Основные теоретические сведения. Пластинчатые теплообменные аппараты (ПТА) применяются для процессов теплообмена в химической, пищевой промышленности

Пластинчатые теплообменные аппараты (ПТА) применяются для процессов теплообмена в химической, пищевой промышленности, коммунальном хозяйстве и других отраслях [l]. Площадь поверхности теплообмена разборных теплообменников составляет 1—800 м² в одном аппарате, полуразборных 31—320 м², неразборных 40—800 м².

Конструктивно ПТА представляет собой пакет пластин, установленных таким образом, что рабочие среды движутся в пространстве между пластинами. Обычно среды направляют противотоком друг к другу.

В конструкциях ПТА применяются сложные формы теплопередающих поверхностей и образуемых ими каналов, в которых поток рабочей среды подвергается искусственной турбулизации за счет криволинейной формы каналов и отрыва потока теплоносителя при обтекании вершин гофр пластин. Применение оптимальных форм и размеров каналов для различных рабочих сред, а также различные варианты рациональной компоновки этих каналов позволяют достигать интенсивности теплоотдачи в 2—3 раза большей, чем в трубчатых теплообменниках при тех же значениях числа . В ПТА режим развитой турбулентности наблюдается уже при , что обеспечивается геометрической формой теплопередающих пластин. Для изготовления пластин применяют коррозионно-стойкие материалы: титан, хромоникелевые стали и сплавы.

Сравнение теплообменных аппаратов с идентичными поверхностями производят, как правило, по критериям интенсивности теплоотдачи ( или ) и затратам энергии на преодоление гидравлического сопротивления.

При этом, учитывая сложный характер течения в каналах ПТА, коэффициент общего гидравлического сопротивления представляют в виде

, (2.14)

где С, p – константа и показатель степени, зависящие от формы теплообменной поверхности и режима движения теплоносителя.