Инженерный блог компании "Систем-П"

Потёк теплообменник. Причины. Следствия. Варианты решения.

В этой статье мы подробно разберём распространённую проблему разрыва нательных трубок в медно-алюминиевых теплообменниках.
Одной из самых частых заявок в направлении "Сервис и эксплуатация" нашей компании является заявка, связанная с протечкой теплообменника.
В большинстве центральных кондиционеров для обработки приточного (в некоторых случаях и вытяжного воздуха) применяются медно-алюминиевые оребрённые теплообменники (калориферы). Данный тип теплообменных аппаратов хорошо зарекомендовал себя в системах вентиляции и кондиционирования по целому ряду причин:
- эффективность;
- относительная дешевизна;
- универсальность (работают на широком классе теплоносителей и многих газах).

Однако, случаи разрыва нательных трубок теплообменников встречаются постоянно. В этой статье мы постараемся разобраться в причинах и выяснить, как правильно подходить к восстановлению повреждённых теплообменников.
Причины
Разморозка теплообменника
Самой частой причиной протекания теплоносителя из теплообменника является "разморозка". Так на профессиональном языке называют процесс замерзания теплоносителя внутри теплообменника и последующий разрыв стенок медных трубок теплообменника. Когда жидкость замерзает, она расширяется в объёме. Если свободного объёма нет, то она начинает создавать избыточное давление на стенки медных трубок, которые не выдерживают и, в конце концов, разрываются. Детектировать такую ситуацию очень просто: если края разрыва рваные и вывернуты наружу, то можете смело говорить о разморозке теплообменника.

Причины замерзания теплоносителя могут быть следующие:

1) Теплообменник не слили после окончания зимнего сезона.

По нормам эксплуатации, из жидкостных теплообменников необходимо полностью сливать теплоноситель и продувать их воздухом после завершения сезона их работы (зимнего периода для нагревателей и летнего периода для охладителей), если не предусмотрено их круглогодичной работы.

Если не слить теплоноситель из теплообменника и оставить его заполненным, например, на лето, то кроме повышения риска корродирования металла и засорения теплообменника за лето ничего не произойдёт. Однако при наступлении переходного периода года, когда нагревание воздуха ещё не требуется, но в ночные период температура наружного воздуха может опускаться до 0С, данный теплообменник будет обдуваться холодным воздухом. При этом находящийся в теплообменнике теплоноситель обязательно замёрзнет и разорвёт стенки трубок.

2) Некорректно работает автоматика.

Но современным нормам каждый теплообменник должен быть подключён к узлу регулирования. Данный узел выполняет задачу управления температурой и расходом теплоносителя через теплообменник. Если система автоматического регулирования дала сбой, то клапан подачи теплоносителя может закрыться полностью или частично. Это приведёт к снижению скорости теплоносителя в теплообменнике или же полной остановке его протока. В это время теплообменник будет продолжать обдуваться холодным уличным воздухом с температурой до -35 С.

3) Неправильное расположение капиллярного термостата.

Данная причина известна далеко не всем и знают о ней только опытные сервисные инженеры.
Практика эксплуатации приточных установок показывает, что воздушные клапаны, в большинстве случаев, не являются полностью герметичными и через них возможен минимальный проток воздуха, даже, когда они полностью закрыты.

В этом случае, клапан закрыт, но существует незначительный перепад давлений воздуха в помещении и на улице, то через такой клапан будет происходить минимальный подсос холодного воздуха. Холодный воздух будет распространяться по дну центрального кондиционера. Если капиллярный термостат установлен так, что он не покрывает полностью площадь оребрения теплообменника, а захватывает только центральную часть, то сигнала о недопустимой температуре воздуха не поступит. Нижние трубки теплообменника будут находиться в зоне холодного воздуха и теплоноситель в них замёрзнет.
Протечка в теплообменнике
Причины
Агрессивный теплоноситель
Второй частой причиной протечек в теплообменниках является агрессивный теплоноситель, который применяется в системе.
Нательные трубки теплообменника выполнены из меди. Этот металл не взаимодействует с большинством теплоносителей таких, как:
-этиленгликоль;
-вода;
-экосол;
-пропиленгликоль;
и др.
Однако, при продолжительном сроке и службы, смеси гликолевых раствором могут терять свои первоначальные свойства и становиться более агрессивными по отношению к меди.

Если система работает на одном из известных антифризов более 5-ти лет без его замены, то высок риск того, что он потерял свои свойства, присадки разбалансировались и причиной протечки является именно агрессивное воздействие теплоносителя.

Также, зачастую в системах отопления применяют различные присадки, чтобы уменьшить температуру застывания и снизить вязкость теплоносителя. Однако, к подбору таких присадок нужно подходить очень тщательно, т.к. они не должны разрушающе воздействовать ни на один элемент системы.
разорванный калач теплообменника