Пластинчатый теплообменник - устройство для обмена тепла между средами. Основным элементом в таком аппарате выступают гофрированные пластины из листов стали (либо меди, графита, титана) толщиной 0,5-1 мм. Они устанавливаются в зеркальном положении одна по отношению к другой под углом 180° для чередования холодных и горячих потоков жидкостей. Подбор аппаратов происходит относительно типов рифления пластин.
Пластинчатые теплообменники выступают в роли эффективной альтернативы кожухотрубному оборудованию, при условии, что температура и давление рабочей среды для разборных теплообменников составляют от -30 до +200о и 25 бар (2,5 Мпа), для полуразборных -30 до +200о и 25 бар (2,5 Мпа), для сварных - от -100 до +650о и 100 бар (10Мпа), соответственно. Эти аппараты имеют небольшие размеры в сравнении с другими типами теплообменных аппаратов, но при этом обеспечивают более эффективный обмен тепла. Они бывают разборного, полуразборного и сварного типа.
Как работают пластинчатые теплообменники
Первичная и вторичная рабочая среда внутри системы движутся в противоположных направлениях. Теплообменный процесс между ними реализуется путем:
- заполнения входных патрубков теплообменника рабочей средой;
- перемещения теплоносителя по контурам между пластинами, в результате чего среды обмениваются теплом;
- поступления нагретого теплоносителя в отопительные, ГВС системы, остывшего — в рабочую зону котла, технологического процесса. (примечание: не только отопление и ГВС, но и в любом другом технологическом процессе, где может быть теплоноситель).
Пространство между пластинами попеременно заполняет нагреваемая среда и теплоноситель. То, с какой очередностью это будет происходить, определяет рифление пластин, а уплотнения обеспечивают отделение холодных и горячих потоков и предохраняют от воздействия атмосферного давления. Работа теплообменника сопровождается интенсивной передачей энергии в каждой секции.
Преимущества и сферы применения
- В сравнении с другими типами оборудования, в т.ч. используемого как в производственных технологических процессах, так и в системах отопления, имеют высокую эффективность за счет большей площади контакта через пластины, и в связи с этим сокращают потерю мощности на 25%;
- Коэффициент теплопередачи у пластинчатых теплообменников в три раза больше, чем у кожухотрубчатых, занимаемая площадь в помещении в несколько раз меньше, коэффициент полезного действия 90-95%;
- компактные размеры позволяют использовать небольшое количество теплоносителя;
- имеется возможность изменения характеристик уже используемого теплообменника;
- подходят для организации теплообменного процесса между газами и жидкостями;
- имеют способность к самоочищению, что обеспечивается высокой турбулентностью.
Такие теплообменники могут использоваться в роли подогревателей, конденсаторов или испарителей. Они применяются в производстве, где в технологических процессах необходимо снятие или обмен теплом, в системах отопления и ГВС. В судостроении, машиностроении могут использоваться для охлаждения различного оборудования. Используют теплообменники также в пищевой промышленности, солнечной энергетике, нефтепереработке, металлургии, химической промышленности и еще многих промышленных и бытовых сферах