Что такое пластинчатый теплообменник: Что такое пластинчатые теплообменники — Короли Воды и Пара на vc.ru

Затем имеются длинные зажимные или стягивающие болты, которые проходят по всей длине теплообменника от одной торцевой пластины до другой, которые надежно стягивают все пластины вместе. На одной стороне каждой пластины имеется прокладка, благодаря которой при затягивании болтов все пластины сжимаются вместе между двумя концевыми пластинами, обеспечивая водонепроницаемое уплотнение. Прокладка может быть изготовлена ​​из нитрила или EPDM, оба вида синтетического каучука.

Принцип работы пластинчато-рамного теплообменника

Теплая жидкость будет поступать во впускное отверстие на первичной стороне неподвижного конца, где пластины с прокладками будут направлять жидкость через первую пластину и каждую вторую пластину или пластину с нечетным номером, а затем выходить из подключение выходного трубопровода. Холодная жидкость будет поступать во впускное отверстие на вторичной стороне фиксированного конца и направляться ко второй пластине и каждой второй пластине или пластине с четным номером, прежде чем выйти из выходного патрубка на фиксированном конце.

Первичная жидкость никогда не смешивается с вторичной жидкостью, они просто передают свое тепло между площадью поверхности пластин в чередующемся порядке горячих и холодных пластин. Горячая жидкость отдаст часть своего тепла и станет холоднее, а холодная жидкость заберет часть этого тепла и станет теплее.

Помните, что законы природы гласят, что тепло будет покидать более теплую жидкость и передаваться более холодной жидкости в попытке достичь равновесия, поскольку между ними существует разница температур. Тепло, отдаваемое более теплой жидкостью, равно теплу, полученному более холодной жидкостью, за вычетом всех потерь тепла в окружающую среду.

Пластины тонкие и плотно прилегают друг к другу для обеспечения хорошего теплового контакта и теплопередачи. Тонкий металл и большая площадь поверхности обеспечивают высокую теплопроводность и теплообмен между двумя жидкостями.

Пластины имеют множество различных рисунков на лицевой стороне и четыре отверстия в углах, через которые проходит основная жидкость или газ. Шаблоны предназначены для увеличения турбулентного потока, что увеличивает скорость теплопередачи и предотвращает накопление минеральных отложений на пластинах. Различные штампованные металлические узоры также обеспечивают жесткость пластин.

Будут стартовая и конечная таблички. Эти пластины предотвращают попадание жидкости или газа за ними и между неподвижной и подвижной торцевыми крышками.

Увеличение мощности теплообменника

Одним из преимуществ использования пластинчатого теплообменника является простота добавления дополнительной мощности. Существует несколько способов увеличения мощности теплообменника.

Один из способов – увеличить количество пластин, что повысит производительность теплообменника, или, если вы хотите уменьшить производительность, удалить некоторые пластины.

Увеличьте количество проходов жидкости через теплообменник. В однопроходном теплообменнике жидкость проходит через одну пластину, а затем выходит. В многоходовом теплообменнике жидкость перед выходом проходит через более чем одну пластину. Многоходовой теплообменник дает жидкости больше времени для передачи тепла.

Другим способом повышения производительности является увеличение скорости потока через пластины.

Для систем с более высоким давлением можно использовать паяные, сварные или сваренные пластины.

Схемы потоков через теплообменник

Существует три распространенных метода прохождения потока жидкости через пластины в соотношении между первичной и вторичной жидкостями. Они могут течь в одном направлении, которое считается параллельным потоком. Они могут течь в противоположном друг другу направлении, и это будет встречным потоком. Затем возникает перекрестный поток, когда одна жидкость движется перпендикулярно другой.

Где они могут использоваться?

Вот возможный список мест, где вы можете найти пластинчатые и рамные теплообменники в отрасли HVAC и сантехники. Для областей, где возможно замерзание, можно использовать раствор воды/гликоля, но для этого потребуется немного большая площадь теплопередачи.

• Рекуперация тепла Применения, такие как тепло от чиллера или генератора
• Водяной экономайзер
• Плавательные бассейны или спа
• Централизованное теплоснабжение или охлаждение
• Подогрев бытовой воды
• Подогрев питательной воды котла 
• Процесс нагрева или охлаждения
• Солнечное отопление
• Тепловые насосы с водяным охлаждением

Преимущества пластинчатых и рамных теплообменников

• Они занимают меньше места.
• Они меньше весят.
• Они более эффективны.
• Легко моющиеся тарелки.
• Увеличенные интервалы между чистками.
• Для демонтажа требуется меньше места.
• Легче увеличить производительность с помощью моделей с прокладками.
• Температуры близкого подхода

Что такое пластинчатый теплообменник?

Содержание

Законы физики объясняют, что энергия системы продолжает течь, пока она не придет в равновесие. Согласно закону термодинамики, тепло переходит от одной системы к другой за счет теплоты или разницы температур между обеими системами. Теплообменник работает по принципу равновесия. Теплообменники играют наиболее важную роль в передаче тепла от одной жидкости к другой. Теплообменники бывают разных типов, и пластинчатый теплообменник (ПТО) является одним из них. Пластинчатый теплообменник извлекает тепло с поверхности и отделяет холодную жидкость от горячей жидкости. В этой статье в основном объясняются различные аспекты пластинчатого теплообменника.

Пожалуйста, включите JavaScript

В пластинчатом теплообменнике используется ряд металлических пластин для передачи тепла от одной жидкости к другой . Эти пластины расположены друг над другом, чтобы создать серию каналов, чтобы жидкость могла перемещаться между ними. В 1920-х годах доктор Ричард Селигман изобрел пластинчатый теплообменник (ПТО).

Основное преимущество пластинчатых теплообменников по сравнению с обычными теплообменниками заключается в том, что жидкость распределяется по пластине, поскольку эта жидкость подвергается воздействию большей площади поверхности. Это увеличивает скорость теплопередачи и значительно ускоряет скорость изменения температуры.

В настоящее время пластинчатые теплообменники широко используются, а очень маленькие сварные конструкции используют миллионы комбинированных котлов в секции горячей воды. Высокая эффективность теплопередачи при таких малых размерах увеличивает расход горячей воды для бытовых нужд (ГВС) в комбинированном котле.

Небольшие пластинчатые теплообменники имеют большое значение для отопления и горячего водоснабжения. В больших бизнес-моделях между пластинами используются прокладки, в то время как в меньших моделях используется сварка.

Пластинчатый теплообменник представляет собой тип теплообменника, который содержит ряд металлических пластин для передачи тепла между жидкостями. Пластинчатый теплообменник работает по принципу термодинамики . В этих теплообменниках каждая пластина имеет замкнутую полую трубчатую оболочку.

Пластины расположены таким образом, что образуются тонкие прямоугольные каналы для теплообмена через половинки. Рабочая жидкость перемещается между этими закрученными и узкими каналами.

Пластины этого теплообменника окружены прокладками для контроля потока жидкости. Эти прокладки расположены таким образом, что только один тип жидкости (например, нагреваемое масло) распределяется по одной пластине, а другой тип жидкости (например, горячая вода) распределяется по следующей пластине. На следующем рисунке представлены две соседние платы.

После такого расположения холодная и горячая жидкости попеременно проходят через пластину, при этом происходит теплообмен. Пластины имеют большую площадь поверхности; поэтому они обеспечивают превосходную скорость теплопередачи по сравнению с трубчатыми теплообменниками.

Как вы можете видеть на приведенной выше диаграмме, вход охлаждающей жидкости (синий) находится внизу, выход охлаждающей жидкости вверху и, наоборот, выход горячей жидкости (красный). Холодная жидкость течет вверх, а охлаждаемая жидкость течет вниз, перенося тепло через пластины. После завершения этого процесса теплоноситель окончательно охлаждается, а охлаждающая среда нагревается.

Принцип теплопередачи и конструкция пластинчатых теплообменников характеризуются их компактной конструкцией, низкими потерями тепла, широким спектром применения, гибкостью эксплуатации, высокой эффективностью теплопередачи, небольшой площадью установки и удобными функциями установки и очистки.

Для лучшего понимания посмотрите следующее видео:

Читайте также: Работа и типы кожухотрубных теплообменников

Пластинчатый теплообменник состоит из следующих основных частей:

1. Пластины
2. Несущая балка
3. Неподвижная пластина
4. Опорная стойка
5. Прижимная пластина
6. Направляющая штанга
7. Узел затяжки
8. Пластины ПТО и прокладка

Пластинчатый теплообменник может содержать до 700 пластин. Когда пакет пластин сжимается, отверстия в углах пластин создают постоянный туннель или коллектор, который позволяет жидкости проходить через пакет пластин и выходить из устройства.

Пространство между тонкими пластинами теплообменника образует герметичный канал, в котором попеременно проходят холодные и горячие жидкости и который оказывает очень малое сопротивление теплопередаче.

Верхняя часть устанавливается между опорной стойкой и неподвижной пластиной, на которой соединяются прижимные пластины и пластины теплообменника.

Читайте также: Работа двухтрубного теплообменника

Неподвижная пластина является основной частью пластинчатого теплообменника. Как видно из названия этой пластины, это пластина с фиксированной рамой. Как правило, трубы теплообменника соединяются с неподвижными пластинами.

Это неподвижная часть ПТО. К этой детали крепятся направляющая планка и несущая балка.

Читайте также: Типы кожухотрубных теплообменников 

 ПТО имеет подвижную раму прижимной пластины, прикрепленную к несущей балке теплообменника. Эта рама сжимает пластины теплообменника.

Эта деталь направляет прижимную пластину и пластины теплообменника вниз.

Используется для сжатия компонентов рамы пакета пластин. Он имеет стяжные шайбы, стяжные гайки и стяжные болты.

Упаковка пластин устанавливается между прижимной пластиной и неподвижной пластиной рамы. Этот пакет пластин сжимается за счет затягивания винтов, закрепленных между двумя пластинами. Прокладки закрывают пластины для регулирования потока.

Подробнее: Работа с прокладкой

Пластинчатые теплообменники бывают следующих основных типов:

1. Разборные пластинчатые теплообменники
2. Паяный теплообменник
3. Сварные пластинчатые теплообменники  
4. Полусварные теплообменники
5. Пластинчатые теплообменники

В этом теплообменнике используются высококачественные прокладки и конструкция. Эта прокладка герметизирует пластины и предотвращает утечку. Вы можете легко снять пластины этого теплообменника для замены, расширения или очистки пластин, что значительно снижает затраты на техническое обслуживание.

2) Паяный пластинчатый теплообменник

Паяный пластинчатый теплообменник используется в различных холодильных и промышленных установках. Поскольку пластина из нержавеющей стали припаяна к меди, она обладает отличной коррозионной стойкостью.

Эти типы пластинчатых теплообменников являются экономически более выгодным вариантом благодаря их компактной конструкции и отличной эффективности.

Преимущества паяных пластинчатых теплообменников:

• Наиболее часто используемый теплообменник
• Обладает низкими потерями тепла
• Эти теплообменники имеют компактную конструкцию
• Они имеют низкую стоимость

3) Сварные пластинчатые теплообменники 

Принцип работы этих теплообменников одинаков. как теплообменники с прокладкой, но пластины этих теплообменников сварены между собой.

Обладают отличной долговечностью и лучше всего подходят для транспортировки горячих жидкостей и агрессивных веществ. Эти теплообменники имеют сварные пластины; следовательно, вы не можете очищать пластину механическим способом, как пластинчатый теплообменник.

4) Полусварной пластинчатый теплообменник

Этот теплообменник представляет собой комбинацию разборных пластин и сварных пластин. Он имеет пару двух пластин, сваренных друг с другом, а затем прокладку с другой парой пластин, так что одна жидкость может проходить через сварную часть, а другая жидкость может проходить через уплотненную часть.

Такое расположение пластинчатого теплообменника облегчает его ремонт. Поэтому этот обменник также может перекачивать более мощную жидкость на другой.

Эти теплообменники имеют очень небольшой риск потери жидкости и хорошо подходят для транспортировки дорогостоящих материалов.

5) Пластинчатый теплообменник

Теплообменник, в котором пластины образуют каркас, известен как пластинчатый теплообменник. Этот теплообменник состоит из гофрированных пластин в раме. Эта конструкция создает высокое напряжение сдвига стенки и турбулентность, что приводит к высокой стойкости к пятнам и высокой скорости теплопередачи.

Этот теплообменник имеет прокладки. В дополнение к уплотняющему эффекту прокладка также направляет поток жидкости и устанавливается вдоль канавки на краю пластины.

Пластинчатый теплообменник используется для теплообмена между жидкостью и жидкостью при среднем и низком давлении. Пластинчатый теплообменник без прокладки можно безопасно использовать при высокой температуре и давлении. Этот тип теплообменника обладает высокой гибкостью, так как пластины можно сжимать или добавлять в различных ситуациях.

Характеристики пластинчатого теплообменника приведены ниже:

• Пластинчатый теплообменник легко и быстро собирается и разбирается.
• Он может работать в различных рабочих условиях, удаляя или добавляя нагревательные пластины для изменения скорости потока.
• Прокладки этого теплообменника имеют высокую стоимость.
• Этот теплообменник ограничивает максимальную температуру и давление благодаря работе прокладки.
• Он имеет высокую стоимость из-за форм и сложной конструкции.
• Мы не можем использовать материалы, которые не подходят для сварки, такие как титан.

Конструкция пластинчато-рамного теплообменника

Пластинчатые теплообменники (ПТО) специально разработаны для передачи тепла между жидкостью низкого давления и жидкостью среднего давления. Паяные, полусварные и сварные теплообменники используются для теплообмена между жидкостями под высоким давлением.

Вместо трубы, проходящей рядом с камерой, этот теплообменник имеет две чередующиеся камеры, которые обычно очень тонкие, причем большая поверхность разделена гофрированной металлической пластиной.

Пластины изготовлены из нержавеющей стали, так как сталь обладает высокой коррозионной стойкостью, прочностью и термостойкостью.

Пластинчатые теплообменники состоят из нескольких пластин, установленных друг на друга, образуя серию каналов, по которым может течь жидкость. Для разделения этих пластин используется резиновая прокладка. Эта прокладка крепится к деталям по краю пластины.

Зазор между двумя соседними пластинами образует канал для потока жидкости.

Выходные и входные отверстия в углах пластин позволяют холодной и горячей среде проходить через чередующиеся каналы теплообменника, так что пластина всегда может соприкасаться с холодной средой на одном конце и горячей средой на другом.

В пластинчатом теплообменнике используется несколько пластин для достижения площади обмена до тысяч квадратных метров.

Пластинчатый теплообменник Теплообмен

Коэффициент теплопередачи жидкости, протекающей через пластинчатый теплообменник, можно рассчитать по приведенной ниже формуле:

В приведенном выше уравнении: 5 m  = эффективная средняя разность температур

A = общая площадь пластины

U = общий коэффициент теплопередачи  

Вы можете рассчитать общую площадь пластины по приведенной ниже формуле:

В приведенном выше уравнении:

N _p  = количество пластин

A _p  = площадь каждой пластины

Коэффициент общей теплоотдачи можно найти по приведенному ниже уравнению:

Где

ч _{горячая} = коэффициент конвективной теплоотдачи горячей жидкости

ч _{холодная}  = конвективная теплоотдача холодной жидкости коэффициент

t _p  = толщина пластины

k _p  = проводимость пластины

R _{f, горячая}  = коэффициент загрязнения горячей жидкостью

R 9038 5 f, холод = Коэффициент загрязнения холодной жидкости

Скорость теплопередачи теплообменника можно рассчитать двумя разными способами:

1. среднелогарифмическая разность температур (LMTD)
2. термическая эффективность

Приведенная ниже формула позволяет рассчитать теплопередачу, применяя первый подход:

ΔT _лм = логарифм средней разности температур 03

Приведенная выше формула представляет разницу температур для параллельного потока теплообменники. Эта температура далее оценивается по следующему уравнению:  

Второй метод определения скорости теплопередачи пластинчато-рамного теплообменника представляет собой отношение фактической теплопередачи к максимальной теоретической теплопередаче:

Преимущества и недостатки пластинчатых теплообменников

Преимущества пластинчатых теплообменников

1. Пластинчатый теплообменник имеет простую конструкцию.
2. Эти типы теплообменников имеют большую скорость теплопередачи, чем кожухотрубные теплообменники.
3. Нет необходимости в дополнительном пространстве для разборки теплообменника.
4. Они просты в уходе и чистке.
5. Пластинчатые теплообменники имеют меньшие размеры, чем кожухотрубные теплообменники.
6. Имеет небольшой коэффициент загрязнения.
7. Легко ремонтируется и моется.
8. Эти теплообменники имеют низкие затраты на установку.

Недостатки пластинчатых теплообменников

1. Эти теплообменники плохо герметизированы и подвержены утечкам.
2. Пластинчатые теплообменники имеют большее гидравлическое сопротивление, чем трубчатые теплообменники.
3. Имеют высокий перепад давления.
4. Обладает высоким индексом засорения, особенно взвешенными веществами в жидкости.
5. Термостойкость уплотнительного материала ограничивает рабочую температуру.
6. Имеет ограниченное рабочее давление, которое обычно составляет менее 1,5 МПа.
7. Недостаточное уплотнение может привести к утечкам и затруднить замену.

Применение пластинчатых теплообменников

Пластинчатые теплообменники используются в следующих приложениях:

• Изоляция теплового насоса
• Охладители затора
• Охладители гликоля
• Изоляция градирни
• Охладители смазочного масла
• Периодический нагрев и охлаждение
• Естественное охлаждение
• Теплообменники с рекуперацией тепла
• Технологический нагрев и охлаждение
• Водонагреватели
90 059 Утилизация отработанного тепла

Часто задаваемые вопросы Раздел

Есть пластинчатые теплообменники эффективны?

Пластинчатые теплообменники являются одними из самых эффективных теплообменников.

No related posts.