Пластинчатый теплообменник принцип работы

Схема движения теплоносителей организована таким образом, что греющая и нагреваемая седы движутся по разные стороны одной пластины. Горячие каналы чередуются с холодными через пластину.

Принцип работы пластинчатого теплообменника основан на передаче энергии от греющего потока к нагреваемому через пакет рифлёных пластин из нержавеющей стали. В процессе теплообмена среды не смешиваются, контактируя между собой через пластины толщиной от 0.4 до 1мм.

Схема движения теплоносителей организована таким образом, что греющая и нагреваемая седы движутся по разные стороны одной пластины. Горячие каналы чередуются с холодными через пластину.

Высокую интенсивность процесса передачи тепла достигают за счёт противоточного движения греющей и нагреваемой воды, а также рифлёной поверхности пластин формирующей спиральный турбулентный поток. Кроме повышения теплотехнических характеристик рельеф пластин способствует самоочистке застойных зон и снижению отложений накипи на теплообменной поверхности.

Основной характеристикой пластинчатого теплообменника отражающей степень его термодинамического совершенства является коэффициент теплопередачи равный количеству Ватт переданных через одни квадратный метр площади пластины. Передовых показателей коэффициента теплопередачи достигают совершенствованием рельефа пластин.

• одноходовые,
• двухходовые с циркуляционной линией и без нее,
• двухходовые моноблочные,
• трехходовые.

Функционирование оборудования

Если рассматривать пластинчатые теплообменники, то принцип действия этих аппаратов основан на создании теплообменной поверхности за счет набора пластин с гофрированными сторонами. Они должны быть одинаковыми по форме и размеру. Конструкция выглядит просто, но эффективность действия аппарата достаточно высокая.

Принцип работы и действия пластинчатого теплообменника заключается в распределении рабочих сред между каналами щелевидной формы. Они образуются за счет соприкосновения соседних пластин, сами же среды движутся в режиме противотока. Высокий КПД и компактность теплообменника достигаются именно за счет особого рисунка пластин. В пристенном слое за счет гофрированных поверхностей поток турбулизируется, что дает возможность интенсифицировать теплоотдачу даже при незначительных гидравлических сопротивлениях.

Один из потоков теплоносителей движется по гофрированным каналам, второй по трубчатым. Принцип работы пластинчатого сварного теплообменника показан в этом видео:

Пластинчатый теплообменник – один из видов рекуперативных теплообменных аппаратов, в основе работы которого лежит теплообмен между двумя средами через контактную пластину без смешения.

Принцип работы всех пластинчатых теплообменных аппаратов одинаков:

Данный принцип действия и устройство пластинчатого ТО хорошо продемонстрированы в следующем видео:

Принцип работы пластинчатого теплообменника

Виды пластинчатых теплообменников в зависимости от конструкции:

• разборные;
• паяные;
• сварные;
• полусварные.

Пластинчатые разборные теплообменные аппараты

Пластинчатый разборный теплообменник – устройство, в котором основную функцию теплопередачи между теплоносителями выполняет пакет пластин. Среды не смешиваются между собой благодаря чередованию пластин с плотными резиновыми прокладками, которые образуют два контура движения.

Свое название «разборные» подобный тип агрегатов получил за то, что пакет пластин не только собирается, но и разбирается во время регулярного обслуживания (промывки) или ремонта.

Конструкционная схема разборного теплообменника

Разборный теплообменник состоит из следующих элементов:

Благодаря высокой скорости рабочих сред внутри разборных теплообменных аппаратов отложения и засоры скапливаются на его внутренних поверхностях медленнее, чем на поверхностях кожухотрубных агрегатов.

Несомненное достоинство данного вида ТО – возможность полной разборки аппарата, что позволяет производить не только промывку пластин, но и их механическую очистку.

Также стоит отметить, что возможность полной разборки агрегата позволяет не заменять его целиком в случаях протечек, а быстро выявить нерабочие элементы, поменять их и вновь запустить теплообменник в эксплуатацию. При наличии необходимых запасных частей «под рукой» вся процедура займет от нескольких часов до 1 часа.

Паяные теплообменные аппараты

Паяные теплообменники также в своей основе содержат пакет пластин, но отличие от разборных заключается в том, что они спаяны между собой, поэтому сборка/разборка такого пакета – невозможна.

Пайка производится с помощью никеля или меди, поэтому обозначают два основных вида паяных пластинчатых теплообменников: никельпаяный и меднопаяный. Никелевый припой используется для аппаратов, которые будут работать с более агрессивными средами.

Паяный пластинчатый теплообменник в разрезе

Паяные теплообменные аппараты применяются в основном в бытовом сегменте благодаря своей низкой стоимости, простоте и небольшим габаритам. Чаще всего подобный тип устройств можно встретить в системах отопления частных домов, где теплообменник подключается к водонагревательному котлу.

Полусварные теплообменники

Полусварные теплообменные аппараты – агрегаты, в которых пакет пластин сделан комбинированным способом:

• пластины попарно свариваются между собой;
• с внешней стороны такого сдвоенного мини-пакета прикрепляются уплотнения;
• далее прикрепляется следующий сваренный мини-пакет.

Места попарной сварки пластин

Подобный тип конструкции позволяет использовать полусварные теплообменные аппараты в работе с агрессивными средами или в охлаждении, поскольку сварка пластин исключает возможность утечки фреона в охлаждающем контуре.

Сварные теплообменники

Сварные теплообменные аппараты – устройства, в которых пластины сварены между собой без использования уплотнителей.

Внешний вид сварного теплообменника

Один из потоков теплоносителей движется по гофрированным каналам, второй по трубчатым. Принцип работы пластинчатого сварного теплообменника показан в этом видео:

Принцип работы сварного теплообменника

Сварные теплообменные аппараты применяются в технических процессах с предельными параметрами: высокими температурами (до 900 градусов Цельсия), давлением (до 100 бар) и крайне агрессивными средами, поскольку отсутствие резиновых уплотнителей и сварной метод сцепления исключают возможность протечки и смешения сред.

Основные недостатки подобного типа агрегатов: высокая стоимость и габариты.

Рассчитаем стоимость по номеру расчета, серийному номеру, расчетному листу, спецификации, по шильдику теплообменника

Обращайтесь в любых ситуациях

Теплообменник – специальное устройство для теплообмена между двумя средами, отличающимися своей температурой. В зависимости от принципа работы они делятся на аппараты регенеративного и рекуперативного типа.

• Рекуператор имеет в своей конструкции стенку из материала с высокой теплопроводностью, разделяющую и изолирующую друг от друга движущиеся потоки теплоносителя.
• В теплообменниках регенеративного типа обмен тепловой энергией происходит на одной поверхности, с которой рабочие жидкие среды контактируют поочередно.

В промышленности популярными являются рекуперативные теплообменники следующих конструкций:

Наиболее востребованы пластинчатые теплообменники — оборудование рекуперативного вида.

Пластинчатые теплообменники разделяют по степени доступности поверхности теплообмена для механической очистки и осмотра:

Классическая схема подключения пластинчатых теплообменников имеет патрубки входа и выхода теплоносителей на передней плите. В большинстве случаев входы и выходы расположены таким образом, чтобы обеспечить противоток теплообменных сред. Работа пластинчатого теплообменника с противотоком рабочих сред показана на видео:

Существуют конструкции пластинчатых теплообменников, в которых патрубки входа и выхода теплоносителей расположены как на передней, так и на задней плите:

Присоединение к входам и выходам рабочих сред осуществляется с помощью фланцевых соединений, соединений под сварку (стальная труба) или резьбового соединения. Возможно также отсутствие какого-либо патрубка на входе или выходе теплоносителя. В таком случае вокруг отверстия на плите выполняются отверстия с внутренней резьбой под шпильки, с помощью которых можно подсоединить трубопровод с теплоносителем с применением термостойкого резинового или каучукового уплотнения.

Под пластинчатым теплообменником подразумевается специальный прибор, который охлаждает или подогревает воздух в одном конкретно взятом помещении, а не во всех комнатах дома. Энергоносителями для такого оборудования могут быть как жидкие, так и газообразные виды топлива.

На чём основан принцип работы теплообменника?

Принципиальной особенностью функционирования пластинчатых теплообменников является температурный обмен между соседними рабочими средами. В последние дни такое оборудование всё чаще используется в коммунальных организациях, при создании индивидуального отопления, в сфере энергетики и других индустриях.

Такая популярность в первую очередь обусловлена малыми габаритами прибора при максимальной эффективности работы, которая была достигнута за счёт быстрой вихревой циркуляции теплоносителей в контуре. Также благодаря такому эффекту на нагревательных элементах не осаживаются отложения и не образуется накипь.

Основой конструкции прибора являются тончайшие рифлёные пластины из нержавеющей стали, которые стягиваются в пакет. Принцип работы пластинчатых теплообменников основывается на передаче тепловой энергии от горячего теплоносителя к холодному, которые циркулируют внутри контура во встречном направлении. При этом циркулирующие среды не смешиваются, так как в месте их соприкосновения установлены резиновые прокладки из термостойкого материала.

Необходимо отметить, что преимущества разборных пластинчатых рекуператоров производства «Теплотекс АПВ» очевидны:

Принцип теплообменника пластинчатого основывается на перемещении теплоносителя и нагреваемой среды между близлежащими пластинами теплообменного аппарата, по щелевидным каналам сложной формы.

Теплообменник пластинчатый является теплообменным оборудованием, в котором теплообменная поверхность, состоит из штампованных пластин гофрированной формы, имеющих малую толщину.

Рамы под все типы пластин рекуператоров пластинчатых разборных производятся в Москве по адаптированным и согласованным чертежам. Данное обстоятельство так же позволяет сократить цену теплообменника разборного пластинчатого при полном обеспечении европейских стандартов качества производства разборного пластинчатого теплообменного оборудования, купить которое возможно, отправив форму опросного листа, расположенную на главной странице сайта.

Обратившись к специалистам «Теплотекс АПВ», заказчик, решивший купить рекуператор пластинчатый разборный, получает все преимущества, наработанные за 25 лет коммерческой деятельности «Теплотекс АПВ», включающие выгодную цену на теплообменники пластинчатые разборные в частности.

Для производства пластин паяных, гибридных и разборных пластинчатых рекуператоров «Теплотекс АПВ» применяется сталь AISI 316 (маркировка стандартов США). Необходимо отметить, что некоторые производители пластинчатых теплообменных аппаратов в целях уменьшения цены теплообменной продукции используют пластины из менее качественной стали AISI 304, которая по своим техническим характеристикам уступает стали AISI 316.

Необходимо отметить, что преимущества разборных пластинчатых рекуператоров производства «Теплотекс АПВ» очевидны:

1. Конкурентоспособная, полностью обоснованная цена и высочайшее европейское качество теплообменников разборных пластинчатых.

2. Коэффициент теплопередачи в разборных пластинчатых рекуператорах в частности в 3-4 раза больше, чем в кожухотрубных теплообменниках, благодаря специальному гофрированному профилю проточной части пластины теплообменного аппарата, обеспечивающему высокую степень турбулизации потоков теплоносителей в разборном теплообменном аппарате. Соответственно в 3-4 раза поверхность пластинчатых рекуператоров, как и цена, меньше, чем у кожухотрубных теплообменников.

3. Пластинчатые разборные теплообменники имеют малую теплоемкость, компактны, в связи с чем данный тип теплообменных аппаратов возможно установить в небольшом помещении, в отличие от кожухотрубных теплообменников, цены на которые порой значительно выше, чем на разборные пластинчатые теплообменные аппараты.
На рисунке слева приведено визуальное сравнение кожухотрубного и пластинчатого рекуператоров, одинаковых по производительности.

5. В разборном пластинчатом теплообменнике производства «Теплотекс АПВ» так же можно быстро купить и заменить пластину или резиновое уплотнение, или увеличить поверхность пластинчатого рекуператора, если со временем на теплообменный аппарат по каким-то причинам возросла тепловая нагрузка, что избавляет от необходимости купить новый пластинчатый теплообменник разборный, цена на который будет заведомо выше стоимости модернизации используемого разборного пластинчатого теплообменника.

6. Секционные кожухотрубные теплообменники трудно точно рассчитать на требуемую тепловую производительность и допустимые потери напора, так как поверхность одной секции кожухотрубного рекуператора велика и достигает 28 м2 (при Dy=300 мм). В отличие от них, пластинчатые разборные теплообменники производства «Теплотекс АПВ» набираются из отдельных пластин, поверхность нагрева которых не превышает одного метра, что, несомненно, отражается на компактности конструкции и цене пластинчатых теплообменников разборных.

7. Это обстоятельство в сочетании с оптимально выбранным типом пластин разборного пластинчатого теплообменного аппарата позволяет точно и без лишнего запаса выбрать теплопередающую поверхность пластинчатого рекуператора разборного. В этом случае цена на разборный теплообменник пластинчатый опять же сократится по сравнению с кожухотрубным теплообменным аппаратом.

Сертифицированная сервисная служба «Теплотекс АПВ» осуществляет весь комплекс работ по обслуживанию разборных пластинчатых рекуператоров производства «Теплотекс АПВ» в гарантийный и послегарантийный периоды, предлагая самые выгодные цены на любые виды сервисных работ:

• промывку разборного пластинчатого рекуператора;
• химическую очистку разборного пластинчатого теплообменника;
• замену прокладок (уплотнений) в разборном пластинчатом рекуператоре;
• периодические инспекции и тесты на протекание разборного пластинчатого теплообменника;
• замену пластин в разборном пластинчатом теплообменном аппарате.

Поэтому Ваше решение купить пластинчатый теплообменник производства «Теплотекс АПВ» полностью обоснованно со всех позиций.

Предприятие «Теплотекс АПВ» искренне надеется на надёжное, долгосрочное и взаимовыгодное сотрудничество со специалистами топливно-энергетического комплекса России. Наши цены, качество и сервис теплообменного оборудования приятно удивят Вас.

Особенностью строения этого прибора является соединение частей единую систему. Если рассматривать принцип их работы, то он во многом схож с работой кожухотрубных теплообменников. Схема подачи рабочей среды работает только противоточно. Этот агрегат сочетает в себе небольшое количество труб.

Принцип работы на примере пластинчатого теплообменника

На сегодняшний день производители техники предлагают пользователю получить два различных вида комплектации.

1. Одноходовой. Теплоноситель разделяется и создаёт параллельные потоки. Практически сразу же они стекают в выводной порт.
2. Многоходовой. Этот вариант подразумевает использование сложной схемы. Теплообменник начинает своё движение по одинаковому количеству задействованных каналов. Такой принцип работы подразумевает наличие дополнительных элементов (пластин), которые заканчиваются заглушками в отводных портах. Эта особенность добавляет сложности в обслуживание подобных элементов.

Водяной пластинчатый теплообменник нашел широкое применение в системах ГВС. Важнейшим условием для бесперебойной и эффективной работы системы, является правильный выбор сопутствующего оборудования – приборов контроля, соединительных элементов, переходников. Комплект технических приспособлений, обеспечивающих подключение и эксплуатацию агрегата, представляет собой обвязку пластинчатого теплообменника.

Пластинчатый теплообменник — энергоэффективное оборудование, применяемое в современных ГВС системах и на промышленных объектах. Аппараты различаются габаритами, конструктивным устройством, КПД, скоростью передачи тепловой энергии.

Чтобы понять преимущества и возможности применения различных моделей теплообменных агрегатов, необходимо хорошо разбираться в их конструкции. Изучив устройство и принцип работы пластинчатого теплообменника, многие специалисты отдают предпочтение прогрессивному виду техники. Этот вид оборудования, действительно, обладает многими достоинствами:

• компактные габариты;
• высокая производительность;
• экономный расход теплоносителя;
• возможность вносить изменения в конструкцию (для достижения максимальных показателей теплоотдачи);
• длительный срок эксплуатации.

К этим преимуществам следует добавить высокий КПД пластинчатого теплообменника (до 90%), ремонтопригодность, минимальные тепловые потери.

Особенности конструкции пластинчатого теплообменника

Основными элементами конструкции пластинчатого теплообменника являются:

• две плиты (подвижная и неподвижная);
• пластины (количество может быть произвольным, но не менее 5 единиц);
• рама, ограничивающая комплект пластин;
• направляющие (верхняя и нижняя).

Основной рабочий элемент агрегата – рифленые пластины, по которым циркулирует рабочая среда (теплообменники, в зависимости, от области применения, передают тепло, охлаждают, или создают эффект испарения). Для изготовления пластин используется упрочненная нержавеющая сталь с высоким содержанием антикоррозийных добавок (молибден, хром). При работе агрегата нагреваемая (охлаждаемая) и передающая тепло (холод) среды движутся навстречу друг другу (противотоком), не перемешиваясь между собой.

Все виды агрегатов представлены двумя конструкционными группами:

• модели с термически жестким рифлением (бороздки пластин расположены под углом 30 градусов);
• модели с термически мягким расположением пластин (угол между канавками составляет 60 градусов).

Комбинируя определенным образом размещение пластин внутри корпуса, можно выйти на оптимальные рабочие показатели.

В паспорте на теплообменник пластинчатый должны быть указаны основные технические характеристики оборудования. Модели с жестким расположением ребер обладают высокой теплопроводностью, но не выдерживают сильных гидравлических ударов. Модели с мягким изгибом хорошо приспособлены к перепадам давления в системе, но менее эффективно передают тепло.

Название техники указывает на принцип работы устройства – например, теплообменник пароводяной пластинчатый нагревает циркулирующую жидкость паром, водоводяной – передает тепловую энергию от горячей воды.

Особенности эксплуатации водяного пластинчатого теплообменника

Водяной пластинчатый теплообменник нашел широкое применение в системах ГВС. Важнейшим условием для бесперебойной и эффективной работы системы, является правильный выбор сопутствующего оборудования – приборов контроля, соединительных элементов, переходников. Комплект технических приспособлений, обеспечивающих подключение и эксплуатацию агрегата, представляет собой обвязку пластинчатого теплообменника.

Эффективность работы системы зависит также от показателя турбулентности, указывающего на характер движения и скорость потока рабочей среды. Важнейшим преимуществом водо-водяного пластинчатого теплообменника является возможность проведения модернизации конструкции с целью достижения адаптации аппарата к конкретным эксплуатационным условиям.

На сайте teplo66.ru представлена подробная информация о производстве теплообменников, выпускаемых компанией моделях теплообменных аппаратов, предназначенных для эксплуатации в системах ГВС и различных отраслям промышленности, а также сведения об условиях оформления заказа и доставки оборудования.

• общий вид оборудования;
• чертеж в разобранном виде;
• направление потоков жидкостей;
• расположение входных и выходных отверстий для каждого контура.

При проектировании системы и подборе оборудования важно учесть рабочие параметры установки. Определиться в выборе пластинчатого теплообменника помогает схема. Она включает:

• общий вид оборудования;
• чертеж в разобранном виде;
• направление потоков жидкостей;
• расположение входных и выходных отверстий для каждого контура.

Помимо чертежей, также необходимо создать рабочую схему. Она более сложна и требует проведения расчетов, соответствующих заданным рабочим параметрам. Доверить составление схемы в частных случаях рекомендуется профессионалам. В промышленности и гражданских условиях созданием занимается только квалифицированный специалист, поскольку в процессе важно добиться соблюдения регламентов и требований ГОСТ, а также провести множество сложных расчетов.

На этом принципе стремления к выравниванию температур и основана работа теплообменников. В пластинчатом теплообменнике тепло очень легко проходит через поверхность раздела горячей и холодной среды. Поэтому можно нагревать или охлаждать жидкости (газы), имеющие минимальные уровни энергии.

Законы физики всегда позволяют тепловой энергии перемещаться в системе до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие. Вследствие разности температур тепло покидает более нагретое тело или самую горячую жидкость и передается холодной среде.

На этом принципе стремления к выравниванию температур и основана работа теплообменников. В пластинчатом теплообменнике тепло очень легко проходит через поверхность раздела горячей и холодной среды. Поэтому можно нагревать или охлаждать жидкости (газы), имеющие минимальные уровни энергии.

Тепло передают гофрированные пластины, которые стянуты в пакет. Эти пластины изготовлены из различных материалов: сталь, титан, медь, графит. Через пластины холодные и горячие слои взаимодействуют друг с другом. Основное преимущество таких устройств – их компактность, возможность использования в суровых российских условиях. Даже если вода внутри него вдруг замерзнет, это ему не навредит.

Теплообменники очень удобны еще и тем, что существует возможность вставить в них дополнительные пластины. Тем самым увеличивается мощность прибора.

В процессе теплообмена жидкости движутся навстречу друг другу (в противотоке). В местах их возможного перетекания находится либо стальная пластина, либо двойное резиновое уплотнение, что практически исключает смешение жидкостей.