Пластинчатые теплообменники

Конструкция пластинчатого теплообменника представлении на рисунке 1.23. Поверхность теплообмена в таких теплообменниках образуется параллельными гофрированными пластинами, с помощью которых создается система узких каналов шириной 3-6 мм с волнистыми стенками. Пластины выполняют из тонкой листовой стали гофрированными для увеличения механической прочности теплообменника, турбулизации потоков теплоносителей и увеличения поверхности теплообмена. Площадь поверхности пластинчатых достигает 10000 м². Поскольку скорость движения жидкости в каналах между пластинами значительна (1 – 3 м/с), то коэффициенты теплопередачи в пластинчатых теплообменниках достигают 3000 – 4000 Вт/м²∙К.

На рисунке 1.23 схематично показано движение теплоносителя I пунктирными линиями, а теплоносителя II – сплошными. Теплоноситель I поступает через штуцер 12, движется по нечетным каналам (считая справа налево) и уходит через штуцер 2. Теплоноситель II поступает в аппарат через штуцер 1, протекает по четным каналам и выходит через штуцер 2. Пакет пластин зажимается между неподвижной плитой 3 и подвижной плитой 8.

Часто пластинчатые теплообменники используют для охлаждения горячих жидкостей с помощью холодной воды.

Достоинства:

– высокая эффективность работы в системах «жидкость-жидкость»;

– высокие значения коэффициент теплопередачи;

– самая большая поверхность теплообмена среди всех типов теплообменников;

– низкая металлоемкость;

– простота очистки поверхностей пластин.

Недостатки:

– много прокладок, которые периодически требуется заменять;

– невозможность работы при высоких давлениях.

Рисунок 1.23 – Пластинчатый теплообменник и его элементы:

– монтажная схема: 1, 11 – штуцеры ввода и вывода теплоносителя II; 2, 12 – штуцеры ввода и вывода теплоносителя I; 3 – неподвижная плита; 4, 13 – каналы для движения теплоносителя I (пунктирные линии); 5 14 – для движения теплоносителя II; 6 – пластины; 7 – направляющие стержни; 8 – подвижная плита; 9 – неподвижная стойка; 10 – стяжное винтовое устройство;

– схема движения теплоносителей I и II в теплообменнике;

– характер потока жидкости в пространстве между двумя соседними гофрированными пластинами;

– устройство пластины: 1 – фигурная прокладка, уплотняющая пространство между соседними пластинами, по которому движется снизу вверх теплоноситель I; 2, 3 – отверстия для прохода теплоносителя I; 4 – кольцевые прокладки, уплотняющие отверстия 5 и 6, через которые проходит теплоноситель II.