Пластинчатые теплообменники
Пластинчатые теплообменники имеют широкое применение в тепло- энергетике, что обусловлено следующими их качествами:
высокая эффективность теплообмена и вследствие этого высокий
кпд; ям;
надежность и устойчивость к внешним и внутренним воздействи-
простота монтажа и эксплуатации, низкие трудозатраты при ре-
монте оборудования;
лёгкость очистки благодаря разборной конструкции;
небольшие массогабаритные показатели;
низкие потери давления, малая величина недогрева;
возможность изменения характеристик уже эксплуатируемого теплообменника.
В системах теплоснабжения пластинчатые теплообменники применя- ются в установках, нагревающих воду для отопления и горячего водоснабже- ния. Они имеют следующие преимущества:
повышенная надёжность системы теплоснабжения;
эффективный теплосъём в пластинчатом теплообменнике, обес- печивающий необходимую температуру воды в обратной магистрали незави- симо от условий использования;
упрощение задачи регулирования отпуска теплоты.
Существует весьма большое количество различных пластинчатых теп- лообменников. Разборные пластинчатые теплообменники состоят из набора теплообменных пластин (рис. 1.23), которые поставляются с прокладками,
уплотняющими различные каналы от воздействия атмосферного давления и отделяющими холодные и горячие потоки. Пластины в теплообменниках данного типа свариваются только с одной стороны, с другой же стороны обычно устанавливаются прокладки.
Система уплотнительных прокладок пластинчатого теплообменника построена так, что после сборки и сжатия пластин в аппарате образуются две системы герметичных каналов, изолированных одна от другой металличе- ской стенкой и прокладками: одна для горячей рабочей среды, другая – для холодной. Обе системы межпластинных каналов соединяются со своими коллекторами и далее со штуцерами для входа и выхода рабочих сред, рас- положенных на плитах.
Рис. 1.23. Принципиальная схема сборки пластинчатого аппарата: 1, 2,
11, 12 – штуцера; 3 – неподвижная плита; 4 – верхнее угловое отверстие; 5 – кольцевая резиновая прокладка; 6 – граничная пластина; 7 – штанга; 8 – на- жимная плита; 9 – задняя стойка; 10 – винт; 13 – большая резиновая проклад- ка; 14 – нижнее угловое отверстие; 15 – теплообменная пластина
Холодная рабочая среда входит в аппарат через штуцер 1, расположен- ный на неподвижной плите, и через верхнее угловое отверстие 4 попадает в продольный коллектор, образованный угловыми отверстиями пластин после
их сборки. По коллектору холодная среда доходит до пластины 6, имеющей глухой угол (без отверстия), и распределяется по нечётным межпластинным каналам, которые сообщаются (через один) с угловым коллектором благода- ря соответствующему расположению больших 13 и малых 5 резиновых про- кладок. При движении вверх по межпластинному каналу среда обтекает гоф- рированную поверхность пластин, обогреваемых с обратной стороны горячей средой. Затем подогретая среда проходит в продольный коллектор, образо- ванный нижними угловыми отверстиями 14, и выходит из аппарата через штуцер 11. Горячая рабочая среда движется в аппарате навстречу холодной. Она поступает в штуцер 12, проходит через нижний коллектор, распределя- ется по четным каналам и движется по ним вверх. Через верхний коллектор и штуцер 2 охлаждённая горячая среда выходит из теплообменника. Сами теплообменные аппараты по конструктивному оформлению весьма разнообразны.
На рис. 1.24 в качестве примера приведена конструкция в сборе одно- секционного теплообменника на двухопорной раме без дополнительных стя- жек.
Рис. 1.24. Пластинчатый односекционный теплообменник: 1 – пластины; 2, 3,
– горизонтальные штанги; 4, 5 – плиты; 6, 7 – патрубки
Пластины пластинчатых односекционных теплообменников могут быть изготовлены из различных металлов, включая нержавеющую сталь, ти- тан, никель и т.д. В качестве прокладок применяется нитроловая, бутиловая, силиконовая и фторуглеродная резина. Кроме того, определенные пластины могут быть снабжены прокладками из спрессованного волокнистого асбеста.