Пластинчат топлообменник - устройство и принцип на действие
Пластинчатите топлообменници принадлежат към класа на рекуперативните топлообменници и са устройства, чиято топлообменна повърхност е оформена от набор от тънки щамповани метални пластини.Плочите на топлообменника, събрани в един пакет, образуват канали помежду си, през които протичат топлоносители, обменяйки топлинна енергия. Каналите с охлаждащи течности A и B се редуват един с друг.
Основните размери и параметри на най-често срещанитепластинчати топлообменници в индустрията се определят от GOST 15518-83. Произвеждат се с топлообменна повърхност от 2 до 600 m2 в зависимост от размера на плочите; тези топлообменници се използват при налягания до 1,6 MPa и температури на работните среди от -30 до +180 ° C за осъществяване на топлообмен между течности и пари (газове) като охладители, нагреватели и кондензатори.
Видове пластинчати топлообменници
Пластинчатите топлообменници се разделят според степента на достъпност на топлообменната повърхност за механично почистване и проверка:
Най-широко използвани са сгъваемитепластинчати топлообменници, при които плочите са разделени една от друга с гумени уплътнения. Монтажът и демонтажът на тези устройства се извършва достатъчно бързо, почистването на топлообменните повърхности изисква малко труд.
Свързване на пластинчати топлообменници
Има конструкции на пластинчати топлообменници, при които входните и изходните тръби на топлоносителите са разположени както на предната, така и на задната плоча:
Свързването към входовете и изходите на работните среди се осъществява с помощта на фланцови съединения, съединения за заваряване (стоманена тръба) или резбовивръзки. Възможно е също така да няма разклонителна тръба на входа или изхода на охлаждащата течност. В този случай около отвора на плочата се правят отвори с вътрешна резба за шипове, с помощта на които е възможно да се свърже тръбопроводът с топлоносителя с помощта на топлоустойчива гума или гумено уплътнение.
Плочи за пластинчати топлообменници
Серийно произвежданитепластинчати топлообменници са оборудвани с пластини, щамповани от ламарина с дебелина до 1 mm. Като материали се използват устойчиви на корозия стомана, титан, специални сплави. Плочите на пластинчатия топлообменник имат гофрирана повърхност за турбулизиране на потоците в каналите, което повишава ефективността на топлообмена и предотвратява отлагането на замърсители. Гофрите на плочите обикновено имат профил на равностранен триъгълник в напречно сечение. Колкото по-тъп е ъгълът, под който са разположени гофрите на плочата, толкова по-голямо е съпротивлението, създадено в каналите, толкова по-остър е ъгълът, толкова по-ниско е съпротивлението и толкова по-голям е дебитът.
Изчисляване на пластинчати топлообменници
Изчисляването на пластинчатите топлообменници за якост се свежда до изчисляване на напорни и междинни плочи, плочи, пръти, закрепващи болтове, колектори, дъна и капаци.
По време на проектирането и избора се правят термични и хидравлични изчисления, за да се определят всичкихарактеристики на пластинчатия топлообменник, както и параметрите на процеса на топлообмен. Следното е опростеноизчисление на пластинчат топлообменник като пример. И така,пластинчатият топлообменник вече е проектиран. Състои се от 101 плочи, които образуват 100 канала. Половината от тях са запазени за потока гореща вода, другата половина запоток от студена вода. Двата външни канала, един горещ и един студен, ще имат топлопренос само от едната страна, т.к от другата страна няма воден канал. Помним това, но не вземаме предвид това в примера: