Пластинчатый теплообменник: его принцип работы и конструкция устройства

Популярными на сегодняшний день являются теплообменники, которые используются достаточно часто во многих отрасляхПопулярными 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.

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 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 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.

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 Голосов)

Добавить комментарий

ЗАКРЫТЬ РЕКЛАМУ