Пластинчатый теплообменник: принцип действия, схема и особенности работы аппарата

Битермический теплообменник: профилактика

Для всех агрегатов, работающих с жидкостью, такая операция проводится всегда, однако с разной периодичностью. Она необходима из-за качества воды, которая далеко не везде соответствует нормам.

Для котлов с совмещенными теплообменниками регулярная промывка не рекомендация, она — требование обязательное, жесткое. Если владельцы такого оборудования будут игнорировать правило, приписанное в инструкции, то производитель оставляет за собой право отказаться от гарантийного обслуживания. Цель своевременной промывки битермического теплообменника — полное восстановление работоспособности контуров.

Профилактические мероприятия

Способов профилактики есть несколько.

  1. Промывка собственными силами. Этот вариант — самый простой. В данном случае хозяева промывают контуры с помощью специальной жидкости и бустера — насоса, который создает давление. Эта элементарная процедура не требует разбора котла, поэтому от силы занимает 15-20 минут.
  2. Промывка в сервисном центре. Операция, проводимая специалистами, всегда остается оптимальным вариантом. Такая «профилактика от профи» быстро восстановит работу отопительного оборудования, гарантированно предотвратит возникновение любых непредвиденных ситуаций.

У первого способа есть один недостаток, он относится как к самой операции, так и к использующимся средствам. Некоторые препараты максимально эффективны, но по этой причине они довольно агрессивны. Если промывка выполняется некорректно, то есть риск нарушить герметичность прибора.

Устранить течь в битермическом теплообменнике достаточно сложно, иногда это не по силам даже профессионалам. Нередко хозяевам остается лишь один выход — замена поврежденного элемента новым. В сервисных центрах обычно применяют мягкие средства

«Агрессоры» используются только при серьезных загрязнениях, но в таких случаях с ними обращаются очень осторожно

Надо отметить, что любимые и крайне популярные народные средства — лимонная, уксусная кислота — в этом случае не так эффективны. Они не смогут справиться с устранением налета в теплообменниках, поэтому использовать эти (и подобные продукты) не рекомендуют. Хотя некоторые хозяева с этим утверждением не согласны: у них получилось справиться даже с серьезной пробкой именно промывкой лимонной кислотой. Но на такую операцию был потрачен целый день.

Когда требуется чистка?

Эта операция должна выполняться регулярно, но бывают форс-мажорные ситуации, когда без нее не обойтись.

  1. Профилактическая чистка. Как минимум раз в 2 года (лучше ежегодно) битермический теплообменник требует «очистительной процедуры».
  2. Читка котла «по требованию». Она необходима, если владельцы заметили, что котел вдруг стал работать менее эффективно.
  3. Поломка теплогенератора. Это ЧП тоже нельзя назвать редким, чаще оно происходит в самый разгар отопительного сезона. В этом случае рекомендуют провести дополнительные мероприятия — совместить ремонт и чистку всех узлов агрегата.

Несмотря на то, что устроено это оборудование проще, чем обычные приборы, для его ремонта и профилактики рекомендуют приглашать специалистов. Исключением станет хозяин, который хорошо разбирается в такой технике.

Специальные формулы

Расчет основывается на уравнении теплопередачи Q = F×k×Δt, где Q означает объем теплового потока (Вт), F — площадь поверхности в м2, k — коэффициент передаваемого тепла, а Δt — разность в показателях температур теплоносителей на входе и выходе из агрегата.

Чтобы вычислить площадь поверхности, используют формулу F=Q/k×Δt. Формула теплопередачи учитывает конструктивные особенности агрегата. Рассмотрев их, можно выделить значения t1 и t2, чтобы рассчитать F. Для вычислений используется формула Q=G1cp1(t1вх–t1вых)=G2cp2(t2вых–t2вх), где G1и G2 обозначают расход массы греющего и нагреваемого теплоносителя, cp1 и cp2 — удельную теплоемкость по нормативам. Обмениваясь энергией, теплоносители меняют температуру, поэтому t1вх и t1вых, t2вх и t2вых выводятся в проверочном расчете для сравнения с фактическими температурными показателями

Важно учесть коэффициент теплоотдачи среды и конструктивные особенности теплообменного оборудования. Детальный конструкторский расчет предполагает составление схемы теплообменных агрегатов, включая схему движения теплоносителя

Стандартные размеры элементов и коэффициенты теплоотдачи учитывают в ГОСТах. Чтобы не ошибиться, можно ознакомиться с примерами расчетов для разных типов теплового оборудования. Простые подсчеты выполняются на онлайн-калькуляторе, куда вносятся соответствующие параметры. Для сложных систем понадобятся опыт и знания, а также потребуется соответствующее программное обеспечение. Избежать ошибок можно, если доверить проведение расчетов специалистам.

Стальной агрегат


Стальные теплообменники — самые распространенные ввиду доступности материала и простоты обработки. Себестоимость изделий низкая, поэтому цена для конечного покупателя — самая доступная. Стальные агрегаты отличаются долгим сроком службы и пластичностью. Последний параметр очень важен ввиду контакта материала с высокотемпературной средой. Пластичность не дает формироваться трещинам на участках, где воздействие горелки провоцирует тепловое напряжение. К недостаткам стальных теплообменников относят подверженность коррозии — распространенная проблема для металлов. Ее разрушительное действие снаружи и внутри конструкции снижает общий срок эксплуатации агрегата. Другой недостаток — большие масса и габариты, что само по себе для многих неприемлемо, вдобавок увеличивается расход топлива из-за увеличенного объема теплоносителя. Причина — в желании производителей обеспечить высокую инертность, для чего объем внутреннего пространства и толщина стенок агрегата увеличиваются.

Основные способы промывки

Начать следует с того, что теплообменник, прежде всего, является трубной системой с двигающейся внутри жидкостью. Но вода, которая используется в системах, обычно не отличается высоким качеством. Разные соли металлов, присутствующие в ней, оседают на стенках конструкции, становятся накипью и сужают проход. Существует три способа борьбы с накипью:

  • механический;
  • химический;
  • посредством закачивания в систему жидкости под сильным напором.

В статье рассматривается только чистка своими руками, в связи с чем о третьем способе мы говорить не будем. В одиночку с ним точно не справиться, так как потребуется специальный компрессор, способный создавать давление примерно в 10 атмосфер. Только с помощью этого устройства можно разбить отложения на железных поверхностях.

Обратите внимание! С двумя другими же способам вполне можно справиться собственноручно. Сразу оговоримся, что это достаточно трудно, да и навыки соответствующие потребуются

Видео – Чистка теплообменников

https://youtube.com/watch?v=Ljjkd_IrQQg

Способ №1. Механическая промывка

Если используется эта промывка теплообменника газового котла, не забывайте, что сам обменник занимает много пространства в теплогенераторе. Он расположен над камерой сжигания, поэтому туда непросто добраться. Алгоритм действий должен быть следующим.

Шаг первый. Снимается верхняя часть корпуса. Чтобы это сделать, необходимо отключить электрическое питание и подачу газа (если все это предусмотрено конструкцией котла).

Шаг второй. Обменник отсоединяется от отопительной магистрали.

Шаг третий. Крепления прибора снимаются.

После этого можно извлекать теплообменник из теплогенератора и приступать непосредственно к процедуре промывки. А что можно увидеть после демонтажа? Как правило, все внутренние полости забиты накипью – солями металлов, кальция или же натрия, а еще трехвалентным ферумом.

Для чистки придется использовать металлические инструменты – штыри, скребки и так далее

В ходе работы следует проявить особую осторожность, дабы не повредить поверхности конструкции

В некоторых случаях прибор смачивается в какой-либо емкости, заполненной несильным раствором соляной кислоты. И как только накипь размякнет, можно начинать удалять ее. По окончании процедуры все внутренние пустоты промываются водой под незначительным давлением. В этих целях можно приложить шланг, подключенный к системе водоснабжения.

Вы сможете лично убедиться, сколько грязи при этом выльется. Нужно дождаться, когда начнет течь чистая вода. Дополнительно можно простукать поверхности прибора киянкой (это специальный молоток, выполненный из древесины или резины).

Полная инструкция по промывке газового котла

Ранее мы рассказывали о том как полностью промыть и прочистить газовый котел своими руками, советуем вам ознакомится с данной информацией

Способ №2. Химическая промывка

Сразу оговоримся, что такая промывка является достаточно сложной процедурой. В ходе работы понадобится специальный прибор, именуемый бустером. И, невзирая на то, что данный вариант предельно упрощен, для его воплощения все равно следует знать о ряде важных нюансов.

В чем же упрощенность методики? Прежде всего, нет необходимости в извлечении теплообменника и демонтаже некоторых элементов газового котла. Необходимо лишь отсоединить пару патрубков (к одному из них нужно подключить специальный шланг, посредством которого внутрь корпуса будет подаваться чистящее средство). Пройдя через корпус, средство выйдет наружу посредством второго патрубка, к которому также будет подключен шланг. Следовательно, как в обменнике, так и в бустере средство будет перемещаться по кругу.

А теперь рассмотрим, из каких компонентов состоит сам бустер. К таковым относится:

  • емкость для химического вещества;
  • электрический нагреватель (он есть далеко не на всех моделях, но люди с опытом советуют приобретать именно такие модели; так реагент будет нагреваться, а будучи теплым, он более быстро и качественно удаляет накипи соли и грязи);
  • насос.

Обратите внимание! Такими химическими реагентами могут быть разного рода растворы, находящиеся в свободной продаже на отечественном рынке. И вопрос выбора правильного реагента является наиболее актуальным

В каждом конкретном случае необходимо учитывать не только степень засорения, но и его тип, а также материал, использованный при изготовлении теплообменника.

Далее мы выясним, с помощью каких средств может выполняться промывка теплообменника газового котла.

Печь с теплообменником для бани

Ранее мы рассказывали о том как выбрать хорошую печь с теплообменником для бани, советуем вам ознакомится с данной информацией

Механизмы теплопередачи в расчете теплообменников

Тремя основными видами для осуществления теплообмена являются конвекция, теплопроводность и излучение.

При теплообменных процессах, протекающих в соответствии с принципами механизма теплопроводности, теплоэнергия передается в виде переноса энергии упругих атомных и молекулярных колебаний. Переход данной энергии между разными атомами производится в направлении к снижению.

Расчет характеристик передачи тепловой энергии по принципу теплопроводности осуществляется по закону Фурье

Данные поверхностной площади, коэффициенте теплопроводности, температурном градиенте, периоде прохождения потока применяются для вычисления количества теплоэнергии. Понятием температурного градиента определяется изменение температуры в направлении теплопередачи на ту или иную единицу длины.

Коэффициент теплопроводности является скоростью теплообменного процесса, т.е. количеством тепловой энергии, проходящей через какую-либо единицу поверхности в единицу времени.

Как известно, металлы характеризуются наибольшим коэффициентом теплопроводности относительно других материалов, что обязательно должно учитываться при каких-либо расчетах теплообменных процессов. Что касается жидкостей, то они, как правило, имеют относительно меньший коэффициент теплопроводности по сравнению с телами в твердом агрегатном состоянии.

Вычислить количество передаваемой тепловой энергии для расчета теплообменников, при которых теплоэнергия передается между различными средами через стенку, можно с использованием уравнения Фурье. Она определяется как количество теплоэнергии, проходящей через плоскость, которая характеризуется очень малой толщиной:

После выполнения некоторых математических операций получаем следующую формулу

Можно сделать вывод, что падение температуры внутри стенки производится в соответствии с законом прямой линии.

Устройство и принцип работы

Конструкция разборного пластинчатого теплообменника включает в себя:

  • стационарную переднюю плиту на которой монтируются входные и выходные патрубки;
  • неподвижную прижимную плиту;
  • подвижную прижимную плиту;
  • пакет теплообменных пластин;
  • уплотнения из термостойкого и устойчивого к воздействию агрессивных сред материала;
  • верхнюю несущую базу;
  • нижнюю направляющую базу;
  • станину;
  • комплект стяжных болтов;
  • Набор опорных лап.

Такая компоновка агрегата обеспечивает максимальную интенсивность теплообмена между рабочими средами и компактные габариты устройства.

Конструкция разборного пластинчатого теплообменника

Чаще всего, теплообменные пластины изготавливаются методом холодной штамповки из нержавеющей стали толщиной от 0,5 до 1 мм, однако, при использовании в качестве рабочей среды химически активных соединений, могут использоваться титановые или никелевые пластины.

Все пластины, входящие в состав рабочего комплекта, имеют одинаковую форму и устанавливаются последовательно, в зеркальном отражении. Такая методика установки теплообменных пластин обеспечивает не только формирование щелевых каналов, но и чередование первичного и вторичного контуров.

Каждая пластина имеет 4 отверстия, два из которых обеспечивают циркуляцию первичной рабочей среды, а два других изолируются дополнительными контурными прокладками, исключающими возможность смешивания рабочих сред. Герметичность соединения пластин обеспечивается специальными контурными уплотнительными прокладками, изготовленными из термостойкого и устойчивого к воздействию активных химических соединений материала. Устанавливаются прокладки в профильные канавки и фиксируются с помощью клипсового замка.

Принцип работы пластинчатого теплообменника

Оценка эффективности любого пластинчатого ТО осуществляется по следующим критериям:

  • мощности;
  • максимальной температуре рабочей среды;
  • пропускной способности;
  • гидравлическому сопротивлению.

Исходя из этих параметров подбирается необходимая модель теплообменника. В разборных пластинчатых теплообменниках регулировать пропускную способность и гидравлическое сопротивление можно, изменяя количество и тип пластинчатых элементов.

Интенсивность теплообмена обусловлена режимом течения рабочей среды:

  • при ламинарном течении теплоносителя интенсивность теплообмена минимальна;
  • для переходного режима характерно увеличение интенсивности теплообмена за счет появления завихрений в рабочей среде;
  • максимальная интенсивность теплообмена достигается при турбулентном движении теплоносителя.

Рабочие характеристики пластинчатого ТО рассчитываются для турбулентного течения рабочей среды.

В зависимости от расположения канавок, различают три типа теплообменных пластин:

  1. с «мягкими» каналами (канавки расположены под углом 60). Для таких пластин характерна незначительная турбулентность и небольшая интенсивность теплообмена, однако «мягкие» пластины обладают минимальным гидравлическим сопротивлением;
  2. со «средними» каналами (угол рифления от 60 до 30). Пластины являются переходным вариантом и отличаются средними показателями турбулентности и интенсивности теплопередачи;
  3. с «жесткими» каналами (угол рифления 30). Для таких пластин характерна максимальная турбулентность, интенсивный теплообмен и значительное увеличение гидравлического сопротивления.

Для увеличения эффективности теплообмена движение первичной и вторичной рабочей среды осуществляется в противоположном направлении. Процесс теплообмена между первичной и вторичной рабочими средами происходит следующим образом:

  1. Теплоноситель подается на входные патрубки теплообменника;
  2. При перемещении рабочих сред по соответствующим контурам, сформированным из теплообменных пластинчатых элементов, происходит интенсивная теплопередача от нагретой среды нагреваемой;
  3. Через выходные патрубки теплообменника нагретый теплоноситель направляется по назначению (в отопительные, вентиляционные, водопроводные системы), а остывший теплоноситель снова попадает в рабочую зону теплогенератора.

Принцип работы пластинчатого теплообменного аппарата

Для обеспечения эффективной работы системы необходима полная герметичность теплообменных каналов, которая обеспечивается уплотнительными прокладками.

Расчет средней разности температур

Поверхность теплообмена рассчитывается при определении требуемого количества теплоэнергии посредством теплового баланса.

Расчет требуемой теплообменной поверхности осуществляется с использованием той же формулы, что и при расчетах, осуществляемых раннее:

Температура рабочих сред, как правило, изменяется при протекании процессов, связанных с теплообменом. То есть будет фиксироваться изменение разности температур вдоль теплообменной поверхности. Следовательно, рассчитывается средняя разница температур. Вследствие нелинейности изменения температур осуществляется расчет логарифмической разности

Противоточное движение рабочих сред отличается от прямоточного тем, что требуемая площадь теплообменной поверхности в данном случае должна быть меньше. Для вычисления разности температурных показателей при использовании в одном и том же ходу теплообменника и противоточного, и прямоточного потоков используется следующая формула

Основная цель проведения расчета заключается в вычислении требуемой площади теплообменной поверхности. Тепловая мощность задается в техническом задании, но в нашем примере мы произведем и ее расчет с той целью, чтобы проверить само техзадание. В некоторых случаях бывает и так, что в исходной информации может оказаться ошибка. Нахождение и исправление такой ошибки является одной из задач грамотного инженера. Использование подобного подхода очень часто связано со строительство небоскрёбов с целью разгрузки оборудования по давлению.

Виды пластинчатых теплообменных аппаратов и их применение

По способу соединения теплообменных пластин теплообменник может быть:

  • разборной;
  • паяный;
  • полусварной;
  • сварной.

Конструкция и принцип работы разборных пластинчатых ТО были описаны выше. Рассмотрим более подробно особенности конструкции и область применения паяных, полусварных и сварных теплообменников.

Паяный пластинчатый теплообменник

Агрегат широко используется для:

  • нагрева и охлаждения рабочих сред;
  • испарения;
  • конденсации;
  • утилизации и рекуперации тепловой энергии.

Теплообменные пластины ППТО изготавливаются из нержавеющей стали. Сборка пакета осуществляется аналогично с разборными теплообменниками, после чего производится пайка медным или никелевым припоем, в зависимости от агрессивности рабочей среды: для более агрессивных сред используется никель.

Рекомендуем:  Реальный срок службы газового котла: от чего зависит ресурс напольного или настенного котлоагрегата при эксплуатации в системе отопления частного дома

К наиболее существенным преимуществам паяных ПТО можно отнести:

  • высокую надежность;
  • возможность работы в широком температурном диапазоне;
  • легкость и небольшие габариты;
  • надежность конструкции;
  • простоту монтажа и технического обслуживания;
  • доступную стоимость.

Особенно хорошо паяные ПТО зарекомендовали себя в холодильных и замкнутых отопительных системах.

Полусварные пластинчатые теплообменники

Главной конструктивной особенностью полусварных теплообменников является попарное сваривание штампованных пластин, в результате чего формируется отдельный герметичный модуль. Сборка ПСПТО осуществляется также, как и разборного теплообменника, различие состоит в том, что вместо отдельных пластин используются готовые сварные модули.

Между первичными и вторичными модулями устанавливаются прокладки из термостойкой резины. Отсутствие внутренних прокладок позволяет существенно увеличить рабочее давление в системе и температуру рабочей среды.

Благодаря высоким эксплуатационным характеристикам ПСПТО получили широкое распространение следующих областях:

  • в системах вентиляции и кондиционирования;
  • в химическом и фармацевтическом производстве;
  • в пищевой промышленности;
  • в системах рекуперации;
  • в отопительных системах;
  • в системах централизованной подачи горячей воды.

Среди наиболее значимых преимуществ данной конструкции можно выделить:

  • широкий диапазон рабочих температур;
  • отсутствие герметизирующих прокладок;
  • инертность к агрессивным рабочим средам;
  • простоту монтажа и технического обслуживания.

В отличии от сборных ПТО, полусварные агрегаты практически полностью исключают возможность неправильной сборки.

Сварные пластинчатые теплообменники

Отсутствие уплотнений является главной особенностью конструкции сварных теплообменных аппаратов. Гофрированные пластины сварены в один блок, в котором рабочая среда протекает по внутренним каналам, а нагреваемая – по внешним.

Применяются СПТО при работе с агрессивными средами при повышенных температурах и высоком давлении рабочих сред.

Конструктивные особенности сварных теплообменников обеспечивают следующие преимущества:

  • компактность;
  • высокий коэффициент теплопередачи;
  • незначительные теплопотери;
  • простоту технического обслуживания.

Отсутствие уплотнений в сварных ПТО обеспечивает полную герметичность рабочих каналов, что позволяет работать в экстремальных условиях.

Устройство кожухотрубного теплообменника

Кожухотрубный теплообменник состоит из:

  • распределительной камеры,с патрубками входа и выхода среды;

  • кожух(корпус) теплообменника с патрубками входа и выхода среды;

  • теплообменные трубки;

  • трубные решетки;

  • задняя(разворотная) камера

Конструкция кожухотрубчатого теплообменника

Теплообменник дополнительно оснащается опорами, позволяющими расположить его горизонтально, и монтажными креплениями.

Принцип действия

Принцип работы кожухотрубчатого теплообменника простой. Агрегат разделяет носители, внутри устройства не происходит смешивание продуктов. Тепло передается по трубкам, которые находятся между теплоносителями. Один из них помещен внутри труб, другой подается в межтрубный участок под давлением. Энергоносители могут различаться по своему агрегатному состоянию – газообразному, парообразному или жидкостному.

Достоинства и недостатки

Широкое распространение пластинчатых теплообменников обусловлено следующими достоинствами:

  • компактными габаритами. За счет использования пластин существенно увеличивается площадь теплообмена, что снижает общие габаритные размеры конструкции;
  • простотой монтажа, эксплуатации и технического обслуживания. Модульная конструкция агрегата позволяет легко разобрать и промыть требующие очистки элементы;
  • высоким КПД. Производительность ПТО составляет от 85 до 90%;
  • доступной стоимостью. Кожухотрубные, спиральные и блочные установки, при сходных технических характеристиках, стоят значительно дороже.

Недостатками пластинчатой конструкции можно считать:

  • необходимость заземления. Под действием блуждающих токов в тонких штампованных пластинах могут образовываться свищи и другие дефекты;
  • необходимость использования качественных рабочих сред. Поскольку поперечное сечение рабочих каналов небольшое, применение жесткой воды или некачественного теплоносителя может привести к засору, что снижает интенсивность теплопередачи.

Первичный, вторичный и битермический аппараты

Первичный теплообменник выглядит, как большая труба с изгибами в виде змеевика. Для производства используются материалы, неподверженные коррозии — нержавейка, медь. Пластины агрегата имеют разный размер. Чтобы повысить защиту от коррозии, рабочие поверхности окрашивают. Теплообменник передает энергию газа теплоносителю. Показатель мощности зависит от числа ребер и длины трубы. Ухудшить работу могут грязь и копоть снаружи и солевые отложения изнутри. Внешние и внутренние факторы провоцируют нарушение циркуляции теплоносителя и снижают теплопроводность стенок агрегата. Чтобы продлить срок службы котла, требуется регулярная очистка и промывка. Желательно купить фильтры.

Вторичный теплообменник котла на газе оснащен соединенными между собой пластинами из нержавейки. Эффективность работы устройства обеспечена хорошей теплопроводностью и размерам участка теплообмена. Энергия в таком теплообменники передается от жидкости к теплоносителю. Мощность устройства зависит от числа пластин и площади теплообмена.

Битермический двухконтурный теплообменник работает по принципу двойного обмена тепла: газ нагревает теплоноситель, а он передает температуру воде. Снаружи в трубе греется вода для отопления, а внутри подогревается вода для бытовых нужд. Совмещенный теплообменник для двухконтурного газового котла обладает упрощенной конструкцией. Нет нужды устанавливать трехходовой клапан и вторичный теплообменник, что удешевляет всю конструкцию, не ухудшая надежности. К недостаткам относят малую мощность в режиме горячего водоснабжения.

В каталоге Прайм Энерго представлены агрегаты от ведущих брендов. Наши теплообменники заказывают для промышленных и коммунальных систем, и в каждом случае прислушиваются к рекомендациям инженеров по выбору оборудования и комплектующих. Консультанты детально расскажут о характеристиках представленных теплообменников, приведут сравнительные данные, а если нужно, рассчитают требуемую мощность и другие параметры для конкретного объекта.

Мы предлагаем надежное оборудование по разумным ценам, реализуем теплообменники собственной сборки, являемся официальными представителями Ares, Sondex, FUNKE. Достаточно отправить заявку, чтобы получить расчет или выгодное коммерческое предложение. Если есть вопросы по срокам доставки и характеристикам оборудования, свяжитесь с нашими специалистами.

Конструкция пластинчатого теплообменника:

Теплообменная пластина имеет очень высокоэффективную теплопередачу благодаря своей оптимальной конструкции. Принцип «Off-Set» дает возможность создания как ассиметричных, так и симметричных каналов. Теплоносители оптимально распределяет специальный рельеф распределительной области. Двойное уплотнение с кантом полностью предотвращает вероятность смешения сред на участках проходных отверстий. Специальный окантовочный рельеф пластинок обеспечивает нужную жесткость пакета пластинок и стабильную фиксацию уплотнения при давлении на них в процессе пользования теплообменниками.

Рифление пластин бывает разным. Как правило, это термически жесткое, с углом 30 градусов, или же термически мягкое, с углом 60 градусов, которое характеризуется пониженным коэффициентом теплопередачи, и меньшей потерей давления.

У нас теплообменники изготавливают, согласно ГОСТ 55118-83. Данные устройства могут выдерживать до 1,6 Мпа давление. В рабочей среде у отечественных устройств температура может колебаться в размерах -30 – +180 С°.

Область применения пластинчатого теплообменника:

  • Механическое производство, где необходимо охлаждать смазочные жидкости, трансмиссионные масла и гидравлические смеси;
  • Поршневые и турбинные двигатели;
  • Энергетические станции;
  • Компрессоры;
  • Судоходство, где теплообменники применяют для центрового охлаждения;
  • Машиностроение и металлообработка;
  • Легкая промышленность;

Кроме того, пластинчатые теплообменники применяют во всех сферах деятельности, где пользуются системами отопления и кондиционирования. Теплообменник может быть и воздушный, называется он рекуператор.

Типы пластинчатых теплообменников

     Устройства для переноса тепла между нагретой и холодной средой подразделяются на следующие типы в зависимости от схемы передвижения теплоносителей:

1. Одноходовые пластинчатые аппараты, в которых среда перемещается постоянно по одной и той же траектории. При этом теплоноситель проходит по всей длине устройства. Еще в таких аппаратах среды всегда движутся в противоположных направлениях. Это является их основной отличительной чертой.

2. Многоходовые пластинчатые аппараты, рекомендованные для использования на тех объектах, где требуется достичь незначительной разницы температуры между греющей и нагреваемой жидкостью. У этих устройств патрубки находятся не только спереди на неподвижной части, но и с торца на нажимной плите. В устройствах данного типа потоки сред способны менять направления движения. Это может происходить в нескольких или исключительно в одном ходу. Многоходовые устройства передачи тепла оснащаются по одному входному и выходному отверстию.

3. Многоконтурные пластинчатые аппараты, имеющие в своей конструкции независимые контуры в количестве 2 штук. Они располагаются на одной стороне. Применяются такие устройства в тех случаях, когда нужно создать двухэтапные условия охлаждения или прогрева теплоносителя. Еще данные теплообменники позволяют эффективно выполнять регулирование тепловой мощности.

      Однако на этом классификация пластинчатых теплообменников не заканчивается. Они еще подразделяются в зависимости от легкости доступа к устройствам, так как их поверхности необходимо не только постоянно чистить механическим способом, но и просто осматривать.

     Производители создают три разновидности теплообменников пластинчатого типа:

1. Разборные устройства, имеющие минимально возможные размеры. Данные аппараты очень просто обслуживаются. Их гофрированные пластины и все каналы при необходимости имеется возможность без затруднения очистить. При этом конструкция таких теплообменников позволяет изменять число, и даже тип гофрированных пластин. В результате появляется возможность уменьшить или увеличить мощность отдельно взятого аппарата. Если же возникает утечка теплоносителя, то в этом случае исправить поломку тоже не составляет никакого труда, так как можно выполнить быструю замену уплотнительного элемента или пластины.

2. Полусварные устройства, к которым еще относятся полуразборные аппараты. Такие теплообменники состоят из нескольких модулей, изготовленных при помощи сварки. В состав каждого из них входит две гофрированные пластины. Для их сварки между собой используются лазерные аппараты. Из данных модулей собирается единый пакет. Для этого применяются торцевые пластины и болты, с помощью которых они стягиваются. Эти теплообменники используются в тех случаях, когда какой-нибудь теплоноситель имеет повышенное давление или температуру. Еще аппараты данного вида применяются для нагрева или охлаждения опасных сред.

3. Неразборные устройства, которыми являются теплообменники, изготовленные при помощи пайки. Они состоят из определенного количества гофрированных плит из нержавейки. Данные элементы соединяются между собой методом пайки. Этот процесс осуществляется в вакууме. При этом еще используется припой из никеля или меди. Такие теплообменники отличаются повышенной надежностью, небольшими габаритами и легкой установкой. Неразборные устройства способны самостоятельно очищать свои каналы, так как в них присутствует высокая турбулизация потока среды. Кроме того, они дают хороший экономический эффект. Используются данные аппараты в теплоснабжении, где с их помощью осуществляется нагрев воды.

     Все вышеперечисленные теплообменники пластинчатого типа создаются из тонколистового металла. Минимальное количество пластин в одном аппарате обычно составляет 7 штук. Их максимальное число может быть любым, так как практически ничем не ограничивается. При этом самая большая температура нагревающей среды не превышает 150 градусов. В то же время максимальное давление составляет 9,8 бар. На количество теплоносителя, который проходит через теплообменник, влияют его габариты.

Использование теплообменников пластинчатого типа для обеспечения ГВС

Такой способ хорош тем, что происходит полезное использование тепла обратной воды, а также тем, что схема компактна.
В новом теплообменнике это достигается путем увеличения количества пластин одинаковой площади.
На схеме представлен пластинчатый теплообменник для отопления самой простой конструкции с патрубками, расположенными по разные стороны агрегата. На подогрев поступает уже не совсем холодная, а теплая.
В системах с естественной циркуляцией такой тип установки малоэффективен

В ИТП Зависимое подключение отопления с автоматическим регулированием расхода тепла.
Важно и то, что никто не способен дать гарантии того, что эти расчет будут на процентов верными. Такой же фильтр желательно установить на вводе холодной воды — дольше будет работать оборудование

В итоге себестоимость горячей воды за литр будет намного ниже. Пластины пластинчатого теплообменника располагаются одна за другой с поворотом на градусов.

Строение у них более сложное, стоимость выше, но они способны отбирать максимум тепла высокий КПД. Схема сборки пластинчатого теплообменника не сложная, верхняя и нижняя направляющие закрепляются на штативе и неподвижной плите. Схемы подключения ПТО Схемы подключения пластинчатых теплообменников Здесь вы сможете узнать, какие бывают схемы подключения пластинчатых теплообменников к сетям коммуникаций. Ввиду небольших габаритов и веса монтаж теплообменника производится достаточно просто, хотя мощные агрегаты и требуют устройства фундамента.

Поговорим подробнее о наиболее доступных, надежных и эффективных. Мощность зависит от общей площади теплообмена, перепада температур в обоих контурах между входов и выходом и даже от числа пластин. При такой схеме подготовка воды происходит за два шага. Обвязка второй ступени идентичная параллельному подключению за исключением того, что вместо холодной воды подключается уже подогретая вода с первой ступени.

Строение у них более сложное, стоимость выше, но они способны отбирать максимум тепла высокий КПД. В соответствии с правилами помимо рабочего насоса параллельно ставится резервный такой же мощности. Опыт и умения специалистов позволяют как выполнить простейшие расчеты, так и сложный монтаж с пуско-накладкой. Тогда пластины производятся из титана, никеля и различных сплавов, а прокладки — из фторкаучука, асбеста и других материалов. Следует отметить, что кожухотрубные системы почти исчезли с рынков из-за низких показателей КПД и больших размеров.
Теплообменник пластинчатый принцип работы

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwittervKontakte
Напишите комментарий