Определение

Δp (перепад давления) теплообменника — это потери давления на входе и выходе и внутри каналов, которые «съедают» напор насоса и устойчивость регулирования.

Из чего складывается Δp в ПТО

Обычно Δp по каждой стороне — сумма:

  1. Потери в патрубках и коллекторах (порты)
  2. Потери в каналах между пластинами (основная часть)
  3. Потери в обвязке рядом с ПТО (фильтр, клапан, обратный клапан, счетчик, арматура) — это уже не «Δp ПТО», но в проекте их часто путают

В паспортных и расчетных данных производителя почти всегда указано Δp только теплообменника, без обвязки (уточняйте в расчете).

От чего зависит Δp

1) Расход (главный фактор)

При росте расхода Δp растет нелинейно. Для пластинчатых аппаратов обычно близко к степенной зависимости:

  • Δp ∝ G² (где G — массовый расход) при турбулентном режиме

Отсюда практический вывод: +20% расхода могут дать +40–50% Δp.

2) Вязкость и температура

Чем выше вязкость (гликоль, холодная вода), тем выше потери. Поэтому:

  • Δp на гликоле и на низких температурах будет заметно больше, чем на воде при 60–80 °C.

3) Тип пластин и рисунок гофры

Глубокая и агрессивная гофра дает лучшую теплоотдачу, но увеличивает Δp. Производители обычно предлагают «теплоотдача vs Δp» через выбор типа пластины.

4) Количество ходов и распределение каналов

Больше ходов → выше скорость в каналах → выше Δp.

Меньше каналов на сторону (узкий проход по расходу) → выше скорость → выше Δp.

5) Загрязнение пластин

Загрязнение увеличивает шероховатость и может уменьшать проходные сечения (особенно на ГВС, воде с примесями), что повышает Δp. В расчетах часто задают допуск по загрязнению отдельно от «чистого» режима.

загрязненные пластины пто

Как читать Δp в расчетном листе или паспорте

Проверьте, что вы сравниваете одинаковые вещи:

  1. Δp указано по какой стороне?

Всегда смотрите отдельно:

  • Δp1 — первичная сторона (сеть или котельная)
  • Δp2 — вторичная сторона (отопление или ГВС)
  1. Δp при каком расходе и температуре?

Δp всегда привязан к режиму (Q, расходы, температуры). Без режима цифра не имеет смысла.

  1. Δp включает порты или только пакет пластин?

У некоторых производителей: потери давления в портах. Итог может отличаться на десятки процентов.

  1. Это чистый режим или с запасом на загрязнение?

Если есть два значения — используйте то, что соответствует вашей эксплуатации или ТЗ.

  1. Единицы

kPa = кПа, bar, м вод. ст. (1 бар ≈ 100 кПа ≈ 10 м вод. ст.). Ошибки в единицах — частая причина не прокачали.

Типовые диапазоны Δp в инженерной практике

Точные значения задаются проектом (насосы, допустимые потери, шум, балансировка), но для ориентира:

  • Отопление (вода): часто закладывают 20–60 кПа на сторону ПТО, иногда до 80–100 кПа, если есть запас по напору и нужно усилить теплоотдачу.
  • ГВС (вода): часто держат 30–80 кПа на нагреваемой стороне (с учетом пиковых расходов и фильтрации), чтобы не «убить» циркуляцию и подачу.
  • Сторона теплосети или котельной: диапазон сильно зависит от узла ввода и требований по регулированию; часто ограничивают Δp так, чтобы оставался напор на регулирующем клапане и баланс сети.

Главный принцип: Δp теплообменника выбирают не чем меньше, тем лучше, а под доступный напор и устойчивость регулирования. Слишком маленький Δp → низкие скорости → хуже теплоотдача и грязеустойчивость; слишком большой Δp → не прокачивается, шум насоса, рост энергопотребления.

пто

Практические ошибки

  • Сравнивают Δp ПТО с допустимым Δp узла, забывая про фильтр, клапан, счетчик.
  • Берут Δp из режима 95/70 и не проверяют 80/60 (расходы и Δp меняются).
  • Не учитывают вязкость гликоля и сезонную температуру.
  • Оставляют слишком маленький запас по напору насоса → при загрязнении аппарат просаживается.

Как Δp влияет на количество пластин и стоимость теплообменника

Δp влияет на количество пластин через выбор «скорости и сечения» каналов. Проще: вы выбираете, что дороже — насосный напор или площадь теплообмена (пластины).

Механизм связи

Для заданных Q и температур теплообменник должен обеспечить нужный коэффициент теплопередачи U и площадь A.

  • Если вы разрешаете больший Δp, расчетчик может сделать меньше каналов на сторону (т.е. меньший «проход»), скорость в каналах растет → турбулентность выше → U выше.

Итог: нужна меньшая площадь A → меньше пластин → дешевле.

  • Если вы требуете маленький Δp, нужно больше параллельных каналов (больше пластин, больше проходное сечение), скорость падает → U ниже.

Итог: чтобы передать те же кВт при меньшем U, требуется больше площади A → больше пластин → дороже.

Важно: «больше Δp → меньше пластин» верно до разумного предела. Если Δp слишком большой, могут ограничить скорость, эрозию, шум, кавитацию, и выигрыш по пластинам перестает расти.

Как это выглядит на практике

  • Ужали Δp в 2 раза (например, с 60 кПа до 30 кПа на сторону) — почти всегда придется увеличивать число пластин или менять тип пластин на менее «жесткие» по сопротивлению.
  • Разрешили Δp больше — можно сократить пластины, но возрастет требуемый напор насоса и затраты на электроэнергию.

Что влияет дополнительно (чтобы не сделать неверный вывод)

  1. Ограничения по скорости: даже при большом Δp нельзя бесконечно «разгонять» поток.
  2. Вязкость (гликоль, низкие температуры): при высокой вязкости Δp растет быстрее, и для заданного лимита Δp пластин нужно больше.
  3. Число ходов: увеличение ходов поднимает скорость и Δp; иногда это позволяет уменьшить пластины, но усложняет гидравлику.
  4. Запас на загрязнение: если сеть, вода грязная, часто выгоднее держать скорости не слишком низкими, иначе аппарат быстрее просаживается и растет Δp.

Практическая рекомендация

В ТЗ лучше задавать не минимальный Δp, а допустимый диапазон Δp по каждой стороне, например:

  • «желательно 30–60 кПа, допускается до 80 кПа» (цифры примерные).

Так мы сможем оптимизировать стоимость (пластины) и эксплуатацию (насос/регулирование).

Если у вас остались вопросы, нужно подобрать теплообменный аппарат под ваши нужды, свяжитесь с нашими специалистами, любым удобным для вас способом на сайте.