Пластинният топлообменник е вид рекуперативен топлообменник, чийто принцип се основава на преобразуването и прехвърлянето на топлинна енергия от една среда в друга, чрез контактни плочи. Събрани в един сноп, те образуват един вид канали, по които се движи охлаждащата течност. Параметрите и размерите на устройството са посочени в стандартите на GOST 15518-83.
Разновидности на топлообменници
В зависимост от степента на достъпност за обслужване и проверка, топлообменниците са разделени на няколко вида:
- сгъваем
- спойка
- заварена
- полу-заварени.
сгъваем
Устройствата от този тип са сглобени и демонтирани за периодична поддръжка, проверка и ремонт. Процесът на пренос на топлина се осъществява с помощта на плочи, които се редуват една с друга, образувайки два контура на движение. Това елиминира смесването на топлинната енергия между двата потока. Всички плочи са разделени с гумени уплътнения.
Заваръчни
Устройствата от този тип не се разглобяват, за разлика от преди обмисления тип, и всички плочи са споени заедно. Предимството на такива устройства се счита за достъпна цена и малки размери. Основната област на приложение са битовите газови котли и други отоплителни системи.
заваръчна
Елементите от този клас се състоят от плочи, заварени заедно без гумени уплътнения. Топлинният поток се движи през два канала: единият по протежение на гофрирания, вторият през тръбния. Сред недостатъците са високата цена на устройството и неговият размер. Топлоносителите от този клас се използват в индустриален мащаб.
Полу-заварена
Дизайн, състоящ се от плочи, които са инсталирани комбинирано. Уплътненията са разположени от външната страна на двойно заварените плочи. Такова оборудване позволява използването му в изключително агресивни среди или в охладителни системи.
-
- разглобяем
-
- заваръчна
-
- Заваръчни
-
- Полу-заварена
Предимства и недостатъци
Сред положителните страни на използването на такива единици могат да бъдат идентифицирани:
- липса на големи производствени и инвестиционни разходи;
- ефективност на топлоснабдяването;
- малки размери;
- способност за самопочистване поради висок турбулентен поток;
- чрез увеличаване на броя на плочите е възможно да се постигне повишаване на ефективността;
- надеждност;
- лекота на поддръжка и промиване;
- леко тегло;
- лекота на инсталиране;
- минимално замърсяване на повърхността;
- пълното изключване на смесването на различни видове охлаждаща течност, благодарение на специална уплътняваща система;
- устойчивост на корозия;
- висока ефективност осигурява минимална топлообменна повърхност;
- възможността за намаляване на загубите на налягане до минимум чрез използване на плочи с различни видове профили;
- регулиране на температурата
Недостатъците на пластинчатите топлообменници включват:
- необходимостта от заземяване;
- взискателност към качеството на охлаждащата течност.
Голям брой предимства позволява използването на топлообменници в битовия и индустриалния сегмент. Изискването за охлаждащата течност е по-вероятно да не е недостатък, но е необходимо да се предотврати честотата на подмяна на износени плочи.
Топлообменниците на плочата на устройството
Пластинният топлообменник се използва широко за топлообмен в пари или течности и действа като охладител, нагревател или кондензатор. Състои се от няколко компонента:
- подвижна плоча;
- неподвижна плоча;
- дюзи, с резбови фланец и заварена връзка;
- комплект плочи, закрепени заедно;
- долен и горен водач;
- стойка с резба за монтаж и шипове.
Между плочите има гумени уплътнения. Движението на топлинната енергия се осъществява по няколко начина:
- директен поток,
- противоток
- смесена.
Изборът на оборудване за монтаж в отоплителната система и изчисляването се извършват с помощта на специален софтуер, разработен специално за тези цели.
Електрическа схема
За свързване на пластината TO се използва класическа схема, в която тръбите за вход и изход на охлаждащата течност са разположени на предния панел. Най-често тези отвори са разположени по такъв начин, че да осигурят противоток на топлинната енергия и да предотвратяват смесването на горещ и студен поток.
Втората опция за свързване на топлообменника използва същите входни и изходни дюзи, които могат да бъдат разположени не само на предния панел, но и на задния.
Входните и изходните потоци на топлинната енергия са свързани с тръби с фланцова, резбова или заварена връзка.
В някои случаи не използвайте дюзи. Тогава връзката се осъществява чрез пробиване на допълнителни отвори с вътрешна резба за монтаж на шипове, които ще служат като закопчалка за охлаждащата течност с тръбопровода. Като уплътнение можете да вземете термоустойчиво гумено или гумено уплътнение.
Правила за подбор
Изборът на оборудване зависи от няколко параметъра, всеки от които се изчислява индивидуално, в зависимост от това къде ще бъде инсталиран топлообменникът.
Когато избирате модел, трябва да определите следните точки:
- вид среда (пара, вода и др.);
- температурни индикатори на входа и изхода на охлаждащата течност;
- допустима загуба на налягане;
- максимална температура
- максимално налягане вътре в устройството;
- топлинно натоварване на оборудването.
След получаване на данни за тези параметри е необходимо да се изчислят показателите на топлообменната система. След това можете да започнете да избирате модел, въз основа на наличните индикатори за мощност, дебит на водата, диаметър и площ на пренос на топлина.
Принцип на работа
Принципът на работа на пластинния топлообменник не може да се нарече прост. Плочите са монтирани под ъгъл 180 градуса една спрямо друга. Обикновено това е шип от две двойки плочи, които осигуряват вход и изход на топлинна енергия. Крайната двойка не участва в процеса на пренос на топлина.
В зависимост от конструктивните характеристики, топлообменниците обикновено се разделят на три вида:
- единична верига,
- мулти-верига
- двупосочна.
Циркулацията на топлинната енергия в едно верижно устройство се извършва постоянно, по цялата верига и в една посока, с едновременно противодействие на охлаждащата течност.
Движението на термичния носител в многоконтурното оборудване се осъществява в различни посоки. Такива устройства се използват само ако има малка разлика в температурата във връщащия и входящия поток.
Движението на топлинната енергия в двупосочните устройства става по две независими вериги, подлежащи на постоянен мониторинг на подаването на топлина.
Има и друг тип устройство - парен плоча топлообменник, който е отговорен за нагряване на вода или друга течност в отоплителната система. Принципът на работа на това устройство не се различава от стандартните модели на агрегати на плочи.
Плочи с топлообменник на плоча
Материалът за плочите е стомана, с дебелина 1 мм. За да се турбулизира потока на охлаждащата течност и да се увеличи площта на топлопреминаване, поточната част на плочите се оформя в ребро или под формата на гофриране.
Ако погледнете в напречно сечение, гофрираната повърхност има профила на равностранен триъгълник. Съпротивлението и скоростта на потока зависят от степента на ъгъла, под който се намира гофрирането. Колкото по-остър е, толкова по-ниско е съпротивлението и толкова по-висока е скоростта на охлаждащата течност.
Освен стоманата, други сплави се използват и за направата на плочите на топлообменника, в зависимост от това къде ще работи устройството.
Области на приложение
Всеки тип топлообменник има свое поле на приложение.
Обикновено се използват сгъваеми топлообменници:
- за монтаж на отоплителни мрежи;
- в хладилници;
- в басейни и т.н.
Използват се запоени устройства:
- във фризери;
- в климатични системи;
- във вентилационни системи;
- в компресорни инсталации.
Заварените и полузаварени устройства са намерили своето приложение:
- в климатичните системи за контрол и вентилация;
- във фармацевтичната индустрия;
- в хранително-вкусовата промишленост;
- в отоплителни системи и захранване с топла вода;
- в циркулационни помпи и др.
В домакинството, най-често споеният тип топлообменник. Той отговаря за охлаждането или загряването на топлинната енергия.
Топлообменникът е елемент от системата, използвана в комуналните услуги, хранителната промишленост, металургията и нефтената и газова промишленост, както и в корабостроенето. Преобладаването на предимствата пред недостатъците показва неговото ефективно приложение. След като правилно сте решили техническите характеристики и задачите на устройството, можете да инсталирате отоплителната система у дома, като използвате чертежите и схемите за свързване на топлообменника, достъпни в Интернет.
