Подогреватель водо-водяной горизонтальный, кожухотрубный предназначен для систем теплоснабжения – отопления и горячего водоснабжения, состоящий из неразборной блока-секции: корпуса и трубной системы. Принцип работы подогревателя в системах горячего водоснабжения заключается в том, что греющая вода протекает в межтрубном пространстве, в корпусе подогревателя, а нагреваемая вода протекает в теплообменных трубках. В системах отопления греющая вода протекает в теплообменных трубках, а нагреваемая вода протекает в межтрубном пространстве, в корпусе подогревателя. Данная особенность протекания греющей воды обусловлена сводом правил СП 41-101-95 (пункт 4.3) и СНиП 2.04.07-86. Подогреватель водо-водяной так же используется в схеме, в которой требуется осуществить нагрев или охлаждение жидкости (например, в качестве охладителей конденсата для подогревателей паро-водяных). Рабочая среда в подогревателе водо-водяном - эта вода, химический состав которой влияет на эффективную работу подогревателя.
В состав подогревателя входят трубные решетки, патрубки, теплообменные трубки, труба корпуса и кронштейн для крепления таблички.
Корпус подогревателя водо-водяного имеет диаметр 57 мм и длину 4000 мм. По торцам корпуса расположены трубные решетки для размещения в них 4 теплообменных трубок с диаметром 16 мм для протекания в них нагреваемой воды для ГВС или греющей воды для отопления. Трубные решетки также служат для присоединения к ним соединительных калачей для протекания нагреваемой или греющей воды между несколькими блоками-секций и присоединения к ним переходов или трубопровода для входа и выхода нагреваемой или греющей воды. На корпусе расположены патрубки диаметром 45 мм для входа и выхода греющей или нагреваемой воды. Расстояние от начала трубной решетки до центра патрубка составляет 150 мм согласно ГОСТ 27590-2005. Поверхность теплообмена, состоящая из теплообменных труб, составляет 0,75 м2. Минимальный расход воды которая протекает в теплообменных трубках составляет 4,4 т/ч при скорости течении воды 2 м/с и максимальной её температуре 150 °С. Тепловой поток равен 17,6 кВт или 0,015 Гкал/ч при условии противоточного движения воды. Патрубки служат для присоединения подогревателя к трубопроводу или присоединения нескольких блоков-секций между собой при помощи сварки, данный способ присоединения снижает стоимость подогревателя, но увеличивает трудозатраты при монтаже.

Теплообменная трубка из Нержавеющей стали 12Х18Н10Т

В состав подогревателя входит бесшовная теплообменная трубка из нержавеющей стали марки 12Х18Н1Т изготовленная согласно ГОСТ 9941-81. Буквенная маркировка информирует о наименовании стандарта, в соответствии с которым изготовлена сталь: Х-хром, Н-никель, Т-титан. Цифры означают особенности и категорию стали, химический состав стали формируют следующие элементы: 0,12% углерода, 18% хрома, 10% никеля, 1% титана. Увеличение в стали 12Х18Н10Т повышенного содержания углерода по сравнению с химическим составом стали 08Х18Н10Т существенно повышает прочность и твердость, но при этом у стали 12Х18Н10Т снижается хрупкость, также при повышенном содержании углерода может возникнуть явление хладноломкости и понизиться вязкость. Высокое содержание в сплаве углерода снижает пластичность сплава. Разница в толщине стенки увеличивает срок службы, не влияя при этом на технические характеристики самой трубки. Марка стали 12Х18Н10Т считается оригиналом, а аналогом принято считать марку стали AISI 321 Н по стандартам США. Нержавеющей стали 12Х18Н1Т не присущи магнитные свойства. Для повышения жаростойкости нержавеющую трубку легируют углеродом, значительное содержание в составе сплава хрома и никеля обеспечивают долговечность трубки, титан добавляет сплаву прочности и увеличивает плотность, делает сплав более устойчивым к межкристаллитной коррозии. Теплообменные трубки с титаном рекомендуют применять в водных средах с большим содержанием растворенного кислорода и соединений железа. Нержавеющая трубка круглого сечения 12Х18Н1Т отличается хорошей устойчивостью к окислению и свариваемостью, стойкостью к влиянию высоких и низких температур, характеризуется повышенной пластичностью, прочностью и упругостью. Однако к недостаткам трубок из нержавеющей стали прежде всего относится их склонность к образованию трещин в присутствии ионов хлора. Коэффициент теплопроводности трубки из нержавеющей стали 12Х18Н1Т равен 16,4 Вт/м*20°С, при жестком температурном графике в системах теплоснабжения это один из худших показателей теплопроводности. При расчете температуры нагреваемой воды на выходе, необходимо учитывать коэффициент теплопроводности для получения фактической температуры нагреваемой воды на выходе. Низкий коэффициент теплопроводности может привести к увеличению количества блоков-секций подогревателя, это необходимо учитывать при выборе материала теплообменной трубки. Скорость движения воды в теплообменных трубках из нержавеющей стали выше чем у трубок из латуни и меди, это значительно увеличивает теплопроизводительность подогревателя, однако существенно увеличивает гидравлическое сопротивление подогревателя. Плотность нержавеющей стали 12Х18Н1Т составляет 7900 кг/м3, следовательно, масса трубного пучка в подогревателе будет ниже чем при использовании латуни, медно-никелевого сплава или меди. Модуль упругости нержавеющей стали 12Х18Н10Т составляет 21000 кг/мм2 характеризует прочностные и вибрационные характеристики трубных систем, определяет податливость материала к воздействию внешних сил, вибраций и перепада давления в трубной системе. Данный показатель является очень высоким по сравнению с трубками из латуни, медно-никелевого сплава и меди. Коэффициент линейного расширения нержавеющей стали 12Х18Н10Т составляет 16,7 при 100°С это выше, чем у стали, так как это связанно с различием температурных расширений теплообменных трубок и корпуса подогревателя, что в некоторых случаях требует применения линзового компенсатора при термических расширениях.