на поверхні нагрівників виключається, оскільки, за високої температури пил вигоряє. Живлення електронагрівників можливе одно- або трифазним змінним струмом, а інколи і постійним струмом.

Можна застосовувати відповідні комутації для того, щоби забезпечити східчасте регулювання теплопродуктивності. В потужних повітронагрівниках використовують контактори, які керуються східчастими регуляторами. Бажана наявність пристрою для перемикання східчастого регулювання у початкове положення. Наприклад, після аварійного вимкнення струму.

Для електричних нагрівників потрібні регулятори, які запобігають від перегрівання у випадку аварійної зупинки вентилятора системи. Переважно це верхньограничний терморегулятор з ручним настроюванням. Додатково в коло керування електронагрівником може бути включене реле потоку.

Електричні нагрівники зазвичай встановлюють в повітропроводах. Щоби нагрівники рівномірно обтікались повітряним потоком і не було місцевих перегрівань поверхні, їх треба розташовувати на відстані не менше двох діаметрів від відводів і інших місцевих аеродинамічних опорів повітропровода. Зазвичай рівномірність обтікання забезпечується встановленням електронагрівника на всмоктувальній стороні вентилятора; при їх встановленні на нагнітальній стороні відстань від нагнітального отвору вентилятора до електронагрівника повинна бути не менша чотирьох діаметрів з’єднувального повітропровода.

Оскільки аеродинамічний опір електричних нагрівників відносно невеликий, у їх фасадному перерізі допускаються швидкості до 7,6 м/с (аеродинамічний опір не перевищує 25 Па). Існує однак мінімально допускна, щодо умов перегрівання, швидкість [8]. Її величина залежить від типу нагрівників, початкової температури повітря і електричної потужності, що припадає на одиницю площі перерізу повітропровода.

Занурювані електронагрівники часто застосовують для підігрівання води в піддонах камер зрошення та інших зволожувальних апаратів, для підігрівання води в піддонах градирень у ХПР, для підігрівання оливи в компресорах, для випаровування холодоагента з картерів компресорів в часі простоювання холодильної устави. Електричні кабелі опору використовують для захисту від замерзання трубопроводів охолодженої води і трубопроводів постачання конденсаторів холодильних устав водою, а також для захисту кожухотрубних випарників водоохолоджувальних агрегатів, що встановлені назовні будинку.