ПЛАСТИНЧАТЫЕ ТЕПЛООБМЕННИКИ RELIZ
Пластинчатый теплообменник – это элемент теплоснабжения, передающий тепло от источника к холодной среде с помощью теплопередающей стенки (в этой роли выступают гофрированные пластины), без смешивания жидкостей.
Конструкция пластинчатого разборного теплообменника
1 – передняя неподвижная плита, 2 – верхняя направляющая, 3 – задняя подвижная плита, 4 – задняя стойка (штатив) , 5 – рабочая пластина с уплотнением, 6 – нижняя направляющая, 7 – патрубки, 8 – ролики для перемещения пластин вдоль направляющих, 9 - шильд с названием и техническими данными, 10 – шпильки
Пластинчатый теплообменник состоит из следующих элементов: двух плит ( одной неподвижной, а другой прижимной), входных и выходных патрубков с различными видами соединений, комплекта жестко и герметично соединенных рабочих пластин, специальных направляющих, резьбовых метизов и подставки для монтажа в системе теплоснабжения.
Главным элементом теплообменника являются пластины, которые предназначены для передачи тепловой энергии одного теплоносителя другому. Они изготавливаются из инертных материалов, стойких к коррозии. В производстве пластин используется операция штамповки. В зависимости от мощности они имеют толщину от 0,4 до 1 миллиметра.
Собранный теплообменный аппарат состоит из плотно прилегающих друг к другу пластин, образующих каналы в виде щелей. Их лицевые стороны имеют углубление по контуру под резиновую прокладку. Благодаря им пластины герметично прилегают друг к другу.
Пластины имеют одинаковую форму и изготавливаются из одного материала, в качестве которого может выступать недорогая нержавеющая сталь (например, марки AISI316), а также дорогостоящие сплавы тугоплавких металлов и титан. Выбор материала для производства пластинчатых теплообменников зависит от характеристик, которыми они должны обладать.
Для изготовления уплотнителей также используются различные материалы. Этот выбор зависит от условий эксплуатации, температуры среды, вида теплоносителя и т. д. В основном прокладки изготавливают из сложных полимеров на основе синтетического каучука. В производстве используются следующие полимерные вещества:
• EPDM - для неагрессивных сред воды и гликоля
• Nitril – для масляных и нефтесодержащих теплоносителей
• Viton – для высокотемпературных сред и пара
Технические характеристики теплообменника
• материал для изготовления пластин: листы тонкой стали марок AISI304 и AISI316, сплав 254SMO, Hastelloy, чистый титан и другие
• температурный режим работы теплоносителя в пластинах не более 180°C
• максимальное давление среды в теплообменнике не выше 25 кгс/см²
• площадь поверхности теплообмена для одного устройства может колебаться в диапазоне от 0,1 кв. м до 2100 кв. м
• количество пластин в одном колеблется от 7-10 штук и намного больше, в зависимости от области применения
Принцип работы оборудования
Каждая пластина теплообменника имеет четыре отверстия для теплоносителя и уплотнения:
• два отверстия для подведения и отвода горячего теплоносителя
• два отверстия для точной стыковки пластин и изоляции теплоносителей друг от друга, за счет установки небольших уплотнителей
Движение теплоносителя в пластинчатом теплообменнике происходит с завихрениями потока. Этот фактор способствует усилению обмена тепловой энергией на фоне малого сопротивления движению жидкости. Также, небольшое сопротивление прохождению теплоносителя уменьшает отложение накипи на стенках устройства.
Завихрения и петли потока жидкой среды создают условия для многократного обмена тепловой энергией. В итоге достигается максимальный коэффициент полезного действия пластинчатого теплообменника. Для усиления эффекта патрубки выводятся как в прижимной плите, так и в неподвижной.
Выбор теплообменника зависит от условий его эксплуатации – чем больше мощность системы в целом, тем больше пластин необходимо. Именно от их количества зависит производительность и КПД всего комплекса оборудования системы теплоснабжения или охлаждения.
Расчет пластинчатых теплообменников
