Теплообмінник пластинчастий: принцип роботи. Теплообмінники пластинчасті: пристрій
Теплообмінники - прості за конструкцією пристрої, часто включаються в схеми різного роду промислового обладнання. Іноді використовуються вони і в побутових системах охолодження і кондиціонування. Як вже можна судити з назви, призначені ці пристрої для відбору тепла від одного середовища і передачі його іншій.
Содержание
Основні різновиди теплообмінників
У спеціалізованому обладнанні можуть використовуватися різні типи подібних пристроїв: кручені, графітові, кожухотрубні, спіральні і т. Д. Однак найекономічнішим, ефективним і популярним видом є пластинчастий теплообмінник. Принцип роботи його заснований на простій передачі тепла через метал. При цьому габарити цього різновиду обмінників невеликі, а вартість невисока. Використовуватися такі пристрої можуть в обладнанні самого різного призначення.
особливості конструкції
Пластинчастий теплообмінник, пристрій і принцип роботи (схеми, представлені в статті, це підтверджують) якого насправді дуже прості, складається з наступних основних елементів:
- Передній нерухомою плити з патрубками. Через останні в теплообмінник потрапляють обидві робочі середовища.
- Верхньої і нижньої направляючих штанг. Ці елементи необхідні для додання жорсткості всій конструкції. Ту ж функцію виконує задня опора пристрою.
- Задньої рухомий плити.
- Самих пластин.
- Ущільнюючих прокладок, службовців одночасно розмежувачами між пластинами.
Іноді патрубки в таких теплообмінниках встановлюються не тільки на передній, а й на задній панелі. В даному випадку все залежить від призначення пристрою і способу включення його в систему. При складанні теплообмінників застосовуються також різного роду витратні матеріали: кріпильні болти, гумові втулки і т. Д.
Сучасний пластинчастий теплообмінник: принцип роботи
Функціонує пристрій цього типу по перехресній схемі. Секції по черзі заповнюються нагрівається і охолоджується середовищем. Теплообмін між ними відбувається через пластини. Заповнення секцій в процесі роботи пристрою забезпечують прокладки-ущільнювачі різної форми. Останні можуть або пропускати середу, або затримувати її. Як бачите, це дуже простий принцип роботи. Теплообмінники пластинчасті влаштовані так, що середовища в них переміщуються назустріч один одному. При цьому нагріває подається зверху і виходить в нижній патрубок, а охолоджувальна, відповідно, навпаки.
Таким чином функціонують всі подібні пристрої. Принцип роботи пластинчастого теплообмінника для ГВП точно такий же, як у моделей, призначених для кондиціонування, охолодження мастильних матеріалів та ін. Єдина відмінність полягає в проходять через корпус видах середовищ. У моделі для ГВП - це, відповідно, вода, в інших пристроях такого типу обмін може відбуватися між розчинами, маслами, газами і т. Д.
Технічні характеристики
При виборі пластинчастих теплообмінників зазвичай звертають увагу на такі показники, як:
- потужність;
- витрата;
- матеріал і площа пластин;
- матеріал ущільнень;
- робоча температура;
- допустимий розмір твердих частинок в середовищах;
- максимальний робочий тиск.
пластини пристрої
Таким чином, ми з вами з`ясували, який має пластинчастий теплообмінник принцип роботи. Пристрій пластини у цього простого у використанні обладнання елементарне. У кожної є по 2 отвори під середовища. Крім цього, пластини можуть мати рельєф, що сприяє напрямку проходження рідин або газів. Товщина їх залежить від призначення, габаритів пристрою і тиску в ньому.
Оскільки ці елементи конструкції обмінника постійно знаходяться в агресивному середовищі, виготовлятися вони повинні з максимально стійкого до неї матеріалу. Найчастіше такі пластини роблять з нержавіючої сталі. При цьому зазвичай використовується марка 1.4404 / AISI 316L. Така сталь містить в собі молібден, а тому відрізняється підвищеною стійкістю до корозії, пошкоджень і дії хлоридів.
У тому випадку, якщо через теплообмінник проходять не дуже агресивні середовища, для виготовлення пластин можуть використовуватися і звичайні марки нержавіючої сталі. Дуже часто також ці елементи роблять з титану або титан-паладію. Використовуються при їх виробництві та інші матеріали.
ущільнювачі теплообмінників
Від якості цих елементів залежить довговічність і надійність теплообмінника. Ущільнювачі запобігають змішування середовищ і направляють їх по певній траєкторії. На даний момент в теплообмінниках використовується всього два різновиди подібних елементів: кліпсові і клейові. Для виготовлення ущільнювачів зазвичай застосовуються матеріали на основі каучуку. Це можуть бути, наприклад, EPDM, ПВР, витон і т. Д.
Клейові ущільнювачі кріпляться в спеціальних канавках на епоксидку. Кліпсові варіанти встановлюються за допомогою спеціальних фіксуючих елементів.
Потужність і витрата
Використовуватися пластинчастий теплообмінник, принцип роботи якого і конструкція зручні, може в самих різних галузях народного господарства. А отже, і потужність подібних пристроїв варіюється в досить-таки широких межах. До теперішнього часу в різного роду опалювальних і охолоджувальних системах застосовуються теплообмінники потужністю від декількох сотень кіловат до десятків мегават. Залежить цей показник в основному від кількості використаних в пристрої пластин і їх розмірів.
Функціонувати сучасні теплообмінники цього типу можуть в діапазоні робочих температур (від -30 до 200 проС). Краще, звичайно, якщо охлаждаемая і нагрівається середовища при цьому будуть достатньо чистими. Однак особливої чутливістю до цього фактору пластинчасті теплообмінники не відрізняються. У більшості моделей максимально допустимий розмір твердих частинок в середовищі становить 4 мм.
Температура і тиск
У нас в країні теплообмінники виготовляються зазвичай по ГОСТ 55118-83. Такі пристрої в більшості випадків здатні витримувати тиск до 1,6 МПа. Температура робочого середовища в вітчизняних моделях при цьому може коливатися в межах -30 ... +180 градусів.
Сфера використання
Пластинчастий теплообмінник, принцип роботи якого дозволяє включати його в системи самої різної конструкції, може використовуватися:
- На механічному виробництві. Із застосуванням таких пристроїв охолоджуються мастильні рідини, гідравлічні і трансмісійні масла і т. Д.
- У поршневих і турбінних двигунах.
- В енергетичних станціях.
- У компресорах.
- У судноплавстві. На судах теплообмінники застосовують в основному для центрального охолодження.
- У легкій промисловості.
- У машинобудуванні і металообробці.
- У системах опалення та кондиціонування.
Сучасні пластинчасті теплообмінники, пристрій і принцип роботи яких були у всіх подробицях розглянуті нами в статті, таким чином, можна вважати обладнанням надійним, ефективним і зручним у використанні. До всього іншого, і коштують такі моделі в порівнянні з іншими різновидами недорого. Все це робить їх застосування в різного роду охолоджуючих і опалювальних системах більш ніж доцільним.
