Главная -> Словарь

Пластинчатые теплообменники

Кожухотрубчатые аппараты имеют ряд существенных недостатков. Основные из них: громоздкость, металлоемкость, сравнительно небольшая удельная поверхность теплообмена. Поэтому в отдельных узлах технологических установок, особенно в блоках большей единичной мощности, приходится применять несколько либо параллельно, либо последовательно работающих аппаратов, что нецелесообразно с точки зрения экономики, технологии и регулирования процесса. В последнее время созданы пластинчатые теплообменные аппараты из листового материала с более высокими коэффициентами теплопередачи и обладающие меньшей удельной металлоемкостью по сравнению с кожухотрубчатыми .

Таким образом, в разборном пластинчатом теплообменном аппарате теплопередающую поверхность можно скомпоновать, исходя из оптимального числа каналов в пакете и пакетов в секции для каждой рабочей среды. Это позволяет более эффективно применять пластинчатые теплообменные аппараты в широком диапазоне изменения расходов и давлений для каждой из рабочих сред.

По конструктивному признаку соединения пластин между собой пластинчатые теплообменные аппараты можно разделить на три типа:

Пластинчатые теплообменные аппараты характеризуются высоким коэффициентом теплопередачи благодаря высокой турбулентности потока, малой ширине зазора между пластинами и рифлению на них.

Пластинчатые теплообменные аппараты

7. Пластинчатые теплообменные аппараты. Каталог, М. ЦИНТИХимнефтемаш. 1983.

Пластинчатые теплообменные аппараты. Каталог УкрНИИхиммаш. — М.: Изд. ЦИНТИхимнефтемаш, 1990. - 51 с.

Пластинчатые теплообменники. Пластинчатые теплообменные аппараты состоят из ряда параллельных тонких металлических пластин, собранных в специальной раме. Каналы между пластинами разделены на две системы: по одной проходит горячий теплоноситель, по другой — холодный. Каждая из пластин представляет собой элемент общей поверхности теплообмена. Схема потоков в пластинчатом теплообменном аппарате приведена на рис. VI-13. Пластинчатые теплообменники обычно применяют при криогенных температурах.

По конструктивному признаку соединения пластин между собой пластинчатые теплообменные аппараты можно разделить на разборные, полуразборные и неразборные . Каждый из трех типов применяют в зависимости от степени доступности поверхности теплообмена для осмотра и механической чистки. В разборных теплообменниках межпластинчатые каналы уплотняют с помощью прокладок.

Таким образом, в разборном пластинчатом теплообменном аппарате теплопередающую поверхность можно скомпоновать, исходя из оптимального числа каналов в пакете и пакетов в секции для каждой рабочей среды. Это позволяет более эффективно применять пластинчатые теплообменные аппараты в широком диапазоне изменения расходов и давлений для каждой из рабочих сред.

Пластинчатые теплообменники. Пластинчатые теплообменные аппараты состоят из ряда параллельных тонких металлических пластин, собранных в специальной раме. Каналы между пластинами'разделены на две системы: по одной проходит горячий теплоноситель, по другой — холодный. Каждая из пластин представляет собой элемент общей поверхности теплообмена. Схема потоков в пластинчатом теплообменном аппарате приведена на рис. VI-13. Пластинчатые теплообменники обычно применяют при криогенных темлературах.

Машиностроительные заводы выпускают пластинчатые теплообменники с широким диапазоном поверхностей теплообмена: разборные от 2 до 400 м2 и сварные от 20 до 600 м2. Разборные теплообменники работают при давлении до 2,5 МПа и температурах от —30 °С до 200 °С. Сварные пластинчатые теплообменники могут работать при давлениях до 3,9 МПа и температурах от —150 °С до 400 °С. Температурный предел определяется материалом уплот-нительных прокладок и конструкций сварных соединений.

Пластинчатые теплообменники обладают следующими преимуществами по сравнению с кожухотрубчатыми: при одной и той же поверхности теплообмена габариты и масса их меньше; из-за более низкого термического сопротивления требуется меньшая поверхность теплообмена. При одних и тех же режимах движения среды коэффициент теплопередачи в пластинчатых теплообменниках в 2—3 раза выше, чем в кожухотрубчатых .

Иногда одна из рабочих сред не оставляет на поверхности теплообмена загрязнений, требующих обязательной разборки аппарата. Тогда можно использовать полуразборные пластинчатые теплообменники. Основное отличие их от разборных аппаратов — применение попарно сваренных пластин, образующих неразборные каналы для одной из рабочих сред, ^злы из попарно сваренных пластин соединяют в пакет и уплотняют с помощью прокладок; между ними делают разборные каналы. При таком конструктивном исполнении аппарата вдвое уменьшается число прокладок в нем и, следовательно, увеличивается надежность работы аппарата в целом.

Пластинчатые теплообменники — это аппараты, поверхность теплообмена которых собрана из гофрированных пластин. Для уплотнения каналов между смежными пластинами по контуру

Изготовление алюминиевых пластинчатых теплообменников. Пластинчатые теплообменники широко применяются в качестве генераторов газотурбинных установок, теплообменников в установках разделения воздуха и т. д. Материалом для изготовления первичных поверхностей теплообменников служит сплав АМц, плакированный слоем 7,5%-ного силумина толщиной 60—70 мм.

Пластинчатые теплообменники. При установке теплообменника на фундамент под винты опорной стойки должны быть уложены стальные подкладки.

Рисунок 1.8- Теплообменник типа «труба в трубе» 1 - внутренние трубы, 2 - наружные трубы, 3 - калач, 4 - патрубок 1.3.3 Нетрубчатые теплообменные аппараты К нетрубчатым теплообменникам относятся: спиральные теплообменники; теплообменная рубашка; блочные теплообменники; пластинчатые теплообменники 111.

менивающихся сред могут иметь минимальное сечение. К тому же, благодаря параллельному размещению пластин и небольшому расстоянию между ними достигается такая компактность, которая недостижима в кожухотрубчатом теплообменнике. Поэтому при равной тепловой нагрузке пластинчатые теплообменники имеют меньшие габариты и массу, чем трубчатые.

1 - четные пластины, 2 — нечетные пластины, 3,4 — штуцера для входа и выхода теплоносителя I, 5, 6 - то же, для теплоносителя II, 7 - неподвижная головная плита, 8 — подвижная головная плита, 9 — стяжное винтовое устройство Таким образом, пластинчатые теплообменники обладают следующими преимуществами по сравнению с трубчатыми: во-первых, при одной и той же поверхности теплообмена масса их меньше; во-вторых, из-за более низкого термического сопротивления требуется меньшая поверхность теплообмена, т.е. меньшее число пластин и, следовательно, материала для их изготовления /12/.

Однако разборные пластинчатые теплообменники имеют существенный недостаток: большое число прокладок в узлах уплотнения. Прокладочные материалы, используемые для изготовления прокладок, характеризуются ограниченной тепловой и коррозионной стойкостью и, следовательно, являются основной деталью, снижающей надежность работы всей конструкции аппарата. Поэтому применение разборных пластинчатых теплообменников наиболее целесообразно в тех случаях, когда необходимы осмотр и механическая чистка всей поверхности теплообмена.

Как видно из литературного обзора, наиболее перспективным видом данного типа оборудования являются пластинчатые теплообменники. Поэтому была проведена патентная проработка по этим аппаратам в целях поиска подходящего теплообменного аппарата для замены старого оборудования на установке. Кроме того, была проведена патентная проработка для выбора нового катализатора.