Пластинчатые теплообменники: устройство, принцип работы

Из класса рекуперативных устройств для теплообмена выделились пластинчатые теплообменники. Рекуперация — это возвращение части материалов или энергии для повторного использования в технологическом процессе. Этот принцип лежит и в основе рекуперативного теплообмена: непрерывно и стационарно с двух сторон теплоносители омывает рабочую поверхность и обмениваются тепловой энергией.

Пластинчатый теплообменник вместе с кожухотрубным относятся к классу рекуперативных аппаратов и считаются в теплотехнике самыми востребованными на сегодняшний день.

Как устроена пластинчатая конструкция

Теплообменная поверхность пластинчатого аппарата образована из тонких штампованных пластин. Материал — металл (титан, нержавеющая сталь, медь, специальные сплавы). Набор пластинок связан системой каналов, по которым движутся теплоносители, обменивающиеся теплотой. Каналы с теплоносителями поочередно сменяют друг друга.

ГОСТ 15518-83 определяет, какими бывают пластинчатые теплообменники. Общая площадь поверхности теплового обмена может достигать 2—600 м², температурный режим рабочих сред колеблется в пределах –30°С…+180°С. Подогревателями, охладителями, конденсаторами могут выступать как жидкости, так и пары.

Если рассматривать конструкцию с точки зрения доступа к осмотру и техобслуживанию, то есть такие вариации пластинчатых теплообменников:

• неразборные;
• полуразборные;
• разборные.

Разборные аппараты — это когда пластинки перегорожены резиновыми уплотнениями (прокладками на клипсах или на эпоксидном клее) для удобной механической очистки и замены неисправных элементов, однако есть ограничения по температурам, давлению и рабочим средам. Полусварные очищать гораздо сложнее, а паяные и сварные неразборные модели превосходно работают под высоким давлением, но непригодны к ремонту; каналы очищаются самостоятельно в результате усиленной турбулизации потока.

Какие процессы происходят в пластинах

Серийные устройства для теплообмена укомплектованы тончайшими пластинками до 1 мм из штампованного листового металла — титана, нержавейки, металлических сплавов. Поверхность с гофрированным эффектом способствует турбулизации потоков, что, в свою очередь, полезно для эффективной передачи тепла и самоочистки каналов.

Самый оптимальный профиль в сечении — это треугольник:

• гофры под тупым углом дают большее сопротивление в каналах;
• гофры под острым углом увеличивают скорость потока и снижают сопротивление.

Как подключается пластинчатый теплообменник

Стандартная схема подключения предполагает, что входные и выходные патрубки расположены на передней плите. Теплоносители двигаются в противоположных направлениях, чтобы теплообменные среды образовали противоток. В одноходовом пластинчатом теплообменнике направление движения каждого носителя неизменно по всей длине межпластинчатых каналов.

К примеру, конденсирующий фреон всегда направлен вниз, а хладоноситель — противоположно.

Многоходовой тип применяется в тех случаях, когда нужно добиться маленькой температурной разницы между носителями. Чтобы потоки меняли направление в нескольких ходах, производитель размещает патрубки на двух плитах: передней неподвижной и нажимной торцевой. Многоходовые системы устанавливают для борьбы с замерзанием и загрязнением, для обеспечения большей температурной длины и полноценного использования доступного перепада давлений. Также применение двухходового положения подходит для расположения патрубков на уровне труб теплоносителей.

Соединения входов и выходов рабочих сред выполняются:

• фланцем;
• резьбой;
• под сварку (если трубы из стали).

Как работает теплообмен в системе горячего водоснабжения

Теплообменник для ГВС и отопления — эффективное и экономически выгодное решение для централизованных и автономных отопительных систем. Экономичное, потому что нет необходимости тратить электроэнергию на нагрев воды в кране. Тепловая энергия будет передаваться от контура отопления к контуру горячего водоснабжения. Подобное устройство нагрева является удачной альтернативой бойлерам косвенного нагрева и работают в связке с твердотопливными и одноконтурными газовыми котлами.

Поскольку пластинчатый теплообменник — индивидуальный узел для каждой модели котла, то и подбор его может потребовать привлечения профессионального консультанта. В Украине самый большой ассортимент теплообменников и квалифицированная помощь перед покупкой предоставляются в интернет-магазине Пирамида 24. Если стоит задача найти оригинал и купить пластинчатый теплообменник https://piramida24.com.ua/plastinchatyy-telooobmennik/, тогда вам точно подойдет каталог Пирамиды24.