3. Пластинчатые теплообменники

В пластинчатом теплообменнике (рис. XII-12) поверхность теплообмена образуется гофрированными параллельными пластинами 1, 2, с помощью которых создается система узких каналов шириной 3-6 мм с волнистыми стенками. Жидкости, между которыми происходит теплообмен, движутся в каналах между смежными пластинами, омывая противоположные боко­вые стороны каждой пластины.

П

XII-12

ластина (рис. XII-13) имеет на передней поверхности три прокладки. Большая прокладка 1 ограничивает канал для движения ж идкости I между пластинами, а также отверстия 2 и 3 для входа жидкости I в канал и выхода из него; две малые кольцевые прокладки 4 уплотняют отверстия 5 и 6, через которые поступает и уда­ляется жидкость II, движущаяся противотоком. На рис. XII-13 движение жидкости I по­казано схематично пунктирной линией, а жидкости II — сплошной линией. Жидкость I поступает через штуцер 3, движется по нечетным каналам (считая справа налево) и удаляется через штуцер 4. Жидкость II подается через штуцер 5, движется по чет­ным каналам и удаляется через штуцер 6.

Пакет пластин зажимается между неподвижной плитой 7 и подвижной плитой 8 посредством винтового зажима 9.

В следствие значительных скоростей, с которыми движутся жидкости между пластинами, достигаются высокие коэффициенты теплопередачи, вплоть до 3800 вт/м² [3000 ккал/(м²чград)] при малом гидравли­ческом сопротивлении. Пластинчатые теплообменники легко разбираются и очищаются от загрязнений. К их недостаткам относятся: невозможность работы при высо­ких давлениях и трудность выбора эластичных химически стойких мате­риалов для прокладок.

4. Оребренные теплообменники

К числу компактных и эффективных теплообменников, созданных за последнее время, относятся разные конструкции теплообменных аппаратов с оребренными поверхностями. Применение оребрения со стороны тепло­носителя, отличающегося низкими значениями коэф­фициентов теплоотдачи (газы, сильно вязкие жидко­сти), позволяет значительно повысить тепловые нагрузки аппаратов.

П омимо трубчатых теплообменников с трубами, имеющими поперечные ребра прямоугольного (рис. XII-15, а) или трапециевидного сечения (рис. XII-15, б), разработаны конструкции с продоль­ными, плавниковыми, проволочными, игольчатыми непрерывными спиральными ребрами и др.

Т рубы с поперечными ребрами различной формы широко используются, в частности, в аппаратах для нагрева воздуха— калориферах (рис. XII-14), а также в аппаратах воздушного охлаждения. При нагреве воздуха обычно применяют насыщенный водяной пар, поступаю­щий в коллектор 1 и далее в пучок оребренных труб 2. Конденсат отво­дится из коллектора 3. Иногда используются продольные ребра, которые для турбулизации пограничного слоя (что особенно важно при ламинар­ном течении теплоносителя) на определенном расстоянии надрезаются.

Конструкции оребренных теплообменников разнообразны. Схема уст­ройства современного пластинчато-ребристого теплообменника, работаю­щего по принципу противотока, приведена на рис. XII-16. Теплообмен­ники такого типа используются, например, в низкотемпературных уста­новках для разделения воздуха.