Сварной пластинчатый теплообменник

Назначение

Теплообменное оборудование предназначается для того, чтобы нагревать либо охлаждать газ или пар, а также способствовать их испарению или конденсации в ходе технологических процессов.

Пластинчатый теплообменник – это устройство, в котором осуществляется передача тепла от горячего теплоносителя к холодной, нагреваемой среде через стенки пластин различных конструкций, изготовленных из различных металлов или сплавов.

Рис.1 – Пластинчатый теплообменник

Рассмотрим принцип действия теплообменника на примере сварного пластинчатого теплообменника.

Конструкция

Теплообменник состоит из рамы и пакета пластин.

Рис. 2 – Сварной пластинчатый теплообменник

Рама состоит из 4 угловых стоек, верхней и нижней плит и 4 боковых панелей с патрубками. Патрубки служат для ввода и вывода из теплообменника сырья и теплоносителя.

Рис. 3 – Рама

Вся конструкция стянута шпилька с гайками и может быть быстро разобрана для проведения инспекции, сервисного обслуживания или чистки. Для обеспечения герметичности системы панели уплотняются прокладками. Материалом для них могут служить графитовые композиты, тефлон и другие тепловые материалы.

Во избежание коррозии, а также для минимизации терния между углеродистой и нержавеющей сталью, либо другим материалом пластин между верхней и нижней плитой и конечными пластинами устанавливается 2 уплотняющих листа из тефлонового материала.

Принцип действия

Основным рабочим элементом теплообменника является пакет сваренных попарно гофрированных пластин из нержавеющей стали или специальных материалов.

Пространственное извилистое течение жидкости в пространстве между пластинами усиливает турбулизацию потоков рабочих сред. За счет чего повышается коэффициент теплопередачи и уменьшается количество отложений и загрязнений на рабочих поверхностях. Потоки движутся в перекрестном направлении в пределах каждого хода.

Рис. 4 – Движение потоков в пределах хода

 В то время как движение общего потока в многоходовой конструкции организовано по противоточной схеме. При необходимости можно спроектировать теплообменник, работающий в режиме параллельных потоков.

Рис. 5 – Движение общего потока

Каждый ход отделен от соседнего разделителем, который направляет поток среды между пакетом пластин и панелью. За счет использования разделителей теплообменник может быть спроектирован как одноходовым, так и многоходовым  в зависимости от конкретного процесса.

Варианты установки

Теплообменные пластинчатые аппараты могут монтироваться в трех различных вариантах:

  • горизонтальном;
  • вертикальном;
  • подвесном.
Рис. 6 – Подвесной вариант установки

Достоинства и недостатки

Пластинчатые теплообменники отличаются:

  • компактностью;
  • высоким коэффициентом теплопередачи;
  • низкими теплопотерями;
  • низкими потерями давления;
  • простотой обслуживания.

К недостаткам можно отнести:

  • необходимость защиты теплопередающих поверхностей от механических примесей (что решается за счет установки фильтров на входных потоках);
  • ограничения по перепадам давления и температурам.

Видео работы

Добавить комментарий