Пластины и уплотнения для теплообменников холодоснабжения и ЦОД

Где в холодоснабжении стоит разборный пластинчатый аппарат

В системах холодоснабжения пластинчатый теплообменник почти всегда промежуточный: он разделяет два контура, которые нельзя или невыгодно смешивать.

• Фрикулинг (свободное охлаждение): в холодный сезон холод берут от сухого охладителя или градирни через теплообменник, а компрессоры чиллера разгружаются или стоят.
• Развязка открытой градирни и чистого внутреннего контура: грязь, накипь и хлориды градирни остаются на одной стороне пластин.
• Гликоль — вода: наружный контур с незамерзающим раствором отделяют от водяного контура доводчиков, фанкойлов и кондиционеров.
• Контуры конденсатора и испарителя чиллеров с водяным охлаждением: аппарат защищает теплообменники чиллера от воды градирни или отделяет гликоль от воды потребителей.
• Разрыв давления в высотных зданиях: аппарат делит систему по высоте на зоны, чтобы нижнее оборудование не работало под полным столбом воды.
• Кондиционирование торговых центров, офисов, больниц, холодоснабжение производств.

ЦОД: остановка охлаждения — это авария

Машинный зал без охлаждения быстро перегревается, поэтому теплообменник фрикулинга или развязки в ЦОД — критичный узел: его течь или засор останавливает не комфорт, а работу оборудования. По оценке iKS-Consulting, в коммерческих ЦОД России в 2025 году было около 85,8 тыс. стойко-мест, на 5,6 % больше, чем годом раньше, и парк таких аппаратов растёт вместе с ними.

Для критичных узлов отраслевой институт HEI описывает резерв по схеме 2 × 100 % или 3 × 50 %. Но резерв спасает, только если к основному аппарату есть комплект уплотнений и несколько пластин: иначе после вскрытия узел долго работает без резерва.

Комплект уплотнений готовьте до вскрытия, а не после. Danfoss предупреждает: аппарат старше пяти лет, который не разбирали регулярно, трудно раскрыть, не порвав уплотнения, а иногда и пластины — они плотно слипаются. Порядок действий при течи на работающем узле — в статье справочника об аварийном ремонте.

Малый температурный напор: много пластин, мало запаса

Во фрикулинге и на развязке градирни разница температур между контурами маленькая. Чем ближе температура уличного контура к температуре внутреннего, тем больше часов в году чиллер может стоять. Alfa Laval пишет, что при противотоке разборный аппарат выходит на напор до 1 °C.

Платить за это приходится поверхностью. Тепловая мощность аппарата — произведение коэффициента теплопередачи, площади и среднелогарифмического напора (так её записывает HEI). Когда напор мал, площадь нужна большая, и в раме стоит много пластин. Отложения работают как слой теплоизоляции и снижают теплопередачу, а запаса по напору, чтобы это компенсировать, у такого аппарата почти нет: он теряет режим раньше, чем аппарат отопления.

Практические выводы для заказа. Пластины заказывайте точно по шильдику: тип гофры (H или L), схему и число пластин менять без пересчёта нельзя. Если под новые стойки нужна мощность, пластины можно добавить, если позволяет рама, — HEI советует закладывать в раму запас 30–50 %. Alfa Laval считает добавление пластин переделкой аппарата: новый размер затяжки и испытание давлением — по инструкции производителя и местным правилам.

Градирня и сухой охладитель: грязь, накипь, фильтр

Открытая градирня — главный источник загрязнения в системах охлаждения ЦОД. Alfa Laval объясняет почему: вентиляторы затягивают из воздуха пыль и частицы, и всё это оказывается в воде. Туда же добавляются карбонат кальция и хлориды — они дают накипь и коррозию. Теплообменник развязки задерживает это на своей стороне, поэтому на нём и копится грязь.

Перед аппаратом ставят сетчатый фильтр. Требования у производителей разные: Sondex ограничивает частицы 0,5 мм, TLS — ячейку фильтра 1,5 мм, Alfa Laval советует фильтр, если частицы крупнее половины свободного канала. Ориентируйтесь на документацию своего аппарата, при её отсутствии — на более строгое значение.

Мойку назначайте по тренду перепада давления и температур: рост перепада при том же расходе — засор каналов, падение теплосъёма при прежнем перепаде — отложения. Химию применяют по инструкции производителя аппарата и реагента, в средствах защиты. Методы — в статье справочника о промывке.

Воду градирен часто хлорируют против обрастания и бактерий. Для нержавеющих аппаратов Alfa Laval рекомендует не более 0,3 мг/л свободного хлора на входе. При постоянном хлорировании или если фрикулинг берут от морской или солоноватой воды, AISI 316 может не выдержать: обычно выбирают титан, материал подбирают по анализу воды.

Гликолевые контуры: уплотнения и перепад давления

Наружные контуры сухих охладителей заполняют растворами этилен- или пропиленгликоля. Danfoss в инструкции к своим разборным аппаратам допускает раствор гликоля до 50 % и требует, чтобы при температуре ниже +2 °C аппарат был заполнен незамерзающей средой. Если аппарат с водой стоит без работы на морозе, пластины могут деформироваться — Sondex в этом случае велит слить его полностью.

Гликоль вязче воды: Sondex и TLS прямо указывают, что добавка антифриза повышает перепад давления на аппарате.

Материал уплотнений. По таблицам стойкости Parker, крупного производителя уплотнений, EPDM стоек и к этиленгликолю, и к пропиленгликолю. NBR к этиленгликолю стоек, а к пропиленгликолю отмечен как сомнительный. Готовые теплоносители содержат присадки, поэтому для нестандартного состава уточняйте стойкость у производителя теплоносителя. Если в контур может попасть масло компрессора, EPDM не подходит — там ставят NBR.

Межсезонье — окно для ремонта

Alfa Laval описывает типичный годовой цикл так: весной и осенью фрикулинг работает вместе с чиллером, летом охлаждает в основном чиллер. Значит, у теплообменника фрикулинга есть естественное окно — конец лета, до того, как он снова понесёт нагрузку. Осматривать, мыть и перебирать его лучше тогда, а уплотнения и пластины заказывать заранее, по итогам прошлого сезона: где тёк, где быстрее рос перепад.

Переключение режимов — это задвижки и пуски насосов, то есть скачки давления и температуры. Danfoss для своих аппаратов ограничивает изменение давления 10 бар в минуту, а температуры — 10 °C в минуту. Гидроудары — частая причина разрушения уплотнений, поэтому задвижки закрывают и открывают плавно.

Не всякая капля — течь. На холодном аппарате снаружи выпадает конденсат: для холодоснабжения Sondex предлагает изолированный поддон, который его собирает. А кратковременная течь после резкой смены температуры, по Sondex, обычно проходит сама, когда температура стабилизируется.

Высотные здания: разрыв давления

В высоких зданиях столб воды создаёт внизу давление, на которое рассчитано не всякое оборудование. Систему делят по высоте на зоны, а между ними ставят пластинчатый теплообменник. Такой аппарат работает с разным давлением по сторонам, и течь на нём останавливает охлаждение целой зоны.

При заказе сверяйте толщину пластины со старой: у одной модели бывают исполнения разной толщины, например у Sondex S7A, S14A и S20A — 0,4, 0,5 и 0,6 мм. Затяжку пакета после сборки выставляют по размеру с шильдика.

Чем поможем

Со склада в Москве и Новосибирске — пластины AISI 316 и 304 толщиной 0,5 мм к Sondex S (они же Ридан НН), Alfa Laval, Funke и GEA/Kelvion и уплотнения EPDM и NBR к этим моделям и к SIGMA. К APV и Tranter на складе уплотнения EPDM. Авиадоставка по России — 2–5 дней, минимальный заказ — 20 000 ₽.

Для ЦОД и других критичных узлов соберём комплект на резерв: уплотнения на весь пакет и несколько пластин. Пришлите шильдик, число пластин, среду и температуры — подтвердим материал и назовём срок. Остальное везём под заказ.