Пластинчатые теплообменники, их виды и особенности
Теплообменник – инженерное оборудование, входящее в состав промышленных систем. Он устанавливается при комплектации бытовых систем охлаждения и кондиционирования. Главное назначение теплообменника – передача тепловой энергии от одной среды другой.
Как устроены теплообменники
В большинстве случаев пластинчатый теплообменник передает энергию от нагретого теплоносителя (жидкости) в среду, которая охлаждена и требует повышения температуры. Конструкция пластинчатого теплообменника состоит из ряда разборных частей, включая:
- статичная/подвижная плиты;
- пластины;
- направляющие округлой формы;
- крепления, объединяющие плиты в целостную конструкцию.
Различаются они между собой по габаритам рам. От этого фактора зависит мощность устанавливаемого оборудования и уровень выдаваемой им теплоотдачи. Если в теплообменнике используется много пластин, это приводит к повышению продуктивности оборудования, но также сказывается на габаритах, массе установки.
Почему выбирают пластинчатые теплообменники
Принцип работы пластинчатого теплообменника дает ему множество плюсов в сравнении с аналогичным оборудованием:
- минимальные затраты при оборудовании производства;
- высокоэффективная передача тепловой энергии;
- минимальные габариты;
- агрегат самоочищается под воздействием турбулентного потока;
- в любой момент эксплуатации теплообменника может быть принято решение об установке дополнительных пластин, чтобы повысить теплоотдачу (если имеет разборную конструкцию);
- надежная работа практически в любых промышленных условиях;
- простота технического обслуживания, так как конструкция разбирается и каждый элемент или труднодоступные места промываются отдельно, в то время как в случае с неразборными моделями владельцы сталкиваются с проблемами при попытке очистки;
- простота установки;
- отсутствие риска смешения жидкости, что обеспечено специальной конфигурацией уплотнителей;
- повышенная устойчивость к коррозии;
- минимальные потери давления, если при покупке и расчете оборудования были правильно выбраны пластины и тип рифления пластин;
- простая регулировка температуры из-за малого объема теплоносителя.
Особенности конструкции
В зависимости от модификации устанавливаемого агрегата будет меняться его конструкция и принцип действия, так как работают теплообменники с разным количеством пластин и прокладок. Уплотнения устанавливаются с целью перекрытия каналов, через которые возможно смешение сред, а так же для обеспечения внешней герметичности. Уплотнения плотно зажимаются в комплекте пластин теплообменника между прижимными плитами, это обеспечивает герметичность всего аппарата.
Нагрузки, которым подвержены теплообменники во время работы, в большей степени приходятся на уплотнители и пластины. Крепежные элементы и рама используются в качестве корпуса и основы, на которой работает все оборудование.
Производители в своих моделях пользуются рельефными пластинами, так как эта конструкция обеспечивает прочное крепление, а вся система в итоге получается достаточно жесткой и прочной, чтобы оператор и владелец оборудования могли не беспокоиться о возможном риске потери работоспособности.
Прокладки закрепляются на пластинах специальными клипсами. Есть несколько других вариантов крепления прокладок, но клипсовый вариант наиболее надежный среди всех.
При зажатии прокладки автоматически центрируются по своей оси. Теплоноситель в процессе работы оборудования не вытекает, так как используется специальная окантовка обшлага, выполняющая роль дополнительного барьера для утечки.
Пластины и типы каналов
Важнейшими комплектующими в теплообменных аппаратах являются пластины, благодаря которым осуществляется эффективный процесс теплообмена. Они выпускаются с разными углами рифления (30° и 60°), что дает возможность более точно подбирать компоновки теплообменников под каждую конкретную задачу, учитывая требования стоимости, габаритов и гидравлического сопротивления, предъявляемые заказчиком. Два типа пластин могут образовывать между собой три типа каналов:
- TL — жесткий канал, образованный двумя пластинами с углами рифления 30°. Отличается наилучшими теплопередающими свойствами (высоким коэффициентом теплопередачи), но и самым высоким гидравлическим сопротивлением из трех.
- ТК — мягкий канал, образованный двумя пластинами с углами рифления 60°. Отличается более слабыми теплопередающими свойствами (низким коэффициентом теплопередачи), но и самым низким гидравлическим сопротивлением из трех.
- ТМ — средний канал, образованный одной пластиной с углом рифления 30° и одной пластиной с углом рифления 60°. Отличается промежуточными (между жестким и мягким каналами) теплопередающими свойствами (коэффициэнтом теплопередачи) и гидравлическим сопротивлением.
Где используется
Применение пластинчатых теплообменников практически повсеместно. Они могут использоваться в самых разных областях – зависит от материалов и конструкции оборудования. Есть разные модели, отличающиеся конструкцией и разными тонкостями работы, но всего выделяется четыре главных типа:
- разборный;
- полусварной;
- сварной;
- паяный.
Разборные устанавливаются в теплосетях, которыми оборудуются жилые дома, другие объекты. Также они встречаются в бассейнах, контурах горячего водоснабжения, теплопунктах и холодильных камерах. Паяные теплообменники предназначены для установки при оборудовании морозильных или вентиляционных систем, а также кондиционеров, компрессоров, других промышленных установок.
Сварные и полусварные теплообменники широко распространены и встречаются в:
- пищевой промышленности;
- фармацевтике;
- климатических, вентиляционных установках;
- системах рекуперации;
- горячем водоснабжении, отоплении;
- охладительных агрегатах.
Из всех выше представленных агрегатов чаще всего используются разборные и паяные конструкции, т.к. их применение актуально в различных сферах, независимо от того, требуется понижение или повышение температуры теплоносителя. Вас также могут заинтересовать комплектующие для промывки.
- Комментарии