21.Пластинчатые теплообменники

В пластинчатом теплообменнике (рис. V111-19) поверхность теплообмена образуется гофрированными параллельными пластинами /, 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.

Пластина (рис. VII1-20) имеет на передней поверхности три прокладки. Большая прокладка J ограничивает канал для движения жидкости между пластинами, а также отверстия 2 и 3 для входа жидкости / в канал и выхода из него; две малые кольцевые прокладки 4 уплотняют отверстия 5 и 6, через которые поступает и уда­ляется жидкость//, движущаяся противотоком.

На рис. VIII-19 движение жидкости показано схематично пунктирной линией, а жидкости сплошной линией. Жидкость поступает через штуцер 3, движется по нечетным каналам (считая справа налево) и удаляется через штуцер. 4. Жидкость // подается через штуцер 5, движется по чет­ным каналам и удаляется через штуцер 6.

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

Вследствие значительных скоростей, с которыми движутся жидкости между -пластинами, достигаются высокие коэффициенты теплопередачи, вплоть до 3800 вт/м² [3000 ккал/(м²-чград)\ при малом гидравлическом сопротивлении.

Рис. VI11-19. Схема пластинчатого теплообмен­ника:

/ — четные пластины: 2 — нечетные пластины:

3, 4 — штуцера для входа и выхода теплоносителя /;

5, 6 — то же. для теплоносителя ;

7 — неподвиж­ная головная плита; 8 — подвижная головная плита;

/, 4 — прокладки; 2, 3 — отверстия для жидкости /; 5, 6 — отвер­стия для жидкости //.

9 •— стяжное винтовое устройство.

22.Оребреные 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.

Помимо трубчатых теплообменников с трубами, имеющими поперечные ребра прямоугольного (рис. VII1-21, а) или трапециевидного сечения (рис. VI11-21, б), разработаны конструкции с продоль­ными, плавниковыми, проволочными, игольчатыми непрерывными спиральными ребрами и др.

Рис. VIII-21. Элемен­ты оребренного тепло­обменника:

а — прямоугольные реб­ра; 6 — трапециевидные ребра.

Трубы с поперечными ребрами различной формы широко используются, в частности, в аппаратах для нагрева воздуха — калориферах (рис. VII1-22), 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.

Рис. VIII-22. Пластинчатый калорифер: Рис. VIII-23. Схема устройства пла-/ - коллектор для входа пара; 2 - ореб- стинчато-ребристого теплообменника, репная труба; 3 — коллектор для приема конденсата.

Конструкции оребреных теплообменников разнообразны. Схема устройства современного пластинчато-ребристого теплообменника, работающего по принципу противотока, приведена на рис. VII1-23. Теплообменники такого типа используются например, в низкотемпературных установках для разделения воздуха.