1.2.2 Конструкция пластинчатого теплообменника
Пластинчатый теплообменник относится к типу поверхностных теплообменных аппаратов, т.е. среды участвующие в процессе теплообмена не смешиваются, а только обмениваются теплом через разделяющую их стенку. Конструктивно пластинчатый теплообменник представляет собой пакет теплообменных пластин и прокладок установленный в специальную раму и стянутый резьбовыми шпильками до определенного размера. Такая конструкция теплообменника обеспечивает эффективную компоновку теплообменной поверхности и, как следствие малы габарите размеры самого аппарата. Пакет пластин размещается между неподвижной и прижимной плитами и закрепляется с помощью верхней и нижней направляющих, стойки и соединительных элементов. Разборные теплообменные аппараты могут собираться на консольной, двухопорной и трехопорной раме, в зависимости от типа пластин и величины поверхности теплообмена.
Конструкция аппаратов позволяет набирать любую (от 5 до 1750 м2) поверхность теплообмена. Тип и количество пластин зависит от требуемой теплопередачи. Сборка пластин гарантирует надежное взаимное уплотнение проточных каналов, а также определяет направление потока в теплообменнике.
|
1. неподвижная плита 2. прижимная плита 3. опора 4. верхняя направляющая 5. нижняя направляющая 6. направляющий ролик 7. стяжная шпилька 8. крепежный болт 9. резиновая втулка 10. уплотнение 11. теплообменные пластины |
Преимущества и недостатки пластинчатых теплообменников:
Давление и температура водяного пара в разборных пластинчатых теплообменниках ограничиваются материалами прокладок. Прокладки из материала EPDM выдерживают до 160°С (давление насыщенного пара до 5 бари), материала Viton - до 190°С (давление до 11 бари). Существуют графики зависимости времени работы прокладок от рабочей температуры в теплообменнике - чем ближе она к максимальной, тем меньше срок службы прокладок. Кроме того, материал прокладок накладывает ограничения на применение рабочих сред, таких как кислоты, щелочи и пр. Паянные пластинчатые теплообменники используются при давлении до 40 бари и температуре до 350°С. Сварные - при давлении 70 бари и температуре до 540°С. Все пластинчатые теплообменники характеризуются высокими коэффициентами теплопередачи, и как следствие, малыми габаритами, меньшей ценой, высокой ремонтопригодностью, более быстрым выходом на режим при более точном регулировании. При постоянных нагрузках их конструкция позволяет осуществлять достаточно точное регулирование по конденсату. Кроме того, высокие скорости теплоносителей, как утверждают производители, способствуют меньшему накипеобразованию, и, как следствие, увеличению межсервисного интервала. Если требуется, площадь теплообмена пластинчатого теплообменника можно легко увеличить или уменьшить путём оснащения дополнительными пластинами или, наоборот, демонтажем части пластин. Следует отметить, что максимальная эффективность достигается на теплообменниках, имеющих пластины со специальным профилем, разработанным для применения на паре.[6]
Удобство в эксплуатации:
- простота монтажа, использования и ремонта;
легкоизменяемая мощность теплообменника путем установки дополнительного количества пластин;
минимальное загрязнение поверхностей благодаря высокой скорости и турбулизации потока;
экономия площадей и денежных средств из-за небольшого веса и габаритных размеров;
исключение возможности смешения жидкостей, благодаря специфической конфигурации уплотнения;
высокая коррозийная стойкость.[2]