Пластинчатые теплообменники: устройство, преимущества, применение
Пластинчатый теплообменник представляет собой устройство для передачи тепловой энергии от одного носителя (более горячего) к другому (более холодному). Осуществляется процесс теплообмена посредством пластин из нержавеющей стали (преимущественно) или экзотических сплавов, например, титана, обладающего химической инертностью, которая позволяет работать в сверхагрессивных средах.
В качестве теплоносителей могут выступать различные газы, пары, жидкости, включая воду. Именно она используется чаще всего.
Разберёмся в техническом устройстве
Основными конструкционными элементами являются сами пластины. Располагаются они под углом друг к другу в 180°, таким образом, чтобы образовывались чередующиеся каналы – горячий-холодный-горячий-холодный и так далее. Вследствие чего обеспечивается большая поверхность соприкосновения, а, следовательно, и эффективность теплообмена. При этом отмечаются малые габариты самого аппарата.
Геометрия агрегата чётко выверена. Ни одной погрешности, так как любая ошибка может спровоцировать появление трещины в корпусе или разрыв пластин.
Снабжены пластины уплотнительными резиновыми прокладками. Они надёжно предохраняют разнородные жидкости от смешения. Стандартно используются прокладки марки EPDM, они рассчитаны на работу с жидкостями температурой до 150°С.
Тип гофрирования, количество пластин, их размеры зависят от эксплуатационных требований, предъявляемых к аппарату.
Где теплообменники нашли применение?
Область использования теплообменников не ограничивается системами горячего водоснабжения. Технологические процессы гораздо шире. Холодильная техника, кондиционирование, например, а также нефтехимическая промышленность.
Их высокая чувствительность позволяет решать задачи, где основополагающую роль играет один-два градуса. То есть в качестве средства утилизации небольшого количества тепла, точнее низкопотенциальной тепловой энергии, теплообменники незаменимы.
Часто наряду с ними используются кожухотрубные аналоги. Но они проигрывают первым и в размерах, и в показателях эффективности. Так, пластинчатые теплообменники занимают гораздо меньшую площадь, а на их поверхности фактически нет «мёртвых» зон, где теплообмен между средами стремится к нулю.
Преимущества, которые они нам демонстрируют
При их использовании значительно упрощается установка и обслуживание комплекса. Весь объём аппарата можно разобрать, очистить и смонтировать снова в течение 4-6 часов.
Архитектурные особенности конструкции – а именно рифлёная поверхность, а также качественная полировка внутренних поверхностей пластин – вкупе препятствуют оседанию загрязнителей и обеспечивают высокую турбулентность потока.
В среднем пластинчатый теплообменник может работать до момента необходимости ремонта около 20-25 лет. Первым элементом, который выходит из строя, как правило, является прокладка. Её замена должна производиться каждые 5 лет (максимум – 10).
Надежность также входит в список достоинств аппарата. При несанкционированном замерзании теплоносителя разрыва рабочих элементов не происходит. Кожухотрубный аппарат, к примеру, получает необратимые повреждения.
Вывод напрашивается сам собой
Применение высокотехнологичного оборудования, каким является пластинчатый теплообменник, обеспечивает стабильность рабочего режима, его протекание при оптимальных условиях. Также обеспечиваются высокие показатели КПД и достигается максимально эффективное использование источников тепловой энергии.
Аппараты теплообменные кожухотрубчатые с U-образными трубами