СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ
- Введение
- Типы, устройство и принцип работы пластинчатых теплообменников
- Пластинчатые разборные теплообменные аппараты
- Паяные теплообменные аппараты
- Полусварные теплообменники
- Сварные теплообменники
Применение пластинчатых теплообменников
- Технические характеристики пластинчатых теплообменников
- Плюсы и минусы пластинчатых теплообменников
- Преимущества
- Недостатки
- Заключение
ВВЕДЕНИЕ
Пластинчатый теплообменник – один из видов рекуперативных теплообменных аппаратов, в основе работы которого лежит теплообмен между двумя средами через контактную пластину без смешения.
ТИПЫ, УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ ПЛАСТИНЧАТЫХ ТЕПЛООБМЕННИКОВ
Принцип работы всех пластинчатых теплообменных аппаратов одинаков:
- На входы ТО подаются теплоносители.
- Теплоносители движутся по внутреннему контуру теплообменного агрегата, который сформирован пакетом пластин.
- В процессе движения, контактируя с поверхностью пластины, более горячий теплоноситель отдает часть тепла нагреваемой среде.
- С выходов теплоносители, с изменившейся температурой, поступают в систему отопления, водоснабжения или вентиляции.
- Входные и выходные отверстия теплообменных аппаратов могут иметь различное сечение (у агрегатов Ридан диаметр достигает 500 мм), и с помощью патрубков подключаются к трубопроводу основной системы.
Данный принцип действия и устройство пластинчатого ТО хорошо продемонстрированы в следующем видео.
Принцип работы пластинчатого теплообменника
Виды пластинчатых теплообменников в зависимости от конструкции:
- разборные;
- паяные;
- сварные;
- полусварные.
Пластинчатые разборные теплообменные аппараты
Пластинчатый разборный теплообменник – устройство, в котором основную функцию теплопередачи между теплоносителями выполняет пакет пластин. Среды не смешиваются между собой благодаря чередованию пластин с плотными резиновыми прокладками, которые образуют два контура движения.
Свое название «разборные» подобный тип агрегатов получил за то, что пакет пластин не только собирается, но и разбирается во время регулярного обслуживания (промывки) или ремонта.
Разборный теплообменник состоит из следующих элементов:
- Неподвижная прижимная плита – основной элемент.
- Пластины теплообменного аппарата, выполнены из нержавеющей стали или титана, прижимаются друг к другу с использованием уплотнительных прокладок. Количество пластин зависит от технических параметров и требований к оборудованию.
- Пакет пластин – главный функциональный элемент, который образует внутренний контур устройства и осуществляет теплообмен.
- Несущая база – направляющая балка, на которую надеваются пластины во время сборки агрегата.
- Подвижная прижимная плита – прижимает весь пакет к неподвижной прижимной плите с помощью элементов крепления: стяжных болтов, подшипников, стопорных шайб.
- Опорная станина – вертикальный элемент, к которому прикрепляются направляющие балки (верхняя и нижняя несущие балки).
Благодаря высокой скорости рабочих сред внутри разборных теплообменных аппаратов отложения и засоры скапливаются на его внутренних поверхностях медленнее, чем на поверхностях кожухотрубных агрегатов.
Несомненное достоинство данного вида ТО – возможность полной разборки аппарата, что позволяет производить не только промывку пластин, но и их механическую очистку.
Также стоит отметить, что возможность полной разборки агрегата позволяет не заменять его целиком в случаях протечек, а быстро выявить нерабочие элементы, поменять их и вновь запустить теплообменник в эксплуатацию. При наличии необходимых запасных частей «под рукой» вся процедура займет от нескольких часов до 1 часа.
Паяные теплообменные аппараты
Паяные теплообменники также в своей основе содержат пакет пластин, но отличие от разборных заключается в том, что они спаяны между собой, поэтому сборка/разборка такого пакета – невозможна.
Пайка производится с помощью никеля или меди, поэтому обозначают два основных вида паяных пластинчатых теплообменников: никельпаяный и меднопаяный. Никелевый припой используется для аппаратов, которые будут работать с более агрессивными средами.
Паяные теплообменные аппараты применяются в основном в бытовом сегменте благодаря своей низкой стоимости, простоте и небольшим габаритам. Чаще всего подобный тип устройств можно встретить в системах отопления частных домов, где теплообменник подключается к водонагревательному котлу.
Полусварные теплообменники
Полусварные теплообменные аппараты – агрегаты, в которых пакет пластин сделан комбинированным способом:
- пластины попарно свариваются между собой;
- с внешней стороны такого сдвоенного мини-пакета прикрепляются уплотнения;
- далее прикрепляется следующий сваренный мини-пакет.
Подобный тип конструкции позволяет использовать полусварные теплообменные аппараты в работе с агрессивными средами или в охлаждении, поскольку сварка пластин исключает возможность утечки фреона в охлаждающем контуре.
Сварные теплообменники
Сварные теплообменные аппараты – устройства, в которых пластины сварены между собой без использования уплотнителей.
Один из потоков теплоносителей движется по гофрированным каналам, второй по трубчатым. Принцип работы пластинчатого сварного теплообменника показан в этом видео.
Принцип работы сварного теплообменника
Сварные теплообменные аппараты применяются в технических процессах с предельными параметрами: высокими температурами (до 900 градусов Цельсия), давлением (до 100 бар) и крайне агрессивными средами, поскольку отсутствие резиновых уплотнителей и сварной метод сцепления исключают возможность протечки и смешения сред.
Основные недостатки подобного типа агрегатов: высокая стоимость и габариты.