Навигация
Особенности конструкции
Разборный пластинчатый теплообменник – говорящее название, раскрывающее принцип конструкции аппарата. "Разборный" указывает на наличие сборных деталей, которые при необходимости, можно разобрать и заменить. "Пластинчатый" говорит о том, что главными рабочим элементом является теплообменная пластина. Она же используется и в других типах теплообменников. Например, в паяном пластинчатом или кожухопластинчатом. Несмотря на это, устройства имеют свои особенности. Паяный – полностью неразборную конструкцию, кожухопластинчатый – корпус (кожух), в котором расположен сварной пакет пластин.
Непосредственно разборный пластинчатый теплообменник состоит из следующих частей:
- Теплообменные пластины – металлические штампованные детали с гофрированной поверхностью толщиной до миллиметра
- Уплотнение – эластичные каучуковые прокладки, выполняемые в соответствии с конкретным типоразмером пластины
- Рама – конструкция, состоящая из несущей и направляющей консолей, неподвижной и прижимной плит
- Крепления – стяжки или болты
В собранном виде теплообменный аппарат представляет собой блок с пакетом пластин, зафиксированных на раме и стянутых креплением на резьбе. Уплотнительные прокладки располагаются между смежными пластинчатыми элементами, образуя отдельные каналы и препятствуя смешению двух сред: греющей и нагреваемой.
Для подключения теплообменника в систему, предусматривают различные типы соединений: фланцевое, резьбовое или под приварку. Конкретный вариант выбирают индивидуально для каждого применения.
Варианты теплообменных пластин
Эффективность работы теплообменника определяется тремя ключевыми характеристиками:
- Теплоотдачей
- Теплопередачей
- Гидравлическим сопротивлением
Соответственно, чем выше первых два параметра и ниже последний, тем эффективнее работает аппарат. Для ускорения передачи тепла, пластины выполняют с рельефной поверхностью. Это позволяет увеличивать площадь теплообмена и поддерживать турбулентность потока. Именно рисунок штамповки (совместно с материалом пластин) влияет на интенсивность теплообменного процесса. Он же во многом определяет величину гидравлического сопротивления.
Чтобы добиться требуемых параметров теплопередачи при допустимых потерях давления, в теплообменниках устанавливают пластины с тем или иным рельефным рисунком. Разберем наиболее распространенные и доказавшие свою эффективность.
Пластины Ultraflex
Дизайн Ultraflex, реализованный в изделиях линейки Tranter GX, предусматривает четырехсекционное деление рисунка и два разных угла для пластинчатого элемента каждого типоразмера. Углы могут быть тупыми и острыми. Первые обеспечивают высокое сопротивление потоку, вторые снижают перепад давления. При таком типе рельефа доступны шесть конфигураций каналов. Кроме того, возможно одно- и разнонаправленное исполнение, асимметричная и симметричная штамповка. Движение сред в канале – диагональное. Все это позволяет максимально оптимизировать рабочие параметры под определенную область применения. Обычно пластины Ultraflex используются при наличии несбалансированных потоков сред и потерях давления в пределах допустимых значений.
Пластины с традиционным рисунком "в елочку"
Это вариант с более глубоким каналом, симметричным узором, в том числе с тупым либо острым углом. Такое решение применено в теплообменниках серии Tranter GC. Пластины "в елочку" рекомендованы при необходимости небольших потерь давления, а также если среды характеризуются малой разницей температур. В первом случае предусматривается параллельное движение сред, во втором – по диагонали. Для более точной настройки снижения давления и скорости теплопередачи, «елочку» выполняют с несколько большим углом наклона, как в аппаратах линейки Tranter GL.
Сдвоенные пластины
Теплообменные пластины в таком исполнении обеспечивают повышенную безопасность и быстрое обнаружение протечек. Предусматривает сварку двух пластин по контуру отверстий и применение сварного элемента в качестве отдельной сборной детали. Конструкция пакета формируется из набора сдвоенных пластин аналогично традиционному принципу. Наглядным примером аппаратов в таком исполнении служат модели со сдвоенной стенкой серии Tranter GD. Принцип их действия основан на выводе среды наружу, а не в смежный канал, при возникновении пробоя в одной из двух парных пластин.
Достоинства разборных пластинчатых теплообменников
Устойчивый спрос на пластинчатые теплообменники разборного типа не случаен. Широкое применение обусловлено как техническими достоинствами, так и плюсами с точки зрения эксплуатации и обслуживания. При условии правильного выбора, монтажа и соблюдения рекомендаций производителя, теплообменные аппараты обеспечат стабильный нагрев или охлаждение в точном соответствии с заданными требованиями.
К главным достоинствам разборных пластинчатых теплообменников относятся:
- Высокая тепловая эффективность благодаря большой площади теплообмена, малой толщине металла, созданию турбулентного потока
- Адаптивность к изменяющимся условиям эксплуатации, ввиду разборной конструкции; количество пластин можно увеличивать или уменьшать, обеспечивая разную тепловую мощность
- Максимальный доступ к элементам для проведения технического обслуживания, в том числе для выполнения промывки и механической очистки от накипи и загрязнений иной природы; обеспечивается 100-процентный визуальный контроль
Применение пластинчатых теплообменников предпочтительно и по другим причинам. Это аппараты, которые обеспечивают энергоэффективность систем, долго служат, имеют относительно компактные размеры. Кроме того, пластинчатым аппаратам свойственно такое явление, как эффект самоочистки, за счет турбулентности потока. Благодаря этому существенно снижаются риски загрязнения.