Теплообменники пластинчатые технические характеристики: Пластинчатые теплообменники: технические характеристики – статьи

Пластинчатый теплообменник технические характеристики

Искать:

Пластинчатый теплообменник может применяться для теплообмена между различными жидкими и газообразными средами, для приготовления горячей воды для нужд ЖКХ, качественного отопления в многоэтажных жилых домах, устройства теплого пола и др.

• Рабочее давление, до 2,5 MPa
• Рабочая температура разборного пластинчатого теплообменника, от –30 до +200 гр.С
• Материал используемых прокладок — EPDM, Viton, Nitrile, Silicone
• Материал пластин: сталь нержавеющая — AISI 304, AISI 316, SMO 254, а также Titanium, Hastelloy C-276

Пластинчатые теплообменники Ридан – производственные испытания

Основные технические характеристики паяного пластинчатого теплообменника

• Рабочее давление, до 4,0 MPa
• Рабочая температура разборного пластинчатого теплообменника, от –50 до +300 гр.С
• Материал используемых прокладок – тонкая листовая медь
• Материал пластин: сталь нержавеющая — AISI 304, AISI 316, SMO 254, а также Hastelloy C-276, Titanium.

Материал пластин и в разборном пластинчатом теплообменнике и прокладок подбирается в зависимости от рабочей среды теплоносителя.

Коэффициент полезного действия пластинчатого теплообменника (КПД) – до 95%;

Кроме того, к достоинствам пластинчатого теплообменника следует отнести:

• возможность изменения мощности, компактность.
• простоту в обслуживании, при засорении пластинчатый теплообменник очищается от загрязнений двумя работниками в течение 4—6 часов.
• низкую загрязняемость поверхности теплообмена, определяемую ее конструктивными особенностями, в том числе и качественной полировкой теплообменных пластин.
• высокий срок эксплуатации теплообменных пластин 25 лет.
• низкую стоимость ремонта по сравнению с классическими теплообменниками типа труба в трубе, стоимость очистки замены уплотнений за весь срок службы составляет 15—25%.
• низкую стоимость монтажа пластинчатого теплообменника, это всего 2—4% от стоимости самого теплообменника, без учета стоимости монтажа вспомогательного оборудования (автоматики, фильтров, запорной арматуры).
• низкие масса и габариты пластинчатого теплообменника позволяют устанавливать его вместе с автоматикой на площади всего 3 кв.м.
• легкая расширяемость, в случае необходимости площадь мощность пластинчатого теплообменника можно увеличит простым добавлением пластин без демонтажа теплообменника.

И главное достоинство — индивидуальный расчет необходимого Вам пластинчатого теплообменника осуществляется специалистами бесплатно, по оригинальной программе завода-изготовителя, что позволяет избежать ошибок при самостоятельном подборе и значительно снижает цену.

Основной типовой ряд разборных пластинчатых теплообменников «Ридан» для применения в жилых многоэтажных домах.

Тип теплообменника	Площадь одной пластины, м2	Присоединительный диаметр. Ду, мм	Максимальная площадь теплообмена на данном типоразмере, м2
НН №04 О/С-16	0,04	32	3,7
НН №08 О/С-16	0,08	32	7,39
НН №07 О/С-16	0,07	50	7,96
НН №14 О/С-16	0,15	50	16,35
НН №19 О/С-16	0,22	65	38,72
НН №20 О/С-16	0,21	50	22,89
НН №21 О/С-16	0,24	100	56,16
НН №22 О/С-16	0,26	100	47,58

Эта запись имеет метку Теплообменник, Устройство теплообменника. Закладка постоянная ссылка.

виды, устройство и принцип работы

Введение

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

Типы, устройство и принцип работы пластинчатых теплообменников

Принцип работы всех пластинчатых теплообменных аппаратов одинаков:

1. На входы ТО подаются теплоносители.
2. Теплоносители движутся по внутреннему контуру теплообменного агрегата, который сформирован пакетом пластин.
3. В процессе движения, контактируя с поверхностью пластины, более горячий теплоноситель отдает часть тепла нагреваемой среде.
4. С выходов теплоносители, с изменившейся температурой, поступают в систему отопления, водоснабжения или вентиляции.
5. Входные и выходные отверстия теплообменных аппаратов могут иметь различное сечение (у агрегатов Ридан диаметр достигает 500 мм), и с помощью патрубков подключаются к трубопроводу основной системы.

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:

• Неподвижная прижимная плита – основной элемент.
• Пластины теплообменного аппарата, выполнены из нержавеющей стали или титана, прижимаются друг к другу с использованием уплотнительных прокладок. Количество пластин зависит от технических параметров и требований к оборудованию.
• Пакет пластин – главный функциональный элемент, который образует внутренний контур устройства и осуществляет теплообмен.
• Несущая база – направляющая балка, на которую надеваются пластины во время сборки агрегата.
• Подвижная прижимная плита – прижимает весь пакет к неподвижной прижимной плите с помощью элементов крепления: стяжных болтов, подшипников, стопорных шайб.
• Опорная станина – вертикальный элемент, к которому прикрепляются направляющие балки (верхняя и нижняя несущие балки).

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.

Применение пластинчатых теплообменников

Пластинчатые теплообменные аппараты используются в:

• энергетике;
• отоплении;
• вентиляции и кондиционировании;
• судоходстве;
• пищевой промышленности;
• машиностроении;
• автомобилестроении;
• металлургии.

Технические характеристики пластинчатых теплообменников

Пластинчатый теплообменник имеет различные технические характеристики в зависимости от типа конструкции:

	Разборные	Паяные	Полусварные	Сварные
КПД, %	95	90	85	85
Максимальная рабочая температура, °C	200	220	350	900
Максимальное рабочее давление, бар	25	25	55	100
Максимальная мощность, МВт	75	5	75	100
Срок службы, лет	20	20	10-15	10-15

Плюсы и минусы пластинчатых теплообменников

Преимущества:

• Удобство транспортировки и монтажа, поскольку пластинчатый теплообменник имеет меньшие габариты, чем другие виды рекуперативных теплообменных аппаратов.
• Простота обслуживания – разборные, полусварные и сварные теплообменники легко промывать, так как они либо полностью разбираются, как в случае с разборными агрегатами, либо частично, предоставляя доступ к пластинам, как полусварные и сварные аппараты.
• Высокая производительность – КПД пластинчатых агрегатов достигает 95%.
• Цена – стоимость пластинчатых установок ниже, чем аналогичных кожухотрубных, спиральных или блочных агрегатов.

Недостатки:

• Часто требуется заземление. Поскольку пластины имеют малую толщину – они подвержены воздействию блуждающих токов, что приводит к появлению дырок в них.
• Более требовательны к качеству очистки теплоносителя. Так как между пластинами расстояние небольшое, то каналы будут загрязняться быстрее, чем внутренние поверхности кожухотрубного теплообменника, что в свою очередь приводит к снижению коэффициента теплопередачи и, как следствие, КПД пластинчатого теплообменника.

Заключение

Пластинчатый теплообменник – это современный тип теплообменных аппаратов, которые активно вытесняют аналоги устаревших типов, такие как кожухотрубные агрегаты. Этому способствует их компактность, низкая цена и высокие показатели технических характеристик.

В следующей статье мы рассмотрим, как происходит сборка и разборка пластинчатого теплообменника.

Подписывайтесь на наши новости!

Пластинчатый теплообменник

| Спецификация — Концепции пластин

A. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

1. Предоставить и доставить на рабочую площадку пластинчатые и рамные теплообменники с мощностью и размерами, указанными в планах проекта (графики ОВиК).
2. Выбор пластинчатого теплообменника должен быть проверен производителем, чтобы обеспечить требуемую площадь теплопередачи для рабочих условий и перепадов давления, как указано в графиках и/или чертежах.
3. Пластинчатый теплообменник должен поставляться полностью собранным, отдельно стоящим, испытанным на заводе под давлением, промытым, высушенным и готовым к подключению на стройплощадке.
4. Если требуется монтаж на месте, изготовитель должен испытать блоки под давлением на заводе, промыть и высушить, затем разобрать, правильно упаковать в ящики и промаркировать для монтажа на стройплощадке. На строительной площадке потребуется надзор производителя, а гарантии, поскольку блоки заводской сборки останутся в силе.

B. КОНСТРУКЦИЯ ПЛИТЫ И РАМЫ

1. Рама в сборе должна иметь болтовую конструкцию, чтобы при необходимости можно было выполнить монтаж на месте на месте. Сварные рамы в сборе не допускаются. Подъемные проушины, предназначенные для подъема всей установки.
2. Все впускные и выпускные соединения должны находиться в неподвижной крышке. Одинаковая схема бокового потока является предпочтительной.
3. Блок пластин должен быть спроектирован так, чтобы выдерживать полное расчетное давление в каждом контуре независимо. Вся установка должна быть подвергнута гидростатическим испытаниям в соответствии с нормами ASME, разд. VIII, отд. 1 для 1,3-кратного расчетного давления при максимальной рабочей температуре.
4. Пластино-рамочный теплообменник должен иметь возможность расширения в будущем как минимум на 20% дополнительных пластин.

C. КОНСТРУКЦИЯ ПЛИТЫ И РАМЫ

1. ПОКРЫТИЯ
   • Неподвижные и подвижные покрытия должны выдерживать заданное расчетное давление без дополнительного усиления или ребер жесткости. Подвижная крышка должна быть оснащена узлом роликового подшипника для тяжелых условий эксплуатации для устройств диаметром 3 дюйма и более. Материалом крышки должна быть коррозионностойкая углеродистая сталь (SA-516-70), очищенная (пескоструйная обработка), грунтованная и окрашенная эмалью или эпоксидной краской.
2. ПЛАСТИНЫ
   • Должны быть предусмотрены пластины из нержавеющей стали (SA-240, 304SS или 316SS), спрессованные в виде елочки для оптимизации теплопередачи. Толщина не менее 0,4 мм. Пластины должны быть усилены в канавке несущего стержня, чтобы предотвратить деформацию и смещение. Пластины должны быть снабжены выравнивающей конструкцией, предпочтительно блокировочным механизмом, запрессованным в каждую пластину, который сцепляется с соседней пластиной, обеспечивая точное выравнивание пластины к пластине для обеспечения надлежащей герметизации пакета пластин.
3. ПРОКЛАДКИ
   • Цельная формованная эластомерная прокладка, совместимая с жидкостями, указанными на чертежах. Прокладка должна иметь разгрузочные канавки в областях с двойной прокладкой для предотвращения любого перекрестного загрязнения между горячими и холодными жидкостями. Прокладки должны быть изготовлены из нитрилового (NBR) каучука (для работы без пара), где максимальные рабочие температуры ниже 250 °F.
4. НЕСУЩИЕ РУКИ
   • Каждая пластина должна поддерживаться и направляться верхней и нижней несущей балкой, которая точно фиксирует пластины внутри рамы. Верхняя планка, контактирующая с пластинами из нержавеющей стали, должна иметь обработанную поверхность из нержавеющей стали, обеспечивающую легкость перемещения пластин. При открытии блока конструкция несущего стержня должна позволять снимать любую пластину из пакета пластин, не удаляя соседние пластины.
5. СОЕДИНЕНИЯ
   • Соединения трубопроводов диаметром 3 дюйма и более должны иметь шпильку. Соединения трубопроводов диаметром менее 3 дюймов должны иметь наружную резьбу типа MNPT из нержавеющей стали.
6. ЗАТЯЖНЫЕ БОЛТЫ
   • Должны быть предусмотрены болты из высокопрочной углеродистой стали (SA-193, B7). Как фиксированные, так и свободные гайки должны быть изготовлены из углеродистой стали для тяжелых условий эксплуатации (SA-194, 2H). Болты, гайки и шайбы должны быть оцинкованы.
7. ОПОРНЫЕ ПОДУШКИ
   • Должны быть предусмотрены стальные опорные пластины для крепления к полу. Рама должна быть снабжена концевой опорой (выносной опорой) для блоков с размерами портов 3 дюйма и более.
8. ЗАЩИТНЫЙ КОРПУС И ИЗОЛЯЦИЯ
   • Защитный кожух из оцинкованной стали должен закрывать внешний пакет пластин. Заводская изоляция блока пластин и рамы

D. КОД ТРЕБОВАНИЯ

1. Производитель или его агент должны быть зарегистрированы в Национальном совете. последние требования Кодекса ASME, раздел VIII, раздел 1. Расчетное давление и максимальные рабочие температуры должны соответствовать планам проекта.
2. ДОПОЛНИТЕЛЬНО (в соответствии с проектными планами) установка должна быть проштампована символом «U», и Инженеру должна быть предоставлена ​​заполненная ФОРМА U-1 для представления Владельцу.

E. ПРЕДСТАВЛЕНИЯ

1. После получения заказа производитель может в течение 1 недели предоставить необходимое количество Сертифицированных отпечатков и гарантировать рабочие характеристики.
2. Один (1) комплект должен быть возвращен производителю с пометкой «УТВЕРЖДЕНО» или с необходимыми комментариями и исправлениями.

F. УСТАНОВКА

1. Производитель должен предоставить руководства по установке, эксплуатации и техническому обслуживанию.
2. Устанавливайте в соответствии с рекомендациями производителя.

G. ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

1. Производитель пластинчато-рамных теплообменников должен иметь опыт работы не менее 5 лет.
2. Приемлемые производители: PLATE CONCEPTS или утвержденные аналогичные.

Пластинчатые и спиральные теплообменники

Для проектов, в которых также предусмотрены спиральные теплообменники, мы работаем вместе с нашей дочерней компанией Gooch Thermal Systems, чтобы предоставить нашим клиентам полный пакет теплообменников.

Обзор технологии пластинчатых теплообменников

 

Пластинчатые теплообменники (ПТО) являются чрезвычайно полезным промышленным компонентом для пассивного (без дополнительной энергии) регулирования температуры жидкости с использованием других жидкостей, которые уже могут быть частью промышленного процесса. Вот краткое объяснение того, как они работают и их преимущества, а также ссылки на дополнительные ресурсы по пластинчатым теплообменникам.

Как работает пластинчатый теплообменник?

Проще говоря, пластинчатый теплообменник — это тип теплообменника, в котором используются плоские металлические пластины для передачи тепла между жидкостями и пластинами. Это достигается, когда высокотемпературные жидкости проходят над пластинами, затем тепло передается от одной стороны пластины к другой, тем самым отводя тепло от жидкости. Плоские теплообменники представляют собой распространенную конструкцию, обеспечивающую повышенную эффективность по сравнению с трубчатыми теплообменниками.

Пластинчатые теплообменники состоят из пластин, также известных как пакет пластин, которые сложены вместе и закрыты двумя крышками из стали. Пакет пластин имеет небольшое расстояние между пластинами, что позволяет циркулировать теплу, переданному от жидкостей. Этот процесс циркуляции передает тепло от пластин по мере его прохождения. Плоские теплообменники предлагают относительно большую поверхность теплопередачи при меньшем пространстве и могут также работать при более высоких давлениях жидкости.

 

Конструкция

Пластинчатые теплообменники состоят из ряда пластин, скрепленных вместе в большой раме. Как вы можете видеть ниже, есть два входа и два выхода, а промежутки между пластинами чередуются между двумя жидкостями. Большая площадь поверхности, а также гофрирование металла способствуют гораздо большей теплопередаче, чем традиционный кожухотрубный теплообменник аналогичного размера. Это известное преимущество этой технологии.

Рис. 1. Пластинчатый теплообменник в разобранном виде  

 

Материалы

В зависимости от типов используемых теплообменников и жидкостей, проходящих через теплообменник, одни материалы могут быть лучше других. Например, если вы используете морскую воду для охлаждения выхлопных газов реактора, содержание соли в рассоле может вызвать коррозию обычной нержавеющей стали. Для такого приложения вам нужно изучить титановые пластины. Та же логика применима к любым особенно агрессивным химическим веществам, обычно к хлоридным соединениям.

 

Типы пластинчатых теплообменников 

Сварные пластинчатые теплообменники состоят из сварных гофрированных теплообменных пластин, обычно изготовленных из нержавеющей стали. Сварные пластинчатые теплообменники были созданы для решения некоторых проблем, связанных с предыдущими пластинчатыми теплообменниками, включая совместимость прокладок, а также проблемы с температурой и давлением. По своей конструкции их долговечность делает их идеальными для приложений, связанных с высокой температурой или коррозионными материалами.

Полусварные пластинчатые теплообменники , как следует из названия, представляют собой сварные пластинчатые теплообменники с прокладками. В этой конструкции две пластины сварены вместе и приварены к другим парам внутри теплообменника. Каждый второй канал сваривается вместе в полусварном пластинчатом теплообменнике и может работать в условиях, когда одна жидкость агрессивна по сравнению с другой. Полусварные теплообменники относительно просты в обслуживании и хорошо работают с системами, включающими более одной жидкости в системе.

Паяные пластинчатые теплообменники включают в себя канальные пластины, передние уплотнительные пластины и соединения в виде конструктивного рисунка смежных пластин, направленных в противоположных направлениях. Пластины спаяны вместе либо никелем, либо медью, что обеспечивает герметизацию точек контакта. Известно, что паяные пластинчатые теплообменники компактны и эффективны. Поскольку они могут использоваться в приложениях с диапазоном температур от -256 до 450°F, этот тип пластинчатого теплообменника часто используется в промышленных и холодильных установках.

В пластинчатых теплообменниках с прокладками используются высококачественные прокладки и тонкие гофрированные металлические пластины, спрессованные вместе в раме. Такая конструкция прокладки и болта герметизирует пластины, защищает жидкости от окружающей среды и предотвращает утечки. Пластинчатые теплообменники с прокладками легко очищаются благодаря возможности легкого снятия пластин.

 

Преимущества пластинчатых теплообменников 

Основным преимуществом конструкции пластинчатого теплообменника является возможность воздействия жидкостей на большую площадь поверхности, поскольку жидкости распределяются по пластинам. При этом более эффективно облегчается передача тепла, что позволяет температуре изменяться быстрее. К дополнительным преимуществам пластинчатых теплообменников относятся: 

 

• Более компактный
• Низкий ламинарный поток
• Большое количество регенерации тепла
• Относительно низкая стоимость обслуживания
• Возможность очистки на месте

 

Модульность и техническое обслуживание

Пластинчатый теплообменник довольно легко разобрать, а затем снова собрать благодаря его конструкции. Одним из преимуществ этого является модульность. Если вы расширяете свой процесс, вам не нужно покупать новый теплообменник, просто добавьте больше пластин к тому, который у вас уже есть. Еще одним преимуществом является простота обслуживания. Если ваши тарелки загрязнились, вы можете разобрать их и почистить вручную. Или, если у вас есть водяной насос и нужные химикаты, вы можете очистить его так же, как и кожухотрубный теплообменник.

 

С прокладкой, пайкой или сваркой?

У большинства производителей пластинчатых теплообменников есть три различных способа соединения пластин: прокладки, пайка или сварка. Последние два варианта избавляют от модульности, но добавляют стабильности и надежности. Этот фактор низкой потребности в обслуживании является одной из причин, по которой паяные пластинчатые теплообменники предпочтительнее в отрасли ОВКВ, где небольшие блоки устанавливаются в комбинированных котлах или аналогичном отопительном оборудовании. Тем не менее, прокладки предпочтительнее использовать в большинстве промышленных процессов, чтобы облегчить техническое обслуживание и возможное расширение.

 

---

Повышение эффективности и экономия средств

Пластинчатые теплообменники находят широкое применение во многих отраслях: от охлаждения сусла до гальванического покрытия и анодирования.