Принцип работы пластинчатого теплообменника

Конструкция и устройство пластинчатого теплообменника

Теплообменники проектируются и изготавливаются для работы со средами, имеющими рабочую температуру от минус 20 °С до плюс 200 °С. На рисунке 1 представлена конструкция пластинчатого теплообменника.

Теплообменник состоит из рамы и пакета пластин с уплотнениями (1). Рама содержит неподвижную плиту – станину (2), опору (7) и две стяжки – верхнюю (5) и нижнюю (4). С помощью шпилек (6) и нажимной плиты (3) пластины стянуты в пакеты. Каждая вторая пластина в пакете повернута по отношению к предыдущей на 180°. То есть пластины расположены поочерёдно «ёлочкой» вверх и «ёлочкой» вниз. Возможна иная ориентация пластин. В теплообменнике используются пластины различной формы канала, толщины и типа материала, в зависимости от типоразмера теплообменника и условий эксплуатации.

Основной принцип работы теплообменника пластинчатого

Отверстия в пластинах, накладываясь, образуют распределительные коллекторы. Полости между соседними пластинами являются каналами для прохода теплоносителя и нагреваемой жидкости. Процесс теплообмена происходит между двумя средами, перемещающимися противотоком по каналам (Рисунок 2).

Теплообменник рассчитывается под конкретные параметры и в результате расчёта набирается нужное количество и тип пластин для получения теплопередающей поверхности, достаточной для заданных параметров. Важно отметить, что конструкция теплообменника исключает взаимное смешивание греющей и нагреваемой сред.

Итак, основной принцип работы пластинчатого разборного теплообменника - это противоток. Жидкости или парообразные среды, не смешиваясь друг с другом, движутся противотоком, происходит теплообмен. Конструкция пластин создает турбулентное течение жидкости.

Как устроена пластина теплообменника?

Конструктивно пластина имеет несколько исполнений, отличающихся между собой наличием и отсутствием угловых отверстий. Основными исполнениями являются пластины с четырьмя отверстиями по углам. Пластины, у которых отсутствует одно или два отверстия называются поворотными и служат для изменения потока жидкости (создания дополнительного хода жидкости). Пластины без отверстий используются как конечные. Обозначение пластин произведено по наличию соответствующего отверстия (Рисунок 3). 0 - отверстие отсутствует, цифра от 1 до 4 – наличие отверстия.

Пластина пластинчатого теплообменника

Также пластины отличаются величиной угла между ребрами теплообменной зоны . Тип Н – α > 90° (Рисунок 4А), тип L – α < 90° (Рисунок 4Б). Создаются каналы HH, HL, LL: компоновка канала позволяет регулировать сопротивление, например жидкая среда в канале LL будет течь быстрее и под большим давлением, нежели в канале HH. Когда требуемые потери давления больше, алгоритм расчёта будет стремиться увеличить каналы HH, иначе LL.

Для присоединения трубопровода к теплообменнику в зависимости от типа используется фланцевый по ГОСТ 33259, резьбовой по ГОСТ 6357 или резьбовой по DIN 11851 тип присоединения. По требованию Заказчика теплообменники могут быть изготовлены с другими специальными соединениями.