Пластинчатый теплообменник

Тепло-Полис > Информация > Полезное > Пластинчатый теплообменник

ПЛАСТИНЧАТЫЕ ТЕПЛООБМЕННИКИ

Пластинчатый теплообменник— это аппарат, предназначенный для передачи тепла от одной среды к другой. Среды, участвующие в теплообмене, могут быть как жидкими (вода, молоко, масло, раствор, кислота и др.), так и газообразными (пар, фреон, воздух и др.).

Пластинчатый теплообменник по способу передачи тепла является скоростным рекуперативным теплообменником. В нем рабочие среды разделены теплопроводной стенкой (пластиной).

По конструктивному исполнению пластинчатые теплообменники делятся на: разборные, паяные, сварные и полуразборные.

 

Области применения пластинчатого теплообменника

Пластинчатые теплообменники применяются в различных отраслях промышленности и жилищно-коммунального хозяйства. Их используют в качестве нагревателей, охладителей, конденсаторов, испарителей различных сред.

Машиностроение

  • Охлаждение СОЖ
  • Охлаждение эмульсий
  • Охлаждение гидравлического масла
  • Охлаждение жидкости для шлифования

Пищевая промышленность

  • Охлаждение сусла
  • Охлаждение молока
  • Нагревание сиропов
  • Нагревание и охлаждение пищевых масел
  • Пастеризация пищевых жидкостей (пива, молока)
  • Охлаждение вина

Компрессорные и турбинные установки

  • Охлаждение двигателей
  • Охлаждение газовых турбин
  • Охлаждение паровых турбин
  • Рекуперация тепла от дизельных установок
  • Охлаждение компрессора

Сахарная промышленность

  • Нагреватель диффузионного сока
  • Нагреватель дефекованного сока
  • Нагреватель фильтрационного сока
  • Нагреватель белой и зеленой патоки

Целлюлозная промышленность

  • Охлаждение сточных вод
  • Охлаждение промывочной воды
  • Испарение сточных вод

Холодильная промышленность

  • Испарители
  • Конденсаторы
Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха

  • Центральное отопление
  • Нагревание циркуляционной воды
  • Установки тепловой рекуперации
  • Центральное холодоснабжение
  • Системы центрального кондиционирования

Химическая промышленность

  • Охлаждение щелочных и солевых растворов
  • Охлаждение кислот
  • Охлаждение серной кислоты
  • Охлаждение циркуляционной воды

Металлургия

  • Охлаждение мульд
  • Охлаждение печной воды
  • Охлаждение смесей
  • Охлаждение питательной воды
  • Охлаждение эмульсий

Обработка поверхностей

  • Охлаждение электролита
  • Охлаждение краски
  • Нагревание ванны для обезжиривания
  • Охлаждение гальванической ванны

Текстильная промышленность

  • Нагревание моющих средств
  • Нагревание красящих жидкостей
  • Охлаждение водных растворов
  • Возврат тепла от моющих средств

Автомобильная промышленность

  • Охлаждение закалочного масла
  • Охлаждение краски и растворов
  • Охлаждение прессов

и другие.

 

Конструкция пластинчатого теплообменника

 

пластинчатый теплообменник
1 – передняя неподвижная плита, 2 – задняя подвижная плита, 3 – верхняя направляющая, 4 – ролики для перемещения пластин вдоль направляющих, 5 – патрубки, 6 –рабочая пластина с уплотнением , 7 – шпильки, 8 –нижняя направляющая, 9 — задняя стойка, 10 — шильдик с названием и техническими данными

На данном чертеже изображен разборный пластинчатый теплообменник.

Пластинчатый теплообменник состоит из подвижной и неподвижной плиты, расположенного между ними пакета теплопередающих пластин, верхней и нижней направляющих и задней стойки. Основным элементом теплообменника являются пластины, которые стягиваются в пакет при помощи стяжных шпилек. На лицевой стороне каждой пластины в специальном углублении располагается резиновое уплотнение, обеспечивающее герметичное прилегание пластин друг к другу.

Пакет пластин образует каналы теплообменника, по которым, чередуясь, движутся среды. Все пластины в пакете одинаковы, только развернуты одна относительно другой на 180 градусов. Резиновые уплотнения исключают перетоки между средами, участвующими в процессе теплообмена.

На плитах теплообменника расположены патрубки, через которые входят и выходят среды. В одноходовом теплообменнике все патрубки располагаются на неподвижной плите. В многоходовом теплообменнике патрубки находятся с разных сторон, что дает лучшую температурную срезку, но не удобно с при эксплуатации теплообменника.

Паяный теплообменник обладает несколько иной конструкцией. В нем все пластины спаяны друг с другом при помощи медного припоя. Он обладает неразборной конструкцией и применяется для чистых сред.

Пластины теплообменника

Наиболее важными элементами пластинчатого теплообменника являются пластина и уплотнение. Пластину теплообменника изготавливают методом холодной штамповки из листового металла. Материал пластин: нержавеющая сталь AISI 316, AISI 304, SMO 254, ALLOY-276, Titan и другие. Выбор материала пластин определяется условиями работы теплообменника.

Толщина пластин находится в диапазоне от 0,4 мм до 1,2 мм. Пластины с меньшей толщиной имеют более высокую теплопроводность и меньшую стоимость, но являются менее долговечными и работают при невысоких давлениях. Самым оптимальным вариантом является пластина AISI 316 с толщиной 0,5 мм.

Пластины имеют гофрированную поверхность. Угол наклона гофр характеризует тип пластины. Пластины типа Н (на фото справа) обеспечивают высокий коэффициент теплопередачи, но создают высокое сопротивление потоку, что увеличивает потери давления в теплообменнике. Пластина типа L (на фото слева) с меньшим коэффициентом теплопередачи и меньшими сопротивлениями.

Уплотнения пластинчатого теплообменника

уплотнение теплообменника

Герметичность разборным пластинчатым теплообменникам обеспечивают резиновые уплотнения. Они так же разделяют два контура теплообменника, не позволяя смешиваться средам. Резиновая прокладка располагается по контуру пластины в специальной канавке. Уплотнения для теплообменника крепятся к пластине при помощи специальных клипс (бесклеевое крепление уплотнений) или с помощью клея.  Фиксация резиновых уплотнений на клипсах более удобная – в случае необходимости уплотнение можно быстро и просто снять.

Материал уплотнений подбирается в зависимости от условий эксплуатации пластинчатого теплообменника. Наиболее распространенные  материалы: EPDM (этилен-пропиленовый каучук), NBR (нитрил-каучук), VITON (фтор-каучук).

Резиновые уплотнения EPDM (диапазон рабочих температур от -30С до +160С) применяются в различных областях промышленности и коммунального сектора. Они устойчивы к воде, различным химическим соединениям (спиртовые, солевые растворы, кислоты), хорошо работают на насыщенном и перегретом паре. Не стоят на продуктах нефтепереработки.

Уплотнения теплообменников NBR (диапазон рабочих температур от -30С до +140С) обладают высокой устойчивостью к нефтепродуктам и смазочным веществам, различному маслу, воде. Не обладают стойкостью к пару.

Уплотнение VITON  (диапазон рабочих температур от -20С до +200С) выбирается в пластинчатом теплообменнике для химически агрессивных сред (серная кислота) и сред с высокой температурой.

Принцип работы пластинчатого теплообменника

Принцип работы пластинчатого теплообменника отвечает на вопрос: как работает теплообменник пластинчатый? Пластинчатый теплообменник осуществляет передачу тепловой энергии от одной среды к другой через рифленую пластину. Процесс передачи тепла происходит без смешивания сред. Каждая рабочая пластина в теплообменнике омывается рабочими средами: с одной стороны- охлаждаемой, с другой- нагреваемой. Первая (начальная) и последняя (концевая) пластины не участвуют в процессе теплообмена. Концевая пластина выполняется обычно глухой (без портов). Обычно среды по отношению к друг другу движутся в противотоке.

Рифленая поверхность пластин обеспечивает турбулентное движение сред внутри канала, что значительно повышает коэффициент теплопередачи теплообменника и снижает интенсивность отложений.

Как купить пластинчатый теплообменник

Для того, чтобы купить пластинчатый теплообменник, его нужно предварительно рассчитать. Для расчета теплообменника необходимо знать исходные данные, которые вы можете дать нам следующим образом:

Вы так же можете купить комплектующие к разборному пластинчатому теплообменнику (пластины, уплотнения, крепеж, рамы).

X