Пластинчатые теплообменники: конструкция, принципы работы, виды, сферы применения
Теплообменник — оборудование, предназначенное для обмена тепловой энергией между двумя средами, имеющими различные температуры. Среды могут быть разных агрегатных состояний: воздух (в виде пара или газа) либо жидкость (например, вода, масло, химические реагенты и прочее). Принципы функционирования теплообменного оборудования напрямую зависят от конструкции и сферы применения конкретного изделия.
Конструкция
В состав теплообменника входят две металлические плиты: одна из них подвижная, вторая находится внеподвижном состоянии. Плиты имеют отверстия, которые предназначаются для входа и выхода сред. Между ними располагается пакет пластин, фиксирующийся на двух направляющих и стягивающийся болтами для обеспечения полной герметичности. Пластины располагаются в определенном порядке: каждая вторя развернута на 180 градусов. Именно благодаря такому расположению направление рабочих сред идет как по потоку (греющая), так и против него (нагреваемая), обеспечивая противоток.
Принципы работы
Теплообменное оборудование функционирует благодаря циркуляции жидкости, которая перемещается по каналам. Конфигурация теплообменника напоминает пакет с четырьмя коллекторами, предназначенными для ввода и вывода сред. Пластины разделяют различные среды, предотвращая их смешивание. Системы крепления теплообменника и габариты всех пластин одинаковы, что значительно упрощает процесс их установки. Каждая из них участвует в теплообмене, исключение составляют лишь первая и последняя — они остаются вне рабочего процесса. Комбинируя каналы в одном теплообменнике, можно точно подобрать пластины для получения теплопередачи с заданными техническими условиями. Глубина каналов, в зависимости от типоразмера, достигает 12 миллиметров в спец исполнении. Пластинчатые теплообменники Ридан способны работать с практически любыми жидкими средами: вода, масла, нефтепродукты, краски, кислоты, пищевые продукты и прочее. Для конкретной среды подбираются определенные материалы.
Виды теплообменного оборудования
Разборный пластинчатый теплообменник — устройство, в котором функцию теплопередачи между теплоносителями выполняет пакет пластин. Чередующиеся пластины с плотными резиновыми прокладками образуют два контура движения и полностью исключают смешивание сред. Название «разборный» обусловлено возможностью разборки пакета пластин, что значительно упрощает обслуживание изделия. Количество пластин в теплообменнике может варьироваться в зависимости от технических требований и задач, которые необходимо решить в рамках реализуемого проекта.
Разборный теплообменник с пластинами free flow применяется для вязких сред, а также сред, содержащих частицы, которые могут забивать каналы разборных теплообменников со стандартными пластинами: твердые включения, волокна, пульпы, кристаллы. Особое рифление пластины обеспечивает высокий коэффициент теплопередачи за счет высокой турбулентности и низкого перепада давления. Каналы теплообменника «free-flow» открыты. Благодаря этому отсутствует контакт пластин друг с другом, что, в свою очередь, обеспечивает длительную работу ПТО даже при засорении части каналов.
Паяный пластинчатый теплообменник эффективен в технологических процессах с использованием не агрессивных жидкостей без механических примесей. Пластины из нержавеющей стали надежно спаяны между собой во всех точках соприкосновения, что полностью исключает утечку и смешение сред. В качестве материала для пайки используется медь. Не имея в своей конструкции тяжелых рам и уплотнений, паянные теплообменники отличаются исключительной компактностью и легкостью, а высокая эффективность теплообмена достигается за счет узких каналов.
Полусварной пластинчатый теплообменник применяется в технических процессах с агрессивными средами. В качестве теплоносителя могут быть использованы аммиак, фреоны, кислоты, и т.п. Агрессивная среда перемещается в каналах внутри сварных кассет. Полусварной теплообменник отличается компактным исполнением, широким диапазоном рабочих температур и высоким коэффициентом теплопередачи.
Сварной теплообменник SB применяется практически для любых процессов и сред, в том числе с высокой вязкостью и склонных к образованию отложений. Аппарат хорошо зарекомендовал себя в работе с агрессивными средами, высокой рабочей температурой и давлением. Cостоит из пакета квадратных пластин, сваренных между собой. Пакет пластин вставлен в прямоугольную стальную конструкцию — раму из углеродистой стали, состоящую из верхней и нижней крышек — панелей. Контуры теплоносителей полностью герметичны и могут быть снабжены перегородками для организации нескольких ходов жидкостей или газа.
Сварной теплообменник SPS предназначен для работы со средами с высокими рабочими давлениями и температурами. Превосходно подходит для применения в качестве подогревателей, холодильников и конденсаторов. Основной элемент теплообменника — полностью сварной пакет штампованных пластин круглой формы. Пластины свариваются попарно между собой, образуя «кассету». После этого кассеты свариваются по периметру в пакет, который, в свою очередь, помещается в цилиндрический кожух. В данной модели предусмотрено два вида конструкции. Разъемная конструкция (FL) — обеспечивает быстрый и легкий доступ к теплообменной поверхности для осмотра и механической очистки пакета пластин. Полностью сварная (FW) — позволяет работать при более высоких значениях температур и давлений.
Спиральный теплообменник SonSPV применяется для теплообмена между средами с высокой вязкостью, содержащими большое количество механических примесей. Либо в случаях, когда механические включения и волокна являются неотъемлемой частью технологии (растворы солей, пульпы, эмульсии). Состоит из двух непрерывных стальных пластин одинаковой ширины, закрученных относительно общего центра-сердцевины, выполненной в виде трубы. Пластины образуют между собой зазор постоянной величины — спиральный канал. Для герметизации спиральные каналы попеременно завариваются с противоположных торцов. Для удобства очистки внутренней полости крышки крепятся к вертикальной стойке на специальных петлях, что позволяет легко открывать теплообменник.
Сферы применения
Современные типы теплообменного оборудования обеспечивают целый комплекс значимых процессов на предприятиях промышленного сектора нашей страны и за ее пределами. Теплообменники Ридан находят успешное применение в сфере газовой и нефтехимической промышленности, АПК, медицинской, химической и энергетической отрасли .Передовые технические решения на основе теплообменного оборудования Ридан успешно применяются при строительстве и реконструкции крупнейших российских предприятий, инфраструктурных и социальных объектов. Продукция широко используется в сфере жилищно-коммунального хозяйства. Собственное производство на территории России, полный цикл изготовления и более чем 20-летний успешный опыт делают наши теплообменники незаменимым и надежным помощником. Широкий перечень оборудования, типоразмеров, вариативность исполнения, помощь при подборе и обслуживании помогут обеспечить надежность работы Ваших инженерных систем на долгие годы.
Похожие статьи