10.10.2020

Как работает пластинчатый теплообменник – Пластинчатые теплообменники принцип работы, технические характеристики, схема для отопления

Содержание

Пластинчатый теплообменник — принцип работы и устройство

Пластинчатым теплообменником называется устройство, предназначенное для передачи тепла от одной жидкой среды другой жидкой среде без их прямого контакта и смешивания.

Бытует мнение, что пластинчатый теплообменник был изобретен еще задолго до нашей эры древними римлянами, нагревающими воду с помощью металлического щита, один конец которого был погружен в жидкость, а второй расположен над источником тепла.

Сегодня любой школьник, увидев подобный процесс нагрева воды, скажет, что речь идет о передаче тепла теплопроводностью, а эффективность этого процесса зависит в большей степени от используемого материала, а также от качества его поверхности.

Именно передачей тепла теплопроводностью происходит нагрев жидкостей, к качеству которых предъявляются особенно высокие требования. Речь идет не только о пищевой, химической и фармацевтической промышленности, но и о нагреве воды для систем горячего теплоснабжения.

Но если сообразительный римлянин нагревал воду всего лишь одной металлической пластиной, то в современном мире для передачи тепла между средами используют одновременно большое количество пластин, объединив их в одну конструкцию и получив в результате пластинчатый теплообменник.

Пластинчатые теплообменники обладают следующими достоинствами:

  • высокой эффективностью
  • компактностью
  • надежностью
  • долговечностью

Как устроены теплообменные пластины

В основе конструкции пластинчатого теплообменника лежит теплопередающая пластина, форма которой является оптимальной для передачи тепла. Для этого на поверхности пластины имеется рельеф теплопередающих каналов, направление которых не случайно и является результатом проведенных точных теплотехнических расчетов.

В верхней и в нижней части пластин расположено по 2 отверстия:

  • входное отверстие для нагреваемой среды
  • выходное отверстие для нагреваемой среды
  • входное отверстие для греющей среды
  • выходное отверстие для греющей среды

Для создания каналов для движения жидкости пластины собирают в пачки, плотно прижимая их друг к другу. Для образования зазора между пластинами вокруг каждого отверстия нанесен уплотнительный слой из полимерного материала, выбор которого определяется химическим составом используемых для теплообмена сред.

Исключить чрезмерно плотное прилегание пластин, в результате которого мог бы быть поврежден рельеф, помогает окантовочный бортик, имеющийся по краям каждой пластины.

Еще одна особенность устройства теплопередающей пластины состоит в рифлении края отверстий под определенным углом, с помощью которого можно влиять на степень турбулизации движения жидкости в образованном канале, а, значит, управлять процессом теплообмена.

Так, к примеру, в конструкции современных пластинчатых теплообменников есть 3 основных вида каналов движения жидкости:

  • мягкий канал с низкой степенью турбулизации, для образования которого использованы пластины с рифлением края отверстия под углом 60 градусов.
  • средний канал со средней степенью турбулизации, для образования которого использованы пластины с рифлением края отверстия под углом  от 30 до 60 градусов.
  • жесткий канал с высокой степенью турбулизации, для образования которого использованы пластины с рифлением края отверстия под углом 30 градусов.

Именно в этом состоит принципиальное отличие пластинчатых теплообменников от других  аналогичных, устройств, например, кожухотрубного теплообменника, в котором передача тепла теплопроводностью идет в ламинарном (медленном, вязком и спокойном) слое.

В пластинчатом теплообменнике ламинарного слоя практически нет, а движение жидкости турбулентное, благодаря чему в каналах нет накипи и отложения солей.

Материалы для пластинчатого теплообменника

Пластины теплообменника изготавливают методом штамповки из нержавеющей стали. Для теплообмена агрессивных сред использует легированную сталь особого качества, состав которой зависит от конкретных условий эксплуатации.

Толщина пластин теплообменника зависит от номинального давления сред и может быть от 0,1 до 1 мм. Соотношение простое: для приборов, работающих под большим давлением, используют теплообменники с пластинами большей толщины.

Особого внимания в конструкции пластинчатого теплообменника уделяется подбору материала для прокладок, задачей которых является герметизация устройства по отношению к окружающей среде и предотвращение смешения сред в самом теплообменнике. Для этих целей используются полимерные составы.

Крепят уплотнительные материалы к поверхности пластин с помощью клеевых составов или с помощью клипс.

Сборка теплообменника

При сборке теплообменника важна соосность отверстий пластин. Любое смещение может привести к неплотности и образованию течи, поэтому в конструкции обязательно используется направляющий элемент, позволяющий фиксировать положение пластин.

Собранные в пачку пластины фиксируют с помощью прижимной пластины.

Как работает пластинчатый теплообменник?

Поступающая во входное отверстие греющая среда стекает по пластине вниз, собирается в отводящем канале, а затем выводится из устройства. При этом происходит интенсивная передача тепла пластине и ее нагрев.

Нагреваемая среда движется в противоположном направлении, создавая противоток. Жидкость также поступает во входное отверстие и стекает по пластинам вниз, но при этом движется только по «своим» каналам, не смешиваясь с греющей средой.

При этом потоки жидкости соприкасаются с нагретой поверхностью пластины и нагреваются. Нагретая жидкость собирается в выводящий канал и выводится из устройства.

Управлять процессом теплообмена можно, меняя скорость движения сред и время их нахождения в теплообменнике.

Остается добавить, что пластинчатые теплообменники могут быть одноходовыми, в которых жидкость совершает лишь одну петлю движения, или двухходовыми, в которых используется еще один контур движения греющей и нагреваемой сред

Подведем итоги

Пластинчатый теплообменник можно смело назвать гениальным изобретением в теплотехнике. В этом устройстве передача тепла осуществляется через теплопроводящую поверхность, по одной стороне которой стекает горячая, а по другой холодная жидкость.

При этом передача тепла происходит в турбулентном слое, без образования накипи и отложения солей.

Благодаря высокой эффективности и  простоте конструкции пластинчатые теплообменники получили широкое распространение во всех сферах народного хозяйства.

aquagroup.ru

Пластинчатый теплообменник — принцип работы и конструкция прибора

Теплообменник пластинчатый для горячей воды на 300 квартирПластинчатые теплообменники

На нашем сайте мы часто упоминаем об одном устройстве, которое играет наиважнейшую роль в системе отопления дома. Особенно, когда дело доходит до автономного отопления, где используются нагревательные котлы. Так вот в них теплоноситель нагревается внутри теплообменника. Многие понимают, что это полое устройство, внутри которого и движется вода.

Так вот, производители сегодня предлагают достаточно большое разнообразие этого прибора, который может быть изготовлен из различных металлов. Нас же в этой статье будет интересовать одна модель – это пластинчатый теплообменник (устройство и принцип работы его и будем разбирать).

Конструкция пластинчатого теплообменника

Начнем с того, что пластинчатый теплообменник – это сборная конструкция, в состав которой входят:

  • Неподвижная плита.
  • Подвижная плита.
  • Набор пластин.
  • Крепежные изделия, которые стягивают две плиты, образующие раму.
  • Нижняя и верхняя направляющие в виде прута с круглым сечением.

Размер рам может быть разный, все зависит от мощности самого теплообменника. Чем больше в него входит пластин, тем больше у него производительность. Соответственно больше размеры и вес.

Количество пластин для каждой модели имеет определенный показатель. В их конструкции установлены резиновые прокладки, обеспечивающие герметизацию протоков, по которым движется теплоноситель. Стягивание пластин к неподвижной плите подвижной является достаточным, чтобы установить необходимую плотность соприкосновения двух резиновых прокладок, расположенных на соседних пластинах.

Если рассматривать сам теплообменник с позиции действующих на него нагрузок, то в основном они действуют на пластины и прокладки. Рама и крепежные детали – всего лишь выполняют роль своеобразного корпуса. Поэтому есть смысл поговорить только о пластинах.

Пластины теплообменника

Во-первых, начнем с того, что изготавливают их только из нержавеющей стали. Всем известно, что этот металл прекрасно справляется и с негативным воздействием некачественного теплоносителя, и с высокими температурами в камере сгорания топлива. Так что производители сделали единственно правильный выбор. Технологический процесс изготовления – штамповка. Это и понятно, потому что сделать плиту со сложной конфигурацией, да к тому же, чтобы сам материал не потерял свои качества и свойства, можно только таким способом.

Хотелось бы добавить, что пластины теплообменника можно изготавливать не из всякой нержавейки. Есть специальные марки, которые рекомендуются к использованию. Из отечественных можно порекомендовать сталь марки 08Х18Н10Т.

Устройство самих плит очень интересное. В них использована так называемая технология «Off-Set». То есть, поверх плоскости созданы канавки, которые могут располагаться симметрично или нет. Такая рельефная поверхность увеличивает площадь теплового отбора, плюс происходит равномерное распределение самого теплоносителя.

Обратите внимание на окантовку и самих стальных пластин. Она выполнена в рельефной форме, что обеспечивает надежную фиксацию в процессе зажима и придает дополнительную прочность и жесткость самой конструкции.

Резиновые прокладки же крепятся к самим пластинам с помощью клипсового соединения. Это просто, но очень надежно. К тому же необходимо добавить, что сами прокладки изготовлены таким образом, что их центровка по направляющей производится самостоятельно, так сказать, в автоматическом режиме. То есть, вам не надо будет что-то подталкивать, поддерживать и так далее. Все встанет на свои места без вашего вмешательства. А окантовка манжеты создаст дополнительный барьер, который поможет сдерживать утечку теплоносителя.

Теплообменник пластинчатый
Пластины от теплообменника

В настоящее время производители выпускают два вида пластин для пластинчатых теплообменников.

  1. Пластины с термически жестким рифлением. Их канавки расположены под углом 30º. Такие пластины обладают более высоким показателем теплопроводности, но не могут выдержать большого давления теплоносителя.
  2. Элементы с термически мягким рифлением. Здесь используется угол 60º. Такие пластины имеют низкую теплопроводность, но выдерживают достаточно высокое давление внутри отопительной системы.

Кстати, комбинируя пластины внутри теплообменника, можно подобрать оптимальный вариант теплоотдачи всего прибора в целом. Но знайте, чтобы сам теплообменник работал эффективно, необходимо, чтобы прибор работал в турбулентном режиме. То есть, при высокой теплоотдаче жидкость по каналам должна течь без затруднений. Кстати, для информации, в кожухотрубном теплообменнике, где конструкция – «труба в трубе» — режим внутри прибора ламинарный.

Что нам это дает? Только одно – при одинаковых теплотехнических показателях размеры пластинчатого теплообменника практически в четыре раза меньше. То есть, это устройство в разы компактнее.

Прокладки

Жесткие требования к герметичности пластинчатого теплообменника дали толчок к производству прокладок из полимерных материалов. В настоящее время чаще всего используется материал «ЕРDМ» (этиленпропилен). Он прекрасно выдерживает высокие температуры не только воды, но и пара.

Но практически тут же разрушается под действием жиров и масел. Кстати, температурный режим этого полимера от минус 30С до плюс 160С. Очень даже неплохой показатель. Но это не единственный материал, который используется в пластинчатых теплообменниках в качестве прокладочного материала.

Чаще всего прокладки крепятся к пластинам клипсовым замком, реже клеевым составом.

Принцип работы

Разборный пластинчатый теплообменникРабота теплообменника

Принцип работы теплообменника не самый простой. В нем пластины относительно друг друга устанавливаются с поворотом на 180º. Обычно в один пакет, таким образом, компонуются четыре элемента, создавая два коллекторных контура отвода и подачи теплоносителя. Но учтите, что два крайних элемента в тепловом процессе не участвуют.

Сегодня производители предлагают два вида компоновки:

  1. Одноходовая. Здесь теплоноситель делится сразу же на параллельные потоки, проходит по всем каналам и стекается в порт для вывода.
  2. Многоходовая. Здесь используется сложная схема, потому что теплообменник перемещается по одинаковому количеству каналов. Это достигается одним путем – установкой дополнительных пластин, в которые входят глухие порты. К тому же обслуживать этот вид гораздо труднее.

gidotopleniya.ru

принцип работы и схема, виды и устройство, как работает конструкция для отопления

Популярными на сегодняшний день являются теплообменники, которые используются достаточно часто во многих отрасляхТеплообменники – простые по устройству приборы, которые часто включают в схемы всевозможного промышленного оборудования. Очень часто они используются и в бытовых охладительных системах. Как видно даже по названию, предназначены данные приборы для отбора тепла из наличия одной среды и транспортировке его в другую.

Купить теплообменник вы можете у наших партнёров – РемТеплоСервис.


Рассмотрим устройство теплообменника

В специализированном оборудовании всегда используются разные виды теплообменников: витые, кожухотрубные, графитовые и спиральные. Однако наиболее экономичным, популярным и эффективным видом считается пластинчатый теплообменник. Обычно его принцип действия основан на непосредственной передаче тепла сквозь металл. Габариты его при этом невелики, а стоимость не особенно высока. Используют их в оборудовании различного назначения.

Пластинчатый теплообменник, состоит из таких основных элементов:

  • Передняя неподвижная плита с патрубками, через которую в теплообменник попадают две рабочие среды;
  • Верхняя и нижняя направляющая штанги, которые необходимы для обеспечения жесткости конструкции;
  • Задняя опора устройства так же отвечает за жесткость;
  • Задняя подвижная плита;
  • Пластины;
  • Уплотнительные прокладки, которые служат разграничителями между пластинами.

Патрубки в таких теплообменниках иногда устанавливаются не лишь на передней панели, но и на задней. В каждом имеющемся случае все зависит от назначения прибора и варианта его включения в общую систему. При сборке теплообменников имеют значение также разного рода материалы, которые играют важную роль для правильной работы устройства.

Пластинчатый теплообменник: принцип работы и схема устройства

Современный пластинчатый прибор – теплообменник функционирует по перекрестной схеме. В нем секции поочередно заполняются то охлаждаемой, то нагреваемой, средой. Теплообмен между при этом происходит через пластины. В процессе работы заполнение секций устройства обеспечивают разной формы прокладки-уплотнители, способные задерживать или пропускать среду. Теплообменники устроены так, что массы в них перемещаются друг другу навстречу, и при этом, нагревающая среда подается сверху, после чего выходит в патрубок внизу, а уже охлаждаемая. По такому принципу функционируют все пластинчатые устройства.

При выборе теплообменника следует обращать внимание на принцип его работы, мощность и материал, из которого изготовлены пластины

Принцип работы пластинчатого прибора, предназначенного для ГВС такой же, как у видов, предназначенных для охлаждения и кондиционирования. Модели для ГВС будут содержать воду, другие устройства такого вида будут проводить обмен маслами, либо же газами.

При выборе для себя пластинчатых теплообменников покупатели обычно обращают внимание на следующие показатели:

  • Мощность;
  • Материал, из которого изготовлены пластины;
  • Расход;
  • Вид уплотнителя;
  • Средняя рабочая температура;
  • Максимальное рабочее давление.

Все эти параметры очень важны, так, как обеспечивают правильную и бесперебойную работу устройства.

Схема теплообменника: как работает подогреватель

Основу разборного теплообменника обеспечивает рама, состоящая из прижимной и неподвижной плит, направляющих планок и задней стойки. Верхняя направляющая скрепляет заднюю стойку с плитой. Внутри рамы установлен комплекс пластин с различным во всех устройствах количеством пластин.

Разборные теплообменники позволяют устанавливать в своей схеме различное количество пластин, и ввиду этого их рамы выпускают разных размеров.

Особенности подогревателя:

  • В разборных теплообменниках пакет с пластинами находится между прижимной и неподвижной плитами, и крепко прижат с помощью резьбовых шпилек к неподвижной плите;
  • Пластины разделены между собой с помощью пластичных, обеспечивающих герметичность, резиновых или полимерных уплотнителей;
  • Уплотнительные прокладки во всех моделях теплообменников или же приклеиваются в предназначенных для этого пазах, или же прикрепляются к пластине зажимами;
  • Если же теплообменник паяный, то пластины между собой соединены прочным припоем, который скрепляет пластины друг с другом и обеспечивает прибору герметизацию.

Благодаря этому повышается сопротивляемость давлению, которое создается между пластинами, и обеспечивает оптимальное КПД теплообмена.

Конструкция пластинчатого теплообменника:

Теплообменная пластина имеет очень высокоэффективную теплопередачу благодаря своей оптимальной конструкции. Принцип «Off-Set» дает возможность создания как ассиметричных, так и симметричных каналов. Теплоносители оптимально распределяет специальный рельеф распределительной области.
Двойное уплотнение с кантом полностью предотвращает вероятность смешения сред на участках проходных отверстий. Специальный окантовочный рельеф пластинок обеспечивает нужную жесткость пакета пластинок и стабильную фиксацию уплотнения при давлении на них в процессе пользования теплообменниками.

Рифление пластин бывает разным. Как правило, это термически жесткое, с углом 30 градусов, или же термически мягкое, с углом 60 градусов, которое характеризуется пониженным коэффициентом теплопередачи, и меньшей потерей давления.

Рассчитываемая программа устройства подбирает комбинацию пластинок, которая позволит обеспечить нужную теплопередачу, и, одновременно уложиться в заданные показатели давления.

У нас теплообменники изготавливают, согласно ГОСТ 55118-83. Данные устройства могут выдерживать до 1,6 Мпа давление. В рабочей среде у отечественных устройств температура может колебаться в размерах -30 – +180 С°.

Ознакомиться с подробной схемой конструкции пластинчатого теплообменника можно самостоятельно в интернете

Область применения пластинчатого теплообменника:

  • Механическое производство, где необходимо охлаждать смазочные жидкости, трансмиссионные масла и гидравлические смеси;
  • Поршневые и турбинные двигатели;
  • Энергетические станции;
  • Компрессоры;
  • Судоходство, где теплообменники применяют для центрового охлаждения;
  • Машиностроение и металлообработка;
  • Легкая промышленность;

Кроме того, пластинчатые теплообменники применяют во всех сферах деятельности, где пользуются системами отопления и кондиционирования. Теплообменник может быть и воздушный, называется он рекуператор.

Какие бывают теплообменники

Теплообменные пластины всегда имеют идентичную конструкцию, как и материал, из которого они сделаны. Сложные сплавы выбирают для того, чтобы иметь возможность противостоять вредному действию от теплообменной среды. В основном, титановые сплавы используются для пластин теплообменников на судах, где в качестве вредоносной среды идет морская вода.

От вида теплообменной среды и условий работы будет зависеть и материал уплотнителей. Его чаще всего делают из полимера, основанного на каучуке.

Пластинчатые теплообменники могут отличаться методом сборки.

Методы сборки пластинчатых теплообменников бывают:

  • Паяные;
  • Разборные;
  • Полусварные и сварные.

Пластинки в них выполняют основную функцию, которая лежит на теплообменнике. Они так же имеют контакт со средами, в которых должна постоянно изменяться температура. Пластинки внутри самого теплообменника имеют рельефную форму. Площадь теплообменника увеличивается в зависимости от формы самого рельефа. Стандартные пластины должны иметь симметричный рельеф. Если платины рифленые под углом в 30 градусов, то они называют жестким. Такое рифление обеспечивает высокий КПД теплообменника, однако в результате этого теряется давление. Применяемое рифление в 120 градусов обеспечивает потери давления меньшие, однако, при этом, и сам теплообмен происходит слабее. Пластины со средне выполненным каналом имеют рифление равное 60градусам. Кроме этого, существуют пластины, которые имеют комбинированный рельеф, называемый елочкой. Он дает дающий различные конфигурации каналов. Для работы, в один теплообменник иногда вставляют пластины с несколькими видами рифления каналов. Это что обеспечивает повышенную эффективность работы агрегата.

Устройство теплообменника (видео)

Большинство жителей городов пользуются горячей водой и централизованным отоплением, однако никто даже не думает о том, откуда они берутся. А тепло в каждый многоквартирный дом подходит от котельной или же одного центрального теплового оборудования, в котором холодная вода, при прохождении через испаритель-теплообменник превращается в горячую.


Добавить комментарий

teploclass.ru

Пластинчатые теплообменники в Перми — принцип работы, конструкция, виды

Принцип работы теплообменников

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

perm.teploprofi.com

Пластинчатые теплообменники в Санкт-Петербурге — принцип работы, конструкция, виды

Принцип работы теплообменников

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

sankt-peterburg.teploprofi.com

принцип работы. Теплообменники пластинчатые: устройство

Теплообменники — простые по конструкции устройства, часто включающиеся в схемы разного рода промышленного оборудования. Иногда используются они и в бытовых системах охлаждения и кондиционирования. Как уже можно судить по названию, предназначены эти устройства для отбора тепла от одной среды и передачи его другой.

Основные разновидности теплообменников

В специализированном оборудовании могут использоваться разные типы подобных устройств: витые, графитовые, кожухотрубные, спиральные и т. д. Однако самым экономичным, эффективным и популярным видом является пластинчатый теплообменник. Принцип работы его основан на простой передаче тепла через металл. При этом габариты этой разновидности обменников невелики, а стоимость невысока. Использоваться такие устройства могут в оборудовании самого разного назначения.

принцип работы теплообменники пластинчатые

Особенности конструкции

Пластинчатый теплообменник, устройство и принцип работы (схемы, представленные в статье, это подтверждают) которого на самом деле очень просты, состоит из следующих основных элементов:

  • Передней неподвижной плиты с патрубками. Через последние в теплообменник попадают обе рабочие среды.
  • Верхней и нижней направляющих штанг. Эти элементы необходимы для придания жесткости всей конструкции. Ту же функцию выполняет задняя опора устройства.
  • Задней подвижной плиты.
  • Самих пластин.
  • Уплотнительных прокладок, служащих одновременно разграничителями между пластинами.

Иногда патрубки в таких теплообменниках устанавливаются не только на передней, но и на задней панели. В данном случае все зависит от назначения устройства и способа включения его в систему. При сборке теплообменников применяются также разного рода расходные материалы: крепежные болты, резиновые втулки и т. д.

пластинчатый теплообменник принцип работы

Современный пластинчатый теплообменник: принцип работы

Функционирует устройство этого типа по перекрестной схеме. Секции поочередно заполняются нагреваемой и охлаждаемой средой. Теплообмен между ними происходит через пластины. Заполнение секций в процессе работы устройства обеспечивают прокладки-уплотнители разной формы. Последние могут или пропускать среду, или задерживать ее. Как видите, это очень простой принцип работы. Теплообменники пластинчатые устроены так, что среды в них перемещаются навстречу друг другу. При этом нагревающая подается сверху и выходит в нижний патрубок, а охлаждаемая, соответственно, наоборот.

Таким образом функционируют все подобные устройства. Принцип работы пластинчатого теплообменника для ГВС точно такой же, как у моделей, предназначенных для кондиционирования, охлаждения смазочных материалов и проч. Единственное отличие состоит в проходящих через корпус видах сред. В модели для ГВС — это, соответственно, вода, в других устройствах такого типа обмен может происходить между растворами, маслами, газами и т. д.

принцип работы пластинчатого теплообменника для гвс

Технические характеристики

При выборе пластинчатых теплообменников обычно обращают внимание на такие показатели, как:

  • мощность;
  • расход;
  • материал и площадь пластин;
  • материал уплотнений;
  • рабочая температура;
  • допустимый размер твердых частиц в средах;
  • максимальное рабочее давление.

Пластины устройства

Таким образом, мы с вами выяснили, какой имеет пластинчатый теплообменник принцип работы. Устройство пластины у этого простого в использовании оборудования элементарное. В каждой есть по 2 отверстия под среды. Помимо этого, пластины могут иметь рельеф, способствующий направлению прохождения жидкостей или газов. Толщина их зависит от назначения, габаритов устройства и давления в нем.

Поскольку эти элементы конструкции обменника постоянно находятся в агрессивной среде, изготавливаться они должны из максимально устойчивого к ней материала. Чаще всего такие пластины делают из нержавеющей стали. При этом обычно используется марка 1.4404/AISI 316L. Такая сталь содержит в себе молибден, а поэтому отличается повышенной устойчивостью к коррозии, повреждениям и воздействию хлоридов.

пластинчатый теплообменник принцип работы устройство пластины

В том случае, если через теплообменник проходят не слишком агрессивные среды, для изготовления пластин могут использоваться и обычные марки нержавеющей стали. Очень часто также эти элементы делают из титана или титан-палладия. Используются при их производстве и другие материалы.

Уплотнители теплообменников

От качества этих элементов зависит долговечность и надежность теплообменника. Уплотнители предотвращают смешивание сред и направляют их по определенной траектории. На настоящий момент в теплообменниках используется всего две разновидности подобных элементов: клипсовые и клеевые. Для изготовления уплотнителей обычно применяются материалы на основе каучука. Это могут быть, к примеру, EPDM, ПВР, витон и т. д.

Клеевые уплотнители крепятся в специальных канавках на эпоксидку. Клипсовые варианты устанавливаются посредством специальных фиксирующих элементов.

пластинчатые теплообменники устройство и принцип работы

Мощность и расход

Использоваться пластинчатый теплообменник, принцип работы которого и конструкция удобны, может в самых разных отраслях народного хозяйства. А следовательно, и мощность подобных устройств варьируется в довольно-таки широких пределах. К настоящему времени в разного рода отопительных и охлаждающих системах применяются теплообменники мощностью от нескольких сотен киловатт до десятков мегаватт. Зависит этот показатель в основном от количества использованных в устройстве пластин и их размеров.

Функционировать современные теплообменники этого типа могут в диапазоне рабочих температур (от -30 до 200 оС). Лучше, конечно, если охлаждаемая и нагреваемая среды при этом будут достаточно чистыми. Однако особенной чувствительностью к этому фактору пластинчатые теплообменники не отличаются. В большинстве моделей максимально допустимый размер твердых частиц в среде составляет 4 мм.

Температура и давление

У нас в стране теплообменники изготавливаются обычно по ГОСТ 55118-83. Такие устройства в большинстве случаев способны выдерживать давление до 1,6 МПа. Температура рабочих сред в отечественных моделях при этом может колебаться в пределах -30 … +180 градусов.

Сфера применения

Пластинчатый теплообменник, принцип работы которого позволяет включать его в системы самой разной конструкции, может использоваться:

  1. На механическом производстве. С применением таких устройств охлаждаются смазочные жидкости, гидравлические и трансмиссионные масла и т. д.
  2. В поршневых и турбинных двигателях.
  3. В энергетических станциях.
  4. В компрессорах.
  5. В судоходстве. На судах теплообменники применяют в основном для центрального охлаждения.
  6. В легкой промышленности.
  7. В машиностроении и металлообработке.
  8. В системах отопления и кондиционирования.
пластинчатый теплообменник устройство и принцип работы схемы

Современные пластинчатые теплообменники, устройство и принцип работы которых были во всех подробностях рассмотрены нами в статье, таким образом, можно считать оборудованием надежным, эффективным и удобным в использовании. Ко всему прочему, и стоят такие модели по сравнению с другими разновидностями недорого. Все это делает их применение в разного рода охлаждающих и отопительных системах более чем целесообразным.

fb.ru

принцип работы, действия и устройство

Пластинчатый теплообменник имеет в комплектации следующие составляющие:

  • набор рельефных пластин,
  • плиты для стяжки,
  • стяжные болты.

Устройство пластинчатого теплообменника от «Завода Триумф» предусматривает сжимание гофрированных пластин при помощи стяжных плит. Нужное положение пластины получают благодаря направляющим деталям, а фиксируются посредством стяжных болтов. Именно от числа пластин в блоке устройства будет зависеть, до какой степени они будут сжиматься.

Уплотнение пластин друг с другом происходит при помощи термостойкой резины. Форма уплотнительного соединения позволяет правильно направлять потоки жидкостей: при такой конструкции смешение материалов невозможно. Рабочие среды поступают в теплообменник через патрубки, необходимые для полноценного процесса передачи тепла.

Функционирование оборудования

Если рассматривать пластинчатые теплообменники, то принцип действия этих аппаратов основан на создании теплообменной поверхности за счет набора пластин с гофрированными сторонами. Они должны быть одинаковыми по форме и размеру. Конструкция выглядит просто, но эффективность действия аппарата достаточно высокая.

Принцип работы и действия пластинчатого теплообменника заключается в распределении рабочих сред между каналами щелевидной формы. Они образуются за счет соприкосновения соседних пластин, сами же среды движутся в режиме противотока. Высокий КПД и компактность теплообменника достигаются именно за счет особого рисунка пластин. В пристенном слое за счет гофрированных поверхностей поток турбулизируется, что дает возможность интенсифицировать теплоотдачу даже при незначительных гидравлических сопротивлениях.

Благодаря усиленной турбулизации пластины загрязняются меньше, и не приходится часто выполнять работу по очистке поверхностей. В передних и задних плитах устанавливаются патрубки для подачи рабочих сред. При необходимости увеличения тепловой мощности и энергоэффективности устройства возможно добавление новых пластин, это не влияет на принцип работы пластинчатых теплообменников. Для наращивания мощностей может потребоваться дополнительное пространство, поэтому перед выбором и установкой аппарата стоит предусмотреть эту возможность.

Принципы работы

Принцип действия пластинчатого теплообменника связан с тем, что во время прохода сред через теплообменник происходит передача тепла пластине. Последняя охлаждается с обратной стороны нагреваемой средой. Пластины изготавливаются из нержавеющей стали толщиной 0,5 мм. При специальном заказе комплектующих возможно изготовление более толстой стенки в 0,6 мм.

Плиты формируются по методу холодной штамповки. Уплотнительные прокладки изготавливаются из резиновой смеси EPDM. В устройстве плиты поворачивают относительно друг друга по оси на 180 градусов, в этом случае гофры на сопрягаемых поверхностях направляются в противоположные стороны.

Существует несколько типов теплообменников:

  • одноходовые,
  • двухходовые с циркуляционной линией и без нее,
  • двухходовые моноблочные,
  • трехходовые.

пластинчатый теплообменник, наше оборудование

23.06.2015, 5992 просмотра.

zavodtriumph.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о