Пластинчатый теплообменник (расчет теплообменника)

Пластинчатый теплообменник относится к типу теплового оборудования и предназначен для передачи тепла с одного независимого контура (теплоносителя) другому. Широко используется в системе центральной подачи горячей воды от котельных, тепловых пунктов потребителю, центрального теплоснабжения в сфере ЖКЖ от ТЭЦ главному распределителю.

Принцип работы

Передача температуры происходит через протекание теплоносителя через медные, стальные, графитовые пластины по горячему контуру поверхности пластины и одновременному протеканию рабочей среды по холодному контуру с обратной стороны пластины. За счет высокой теплопроводности материала изготовления, происходит мгновенная передача тепла на холодный контур. Скорость движения теплоносителя, параметры теплопередачи зависят от того на какие параметры произведен расчет теплообменника.

Движение рабочих потоков в схеме теплообмена происходит по противотокам, навстречу друг другу. За счет того, что пластины имеют гофрированную структуру, протекание жидкости происходит по ломаным линиям, создавая небольшие очаги завихрения (турбулизации) потока. Это препятствует образованию накипи, быстрому загрязнению пластины, увеличивает общий срок эксплуатации оборудования.

Конструктивные особенности

Пластинчатый теплообменник в зависимости от сферы использования и требуемого КПД конструктивно разделяется на:

• разборное оборудование;
• паяное;
• полусварное, сварное.

Каждый тип оборудования имеет свои преимущества и устанавливается в котельных, ТЭЦ исходя из параметров мощности станции. Независимо от конструктивного типа пластинчатый теплообменник состоит из следующих элементов.

1. Плиты неподвижные с патрубками присоединительными. Изготавливаются из нелегированной стали минимальной тепловодности.
2. Пластины теплообменные, гофрированные. Используют антикоррозионные сплавы толщиной от 0,4 мм.
3. Прокладки уплотнительные обеспечивают невозможность смешения рабочих потоков, изготавливаются из термопрочного, синтетического каучука, полимеров.
4. Нижняя, верхняя направляющая.
5. Стягивающие шпильки.
6. Задняя стойка.

В разборных конструкциях теплообменника допускается переоборудование узла с добавлением пластин теплопередачи, для обеспечения качественного теплообмена на холодных контур, снижения теплопотерь.

В зависимости от материала изготовления комплектующих, пластинчатый теплообменник используется в химической промышленности, как оборудование ускоряющее катализационные процессы, нагревая агрессивные среды водным теплоносителем.

Оборудование предназначено на максимальную температуру теплоносителя до 180^о С, при давлении рабочей среды не более 25кгс/см² .

Расчет теплообменника

Правильный расчет теплообменника позволяет значительно экономить электроэнергию, обеспечивает минимальные потери тепла на выходе и во время его передачи непосредственному потребителю. Расчет производится специалистами по определенной схеме с учетом следующих параметров:

1. Тип рабочей среды. Допускается использовать комбинации: пар-вода; вода-масло; вода-вода.
2. Тепловая мощность (нагрузка).
3. Расход среды.
4. Масса рабочего потока на входе-выходе и пр.

Преимущества использования

Теплообменник пластинчатый паяный не имеет в своей конструкции уплотнительных предохранительных прокладок и при износе пластины подлежит только перепайке.

Разборные конструкции, как и паяные модели, предназначены на долгий срок эксплуатации: не менее 10 лет и имеют следующие преимущества.

1. Возможность регулировать площадь оборудования через комплектацию дополнительных пластин, обеспечивая максимальную эффективность работы.
2. Высокие параметры расчета с минимальными теплопотерями.
3. Оборудование ремонтопригодно.
4. Легкий монтаж.
5. Чистка с помощью специальных средств.
6. Небольшая масса, возможность установить в тепловом пункте ограниченной площади.

Перед установкой оборудования следует провести расчет теплообменника с учетом кубатуры помещения и требуемой отдачи теплообменника.