Виды пластинчатых теплообменников: Пластинчатые теплообменники технические характеристики, действие, размеры, описание

Пластинчатый теплообменник — сборный, паяный и сварной. Расчёт параметров и конструкция

Пластинчатый теплообменник: виды, устройство и принцип работы

5 (100%) голосов: 5

Сейчас мы с вами разберемся что такое пластинчатый теплообменник, каких видов он бывает и посмотрим на принцип его работы, чтобы провести расчеты параметров.

• Устройство, технические характеристики и принцип работы
• Виды и преимущества пластинчатых теплообменников
• Разборный
• Паяный
• Сварной

Многие городские жители ни разу не задумывались, откуда берётся горячая вода и центральное отопление в их домах. Тепло в квартиры поступает либо же из центрального теплопункта, либо от котельной, в которых холодная вода нагревается при прохождении через теплообменник. Об этом и пойдёт речь далее.

Теплообменники бывают двух видов:

• кожухотрубные;
• пластинчатые.

Пластинчатый теплообменник

Кожухотрубные теплообменники постепенно уходят в прошлое. В этих конструкциях среды движутся друг к другу по трубкам,которые помещены одна в другую.

Они функционируют отлично, хоть и значительных размеров, но всё же не могут расходовать много нагреваемой воды. В статье описан второй вид – пластинчатые теплообменники для отопления.

В настоящее время существует и кожухопластинчатый теплообменник, который сочетает в себе положительные характеристики двух вышеперечисленных видов теплообменников.

Устройство, в котором происходит тепловой обмен между двумя теплоносителями с различными температурами.

Теплообменник

Пластинчатый теплообменник может «питаться» как паром, так и газами, различными жидкостями. Его функция – подогревать либо охлаждать среду.

Устройство, технические характеристики и принцип работы

Пластинчатый теплообменник состоит из следующих элементов:

1. Недвижимая плита.
2. Подвижная плита.
3. Патрубки с резьбовым соединением, фланцевым соединением и приваренным соединением.
4. Пакет скрепленных герметично пластин.
5. Направляющая нижняя и верхняя.
6. Резьбовые стойки для крепления, шпильки для крепления.

Устройство пластинчатого теплообменника

Пластины теплообменника штампуются из тонких листов стали толщиной до 1,0 мм. Проточную часть пластин делают ребристой или гофрированной (для турбулизации потока и увеличения поверхности теплообмена). Могут изготавливаться из стали, меди, графита, гофрированного титана. Смотря где будет применяться пластинчатый теплообменник. Сложные сплавы выбираются для противостояния негативному воздействию среды. К примеру, титановые пластины для теплообменников подойдут для судов дальнего плавания (в данном случае среда – морская вода).

К пластинам теплообменника прикрепляются прокладки из резины. Теплоносители двигаются или параллельно пластинам, или через отверстия в другой канал. Работа теплоносителей в ПТО происходит противотоком, прямотоком и по смешанной схеме.

Подбор пластинчатого теплообменника для отопления и его расчёт осуществляется при помощи программного обеспечения, специально подготовленного для этих целей.

Параметрами являются:

• первоначальная температура теплоносителя;
• желаемая температура нагрева жидкости;
• нужный расход нагреваемой среды;
• расход теплоносителя.

Производителем пластинчатых и кожухотрубных теплообменников является шведская компания Альфа Лаваль.

Виды и преимущества пластинчатых теплообменников

Различают:

• разборные;
• паяные;
• сварные конструкции теплообменников.

Рассмотрим каждый из них подробнее.

Разборный

К преимуществам разборного пластинчатого теплообменника относят следующие:

Разборный пластинчатый теплообменник

• Теплообменник не требует полной разборки при очистке.
• Он довольно прост в эксплуатации.
• Вес и размеры оборудования намного меньше (чем у кожухотрубных теплообменников), хотя производительность одинакова. Это делает транспортировку и установку конструкции намного легче и проще.
• При всех комплектующих и качественной сборке, аппарат может служить в течение 25 лет. Уплотнители – до 10 лет.
• Данный теплообменник обслуживать дешевле. Затраты на ремонт намного меньше, чем у других видов ПТО.
• Он позволяет наилучшим образом организовать теплосеть жилых домов и предприятий. Так как количество пластин в таком теплообменнике меняется, то в любой момент можно настроить подачу тепла в любые пункты по отдельности.

Какой способ выбрать для очистки и промывки теплообменника?

Паяный

Сильные стороны паяного пластинчатого теплообменника:

Паяный пластинчатый теплообменник

• Цена такого теплообменника в среднем на 40% ниже, чем у других такой же мощности.
• Имеет высокий КПД (высокая теплоотдача, а потери незначительны).
• В нём отсутствуют зажимы и уплотнители. Отсюда небольшой вес и размеры аппарата, что облегчает монтаж.
• Можно его использовать при высоких нагрузках. Он выдерживает температуру примерно 120°С при долговременной эксплуатации.
• Не требует частой очистки.
• Легко обслуживается, а очистка не занимает более двух часов при помощи специальных жидкостей.
• Такой теплообменник возможно изготовить за одни сутки, а лёгкость сборки даёт возможность разрабатывать аппараты больших размеров.

Сварной

Преимущества сварного пластинчатого теплообменника заключены в следующих параметрах:

Сварной пластинчатый теплообменник

• Сварные и полусварные теплообменники справляются с давлением до 4 Мпа.
• А так же с высокой температурой (до 300°С) и разницей выходящих и входящих сред.
• Просты в ремонте и эксплуатации.
• В цельных сварных пластинчатых теплообменниках нет уплотнителей. Поэтому конструкции небольшие и по сравнению с другими имеют малый вес.
• На сварное оборудование не так сильно, как, например, на спаянные элементы, влияет агрессивная среда. Шов в сварных теплообменниках более прочный, что позволяет использовать при очистке кислоты и щёлочи. Едкая среда им не страшна.
• С помощью смены параллельных потоков среды, в данном виде оборудования можно контролировать передачу тепла.

Поэтому нужно правильно подобрать пластинчатый теплообменник, чтобы его работа была эффективной.

Теги: теплообменник

Пластинчатый теплообменник — устройство, виды и принцип работы: tvin270584 — LiveJournal

Что за устройство «пластинчатый теплообменник», как устроен, где применяется. В этой статье мастер сантехник рассмотрит принцип работы пластинчатого теплообменника.

Устройство пластинчатого теплообменника

Пластинчатые теплообменники относятся к классу рекуперативных теплообменников и представляют собой аппараты, теплообменная поверхность которых образована набором тонких штампованных металлических пластин. Пластины теплообменника, собранные в единый пакет, образуют между собой каналы, по которым протекают теплоносители, обменивающиеся тепловой энергией. Каналы с теплоносителями А и В чередуются между собой.

Основные размеры и параметры наиболее распространенных в промышленности пластинчатых теплообменников определены ГОСТ 15518—83. Их изготовляют с поверхностью теплообмена от 2 до 600 м2 в зависимости от типоразмера пластин; эти теплообменники используют при давлении до 1,6 МПа и температуре рабочих сред от —30 до +180° С для реализации теплообмена между жидкостями и парами (газами) в качестве охладителей, подогревателей и конденсаторов.

Пластинчатый теплообменник состоит из следующих элементов:

• Недвижимая плита.


• Подвижная плита.


• Патрубки с резьбовым соединением, фланцевым соединением и приваренным соединением.


• Пакет скрепленных герметично пластин.


• Направляющая нижняя и верхняя.


• Резьбовые стойки для крепления, шпильки для крепления.

Пластины теплообменника штампуются из тонких листов стали толщиной до 1,0 мм. Проточную часть пластин делают ребристой или гофрированной (для турбулизации потока и увеличения поверхности теплообмена). Могут изготавливаться из стали, меди, графита, гофрированного титана. Смотря где будет применяться пластинчатый теплообменник. Сложные сплавы выбираются для противостояния негативному воздействию среды. К примеру, титановые пластины для теплообменников подойдут для судов дальнего плавания (в данном случае среда – морская вода).

К пластинам теплообменника прикрепляются прокладки из резины. Теплоносители двигаются или параллельно пластинам, или через отверстия в другой канал. Работа теплоносителей в ПТО происходит противотоком, прямотоком и по смешанной схеме.

Подбор пластинчатого теплообменника для отопления и его расчёт осуществляется при помощи программного обеспечения, специально подготовленного для этих целей.

Параметрами являются:

• Первоначальная температура теплоносителя;


• Желаемая температура нагрева жидкости;


• Нужный расход нагреваемой среды;


• Расход теплоносителя.

Типы пластинчатых теплообменников

Пластинчатые теплообменники разделяют по степени доступности поверхности теплообмена для механической очистки и осмотра:

• Разборные


• Полуразборные (полусварные)


• Неразборные (паяные и сварные)

Наиболее широко применяют разборные пластинчатые теплообменники, в которых пластины отделены одна от другой резиновыми уплотнениями. Монтаж и демонтаж этих аппаратов осуществляют достаточно быстро, очистка теплообменных поверхностей требует незначительных затрат труда.

Разборный пластинчатый теплообменник

Разборный пластинчатый теплообменник состоит из пакета рабочих пластин, уплотнений, передней неподвижной плиты, верхней и нижней направляющих, задней подвижной плиты, задней стойки (штатива), комплекта стяжных болтов и гаек, патрубков для подключения входа и выхода рабочих сред. Верхняя и нижняя направляющие крепятся на передней неподвижной плите и штативе. На направляющие навешиваются пластины и задняя плита. С помощью комплекта болтов и гаек стягиваются передняя и задняя плиты, которые стягивают между собой набор рабочих пластин.

На картинке разборный пластинчатый теплообменник. Расшифровка обозначений: 1 – передняя неподвижная плита, 2 – верхняя направляющая, 3 – задняя подвижная плита, 4 – задняя стойка (штатив), 5 – рабочая пластина, 6 – уплотнения, 7 – нижняя направляющая, 8 – патрубки, 9 – ролики для перемещения пластин вдоль направляющих, 10 – шильд с названием и техническими данными

У однозаходного пластинчатого теплообменника все входы и выходы находятся на передней плите. Чтобы закрепить пластинчатый теплообменник к полу или фундаменту предусмотрены лапки с отверстиями под крепление на неподвижной плите и штативе.

Теплообменные пластины имеют четыре проходных отверстия, которые образуют две изолированные одна от другой системы каналов. Для уплотнения пластин и каналов имеются резиновые прокладки. Прокладка 6 уложена в паз по контуру пластины и охватывает два отверстия на пластине, через которые происходят приток и вывод теплоносителя в канал между смежными пластинами, а также герметизирует два других отверстия на пластине. Уплотнительные прокладки крепятся на пластине таким образом, что после сборки и сжатия пластины в аппарате образуют две системы герметичных межпластинных каналов, по которым протекают жидкости, участвующие в теплообмене.

Статья на сайте полностью не поместилась, продолжить чтение вы сможете по ссылке: https://santekhnik-moskva.blogspot.com/2018/10/Plastinchatyy-teploobmennik.html
Применение пластинчатых теплообменников

— инженерное мышление Применение пластинчатых теплообменников

Применение пластинчатых теплообменников

. В этой статье мы обсудим применение пластинчатых теплообменников. Рассматривая различные типы прокладок, паяные пластины, сварные пластины и микропластины, а также их применение, например, чиллеры, тепловые насосы, системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, промышленные и районные энергетические установки, блоки теплового интерфейса и т. д.

🏆 Создайте свою бесплатную компанию Danfoss Профиль обучения – Нажмите здесь 

Присоединяйтесь к Danfoss Learning и получите доступ к сотням онлайн-курсов по широкому кругу инженерных тем. Регистрация бесплатна, и вы можете войти в систему в любое время, что означает, что вы можете учиться в своем собственном темпе. Сдайте выпускной экзамен и получите сертификат по многим курсам.

Начните учиться прямо сейчас. Создайте свой бесплатный профиль обучения Danfoss — Ссылка здесь

Давайте сначала кратко расскажем, что такое теплообменник и как работают эти пластинчатые теплообменники. Теплообменник – это устройство, используемое для передачи тепловой энергии от одной жидкости к другой. Обе жидкости полностью разделены теплообменником, они никогда не встречаются и не смешиваются. Жидкости могут быть любыми, такими как вода, масло, хладагент и т. д. Жидкости должны иметь разную температуру для передачи тепла, а тепло всегда переходит от горячего к холодному.

Типы теплообменников

Существует два основных типа пластинчатых теплообменников. Тип прокладки и тип паяной пластины. Давайте сначала посмотрим на тип прокладки.

Теплообменник с прокладкой

Теплообменник с прокладкой

Теплообменник с прокладкой состоит из нескольких листов тонкого металла, образующих каналы. Прокладки располагаются между каждой из пластин и образуют уплотнение. Уплотнение предотвращает смешивание и утечку жидкостей, но также определяет, через какие каналы может проходить каждая жидкость.

Пластинчатые теплообменники могут увеличивать или уменьшать свою теплопроизводительность или охлаждающую способность, добавляя или удаляя внутренние пластины. Их также можно разобрать для чистки и обслуживания.

Используемые материалы: Пластины обычно изготавливаются из нержавеющей стали, иногда из титана, концевые пластины обычно из мягкой стали, а прокладки обычно из резины.

Применение пластинчатых теплообменников с прокладками: Вы найдете их во многих тяжелых условиях эксплуатации в системах ОВКВ, а также в промышленности и технологических процессах, давайте рассмотрим некоторые из них.

Централизованное отопление и охлаждение:

Пластинчатый теплообменник централизованного энергоснабжения

Эти типы теплообменников используются для подключения зданий к сетям централизованного теплоснабжения и охлаждения. Центр централизованного теплоснабжения и охлаждения распределяет горячие и/или холодные жидкости по некоторым центральным трубам, образуя сеть. Затем здания подключаются к этим центральным сетям для использования теплоносителей и охлаждающих жидкостей. Для подключения зданий к сетям между контуром центрального завода и районной сетью устанавливается пластинчатый теплообменник. Контур центральной станции отбирает тепло или холод из сети по мере необходимости, обычно через теплосчетчик для измерения потребления.

HVAC:

Пластинчатые теплообменники для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха

Вы найдете пластинчатые теплообменники, используемые во многих системах HVAC для непрямого подключения чиллеров, бойлеров и градирен к центральным системам установки. Они также используются для контуров экономайзера и контуров рекуперации тепла, чтобы снизить нагрузку на охладители.

Промышленность и производство:

Пластинчатый теплообменник с прокладкой для промышленного применения

Многие промышленные предприятия будут использовать пластинчатые теплообменники для таких целей, как пастеризация и рекуперация отработанного тепла. Например, завод-изготовитель может использовать воду для охлаждения горячего вновь изготовленного напитка. Горячий готовый жидкий продукт необходимо охладить перед розливом в бутылки, чтобы он прошел через пластинчатый теплообменник, который подключен к охлаждающему контуру чиллера. Это извлекает нежелательное тепло без смешивания двух жидкостей.

Плюсы и минусы использования прокладки типа:

Плюсы: Можно демонтировать для очистки. Мощность нагрева/охлаждения может быть изменена. Детали можно быстро заменить в случае повреждения.

Минусы: утечки редки, но более вероятны из-за прокладок, более высокого перепада давления, чем кожухотрубные.

Сварной пластинчатый теплообменник

Сварной пластинчатый теплообменник

Существует вариант пластинчатого теплообменника, который я хочу кратко описать, это сварной пластинчатый теплообменник с рамой. В этом типе все пластины сварены в один блок, поэтому их нельзя полностью демонтировать, а мощность нагрева/охлаждения фиксирована. Тем не менее, они позволяют использовать жидкости с гораздо более высоким давлением и температурой, поэтому вы найдете их в основном в тяжелой промышленности, электростанциях и нефтеперерабатывающих заводах.

Паяные пластинчатые теплообменники

Паяные пластинчатые теплообменники

Области применения: обычно используются в небольших приложениях, однако в последние годы ситуация начала меняться, и в промышленности производятся более крупные устройства. В этих теплообменниках также используются тонкие пластины для разделения жидкостей, хотя пластины припаяны друг к другу для полной герметизации. Пайка и выравнивание пластин образуют уплотнение и определяют, в какой канал может течь каждая жидкость.

Централизованное отопление и охлаждение:

Паяный пластинчатый теплообменник блока сопряжения тепла

В блоках сопряжения тепла, которые соединяют отдельные квартиры или дома с сетями отопления и охлаждения, обычно используются паяные пластинчатые теплообменники. Иногда для подключения зданий к сетям централизованного теплоснабжения или охлаждения используются большие паяные пластинчатые теплообменники, но в большинстве случаев в настоящее время используются прокладочные теплообменники.

Тепловые насосы

Паяный пластинчатый теплообменник тепловой насос с заземлением

Тепловые насосы часто используют паяные пластины для соединения отдельных контуров вместе. Это довольно часто встречается в водяных тепловых насосах с паяными пластинами, используемыми для конденсатора и испарителя для хладагента, и змеевиками, используемыми для водяных контуров.

Чиллеры:

Паяный пластинчатый теплообменник, используемый для чиллеров

Чиллеры стали производиться с использованием паяных пластинчатых теплообменников. В чиллерах с воздушным охлаждением испаритель заменяется паяной пластиной, а в чиллерах с водяным охлаждением и испаритель, и конденсатор могут быть заменены паяными пластинами, в зависимости от величины охлаждающей нагрузки.

Водонагреватели

Калорифер с паяным пластинчатым теплообменником

Водонагреватели и баки для горячей воды часто косвенно подключаются к отопительным контурам через паяные пластинчатые теплообменники. Это разделяет их и позволяет обеспечить мгновенную горячую воду или горячую воду можно получать из резервуара для хранения в зависимости от потребности.

Материалы: Пластины и корпус обычно изготавливаются из нержавеющей стали, но пайка, которая соединяет каждую из пластин, обычно выполняется из меди, а иногда и из нержавеющей стали, в зависимости от применения.

Плюсы и минусы паяных пластин

Плюсы: меньше вероятность утечек. Немного более высокая эффективность, чем с прокладками. Более компактный, чем прокладочный тип.

Минусы : Труднее чистить. При повреждении весь блок подлежит замене.

Пластинчатый микротеплообменник

Пластинчатый микротеплообменник

Пластинчатый микротеплообменник может быть либо прокладочным, либо паяным. Они представляют собой следующую эволюцию пластинчатых теплообменников, обеспечивающую наибольшую эффективность теплообменника на сегодняшний день. Они бывают как с прокладками, так и с паяными пластинами, на самом деле именно пластина характеризует этот тип теплообменника.

Обычно теплообменник имеет рисунок в виде шеврона или рыбьей кости, который вдавливается в пластину для увеличения теплопередачи. Вместо этого в пластинчатых теплообменниках используются небольшие углубления. Есть ряд причин, почему это отличная конструкция, во-первых, это позволяет жидкости распределяться по пластинам гораздо более равномерно, это максимизирует площадь поверхности теплопередачи. Это также заставляет жидкости течь гораздо более турбулентно, что снова увеличивает теплопередачу. Небольшие ямочки увеличивают площадь поверхности, обеспечивая больше возможностей для передачи тепла. Эти усовершенствования конструкции позволяют использовать теплообменники меньшего размера и веса.

Области применения

Микропластинчатый теплообменник теплового насоса

Тепловые насосы, агрегаты VRF, чиллеры, испарители и конденсаторы в зависимости от того, какой чиллер с воздушным или водяным охлаждением.

Например, вы можете спроектировать или даже приобрести новый чиллер с водяным охлаждением для коммерческого здания и указать, что в нем должны использоваться микропластинчатые теплообменники или паяные пластинчатые теплообменники вместо типичного и традиционного кожухотрубного типа. Это позволит создать очень компактную и эффективную конструкцию, экономя место и энергию.

Плюсы и минусы

Плюсы: меньший вес, меньшее количество хладагента, более высокая теплопередача

Типы | Альфа Лаваль

 

Промышленные РПТО

Для стандартных задач — нагрев, охлаждение, рекуперация тепла, испарение и конденсация

Универсальность промышленного разборного пластинчатого теплообменника позволяет спроектировать и сконфигурировать его для применения в диапазоне от относительно простых задач с низкими требованиями до очень требовательные обязанности с самыми высокими требованиями как к производительности, так и к документации.

Модели используются для нагрева, охлаждения, рекуперации тепла, конденсации и испарения.

Типичные области применения:

• ОВКВ
• Охлаждение
• Охлаждение двигателя
• Молочные продукты и продукты питания
• Химическая обработка
• Добыча нефти
• Производство электроэнергии
• …и более

Узнайте больше о промышленных разборных пластинчатых теплообменниках

 

РПТО AlfaQ

Сертификация AHRI для систем ОВКВ опубликованные производителями спецификации на рынке HVAC.

Типичные области применения HVAC:

• Подстанции централизованного холодоснабжения
• Системы хранения льда
• Центры обработки данных
• Системы естественного охлаждения

Узнайте больше о разборных пластинчатых теплообменниках, сертифицированных AlfaQ AHRI

Промышленные полусварные теплообменники РПТО

Для охлаждения с агрессивными средами одна из технологических сред.

В полусварных теплообменниках чередуются сварные каналы и традиционные разъемные каналы, а также они могут выдерживать более высокое расчетное давление по сравнению с полностью разборными пластинчатыми теплообменниками.

Типичные области применения:

• Молочное, пивоваренное и виноградарское производство
• морской
• Рыболовные суда и переработка рыбы
• Бойни
• Химическая и фармацевтическая промышленность
• Производство льда, катки
• Холодное и замороженное хранение
• Торговые точки розничной торговли продуктами питания

Узнайте больше о полусварных разборных пластинчатых теплообменниках

 

РПТО WideGap

Если у вас есть жидкости с частицами

Разборные пластинчатые теплообменники WideGap предназначены для волокнистых жидкостей и жидкостей, содержащих крупные частицы. Широкие зазоры между пластинами позволяют волокнам и частицам легко проходить через теплообменник с минимальным засорением.

Типичные области применения:

• Сахар
• Биоэтанол
• Целлюлозно-бумажная промышленность
• Нефтехимия
• Конденсаторы для рекуперации тепла

Узнайте больше о разборных пластинчатых теплообменниках WideGap

 

Полусварные теплообменники AlfaVap

Испарители — при высокой концентрации и вязкости среды

Полусварные теплообменники AlfaVap представляют собой пластинчатые испарители с поднимающейся пленкой и подходят для использования при высокой концентрации и вязкости среды.

Преимущество AlfaVap в том, что они работают даже тогда, когда разница температур между горячими и холодными жидкостями приближается к 4,5°F, что означает, что пар более низкого качества и большее количество последовательных эффектов можно использовать в испарительной системе по сравнению с кожухотрубной системой. системы.

Типичные области применения:

• Выпарные установки для сахарных заводов
• Системы выпаривания подсластителей
• Биоэтанол и выпаривание каустика
• Термосифонный ребойлер

Узнайте больше о пластинчатых испарителях AlfaVap

 

РПТО AlfaCond

Конденсация пара в вакууме

Пластинчатые конденсаторы AlfaCond специально разработаны для конденсации пара в вакууме.