1.2 Пластинчатый теплообменник

Пластинчатые теплообменники относятся к классу рекуперативных теплообменников и представляют собой аппараты, теплообменная поверхность которых образована набором тонких штампованных металлических пластин с гофрированной поверхностью. Пластины, собранные в единый пакет, образуют между собой каналы, по которым протекают теплоносители, обменивающиеся тепловой энергией. Каналы с теплоносителями А и В чередуются между собой.

Основные размеры и параметры наиболее распространенных в промышленности пластинчатых теплообмен-ников определены ГОСТ 15518-83. Их изготовляют с поверхностью теплообмена от 2 до 600 м2 в зависимости от типоразмера пластин; эти теплообменники используют при давлении до 1,6 МПа и температуре рабочих сред от -30 до +180°С для реализации теплообмена между жидкостями и парами (газами) в качестве холодильников, подогревателей и конденсаторов.

Пластинчатые теплообменники разделяют по степени доступности поверхности теплообмена для механической очистки и осмотра:

 разборные <http://www.teploobmenka.ru/oborud/art-rphe/>

 полуразборные (полусварные) <http://www.teploobmenka.ru/oborud/art-psphe/>

 неразборные (паяные и сварные) <http://www.teploobmenka.ru/oborud/art-bhe/>

Наиболее широко применяют разборные пластинчатые теплообменники, в которых пластины отделены одна от другой резиновыми уплотнениями. Монтаж и демонтаж этих аппаратов осуществляют достаточно быстро, очистка теплообменных поверхностей требует незначительных затрат труда.

Пластинчатые теплообменники классического исполнения имеют патрубки входа и выхода теплоносителей на передней плите. Существуют также исполнения, в которых патрубки входа и выхода теплоносителей расположены как на передней, так и на задней плите теплообменника. Присоединение к входам и выходам рабочих сред осуществляется с помощью фланцевых соединений, соединения под сварку (стальная труба) или резьбового соединения. Возможно также отсутствие какого-либо патрубка на входе или выходе теплоносителя. В таком случае вокруг отверстия на плите выполняются отверстия с внутренней резьбой под шпильки, с помощью которых можно подсоединить трубопровод с теплоносителем с применением термостойкого резинового или каучукового уплотнения.

Серийно выпускаемые пластинчатые теплообменники комплектуют пластинами, штампованными из листового металла толщиной до 1 мм. Гофры пластин обычно имеют в сечении профиль равностороннего треугольника. Материал пластин - оцинкованная или коррозионно-стойкая сталь, титан, алюминий. Расчет на прочность пластинчатых теплообменников сводится к расчету нажимных и промежуточных плит, пластин, штанг, стяжных болтов, коллекторов, днищ и крышек.

1.2.1 Принцип работы пластинчатых теплообменников

Пластинчатые теплообменники представляют собой разборные теплообменные аппараты. Поверхность теплообмена состоит из тонких металлических штампованных пластин, изготовленных из коррозийностойких сталей 1.4401/AISI316; 1.4301/AISI304.

Гофрированная поверхность пластин усиливает турбулизацию потоков рабочих сред, за счет чего повышается коэффициент теплопередачи и уменьшается количество отложений и загрязнении на рабочих поверхностях.

Для уплотнения межпластинных каналов исползуются прокладки из термостойкой резины. Уплотнительные прокладки крепятся на пластине таким образом, что после сборки и сжатия пластины в аппарате образуют две системы герметичных межпластинных каналов, по которым протекают жидкости, участвующиев теплообмене.

В процессе теплообмена жидкости движутся навстречу друг другу (в противотоке), и горячая жидкость передает тепло через стенку пластины. Теплопередача зависит от профиля пластины. Различные профили пластин определяют коэффициент передачи тепла.

Все пластины в пакете одинаковы, только развернуты одна относительно другой на 180 градусов, такая установка пластин обеспечивает чередование горячих и холодных каналов.

Такой принцип построения теплообменника позволяет быстро модифицировать его, как в сторону увеличения количества пластин, тем самым увеличивая мощность теплообменника, так и легко отремонтировать в случае выхода из строя резинового уплотнения или теплообменной пластины.[2]

По типам пластинчатые теплообменники делятся на пластинчатые теплообменники одноходовые <http://teplo-obmenniki.ru/plast1.html>, пластинчатые теплообменники двухходовые <http://teplo-obmenniki.ru/plast2.html>, пластинчатые теплообменники трехходовые <http://teplo-obmenniki.ru/plast3.html>. И на рисунке, который расположен внизу показаны принципы работы всех трех типов пластинчатого теплообменника.[7]

Обозначения на пластинчатых теплообменниках:

.Вход греющей среды.

. Выход греющей среды.

. Выход нагреваемой среды.

. Вход нагреваемой среды.

. Обработка отопления (слив и очистка).

. Циркуляция ГВС (слив и очистка).

. Развоздушивание.

. Развоздушивание.