Пластинчатые теплообменные аппараты

1.

Пластинчатые теплообменные аппараты
Теплообменник работает как аппарат-посредник между двумя средами, имеющими разную температуру.
Существуют устройства регенеративного и рекуперативного типа, отличающиеся принципом работы.
В регенеративных теплообменниках предусмотрена одна рабочая поверхность, с которой по очереди
контактируют жидкие среды. Рекуперативные аппараты имеют стенку из теплопроводного материала, которая отделяет
движущиеся среды друг от друга. В промышленности получили распространение устройства именно такого типа.
Разновидности рекуперативных теплообменников:
1. Пластинчатые – сборные модификации из соединенных модульных пластин с бесклеевыми термостойкими прокладками
между ними (самый популярный вариант);
2. Кожухотрубные – сварные или припаянные конструкции из труб, образующих решетку;
3. Витые – оснащены концентрическими змеевиками, теплоноситель направляется по спиральной трубе и межтрубному
пространству;
4. Спиральные – металлические конструкции, изготавливаются из тонких металлических листов, свернутых в своеобразную
спираль;
5. С водяным или воздушным принципом работы.

2.

Основной рабочий элемент
конструкции – пластины из инертных
материалов для передачи энергии между
теплоносителями. Выполненные методом
штамповки, они устойчивы к коррозии и
воздействию любых агрессивных сред.
*Инертными материалами называются
каменные материалы как природного, так и
искусственного происхождения
В собранном виде теплообменный
аппарат состоит из герметично
примыкающих друг к другу пластин. На их
стыке образуются щели. Толщина пластин
варьируется от 0,4 до 1 мм. Они не
отличаются по форме и выполнены из
нержавеющей стали, реже из других дорогих
сплавов.
В качестве изолирующего материала
чаще всего задействуют каучук или
полимерные композиты. При выборе
учитывают жесткость условий эксплуатации,
температурный диапазон, тип рабочей
среды.

3.

Основные виды пластинчатых
теплообменников, их предназначение и
преимущества:
1. Разборные (конструкция представляет собой пакет пластин и резиновые уплотнители):
низкие затраты на производство и монтаж;
регулируемая, легко настраиваемая производительность;
несложная дешевая эксплуатация, быстрый ремонт;
безотказность, минимальные интервалы простоя;
низкая энергоемкость;
возможность переработки.
Сфера применения пластинчатого теплообменника с
разборной конструкцией: системы отопления, бассейны,
холодильное и климатическое оборудование, горячее
водоснабжение, теплопункты.

4.

2. Паяные (цельная конструкция со спаянными пластинами, без резиновых прокладок):
компактность и низкая стоимость;
оптимальное соотношение производительности и стоимости;
быстрый и дешевый монтаж и сборка;
надежность и безотказность.
Область применения паяных конструкций: холодильные аппараты,
компрессоры и турбинные установки, кондиционеры и вентиляторы,
промышленные установки разного назначения.
3. Сварные и полусварные (соединенные при помощи сварных швов):
простая компактная конструкция без уплотняющих прокладок;
регулируемый поток;
устойчивость к действию агрессивных сред;
максимальный диапазон температур;
допустимое давление до 4 МПа, температура до 300 °С;
простота монтажа;
устойчивость к абразивным и агрессивным веществам;
надежность и длительный рабочий ресурс.
Сфера применения сварных и полусварных агрегатов: пищевая,
химическая и фармацевтическая отрасль, системы кондиционирования и
охлаждения, в том числе в промышленности и медицине, работа тепловых насосов и систем горячего водоснабжения.

5.

Принцип работы и устройство пластинчатого
теплообменника
Принцип работы всех пластинчатых теплообменных аппаратов одинаков:
1.
2.
3.
На входы ТО подаются теплоносители.
Теплоносители движутся по внутреннему контуру теплообменного агрегата, который сформирован пакетом пластин.
В процессе движения, контактируя с поверхностью пластины, более горячий теплоноситель отдает часть тепла нагреваемой
среде.
4. С выходов теплоносители, с изменившейся температурой,
поступают в систему отопления, водоснабжения или вентиляции.
Характерная особенность и преимущество пластинчатого
теплообменника в том, что движение теплоносителя
сопровождается завихрениями потока, что резко усиливает
обмен тепловой энергией. Сопротивление при этом
минимальное, что сокращает образование накипи.
За счёт многократного и интенсивного теплового обмена
эффективность работы и КПД пластинчатого теплообменника
одни из самых высоких.

6.

7.

Применение пластинчатых теплообменников
• Пластинчатые теплообменные аппараты используются в:
энергетике;
отоплении;
вентиляции и кондиционировании;
судоходстве;
пищевой промышленности;
машиностроении;
автомобилестроении;
металлургии.
Плюсы и минусы пластинчатых теплообменников
Преимущества:
Недостатки:
Удобство транспортировки и монтажа.
Простота обслуживания – разборные, полусварные и сварные
теплообменники легко промывать, так как они либо полностью,
либо частично разбираются.
Высокая производительность – КПД пластинчатых агрегатов
достигает 95%.
Цена – стоимость пластинчатых установок ниже, чем аналогичных
агрегатов.
Часто требуется заземление.
Более требовательны к качеству очистки теплоносителя.
Так как между пластинами расстояние небольшое, то
каналы будут загрязняться быстрее, чем внутренние
поверхности кожухотрубного теплообменника, что в свою
очередь приводит к снижению коэффициента
теплопередачи и, как следствие, КПД пластинчатого
теплообменника.

8.

Спасибо за внимание