Конструкция и принцип работы пластинчатого теплообменника

Теплообменники пластинчатого вида – удобные технические устройства для передачи энергии от одной среды к другой. Применяются в производстве, коммунальной инфраструктуре, быту.

Основные составные части конструкции

Пластинчатый теплообменник состоит из нескольких надежно скрепленных между собой элементов:

• стопки пластин, собранных в кассету или пакет (стоимость пластин можно посмотреть, например, здесь);
• рамы;
• плиты подвижной и плиты неподвижной;
• прокладок между пластинами;
• кольцевидных прокладок;
• шпилек.

Пластины чаще всего изготавливаются из нержавеющей стали – материала с высокой теплопроводностью. При этом используются листы разной толщины в зависимости от уровня давления в теплообменнике.

Прокладки производятся на основе натуральных или синтетических каучуков. Применяемый материал зависит от характера прокачиваемой через устройство жидкости или пара, уровня их агрессивности. Крепление к пластине осуществляется с помощью специальных клипс, расположенных по периметру прокладки.

Между кассетой и неподвижной плитой устанавливаются кольцевидные уплотнители.

Пластинчатые теплообменники могут быть:

• сборными,
• сварными,
• паянными.

Прокладки месту пластинами используются только при сборном варианте. При двух других видах конструкция не предусматривает их применения.

Как работает теплообменник

Собранные в кассету пластины (их конфигурацию и цены можно посмотреть здесь https://teploobmen.ru/catalog/plastiny_dlya_teploobmennikov/tranter2/) за счет отверстий в точно определенных местах образуют коллекторы. В них из присоединенных к устройству патрубков подаются жидкости или другие вещества для теплообмена. Данные среды поступают в герметично изолированные четные и нечетные щелевые каналы между пластинами. По одним движется жидкость, которая призвана передавать тепло, по другим – принимать. Поток обеих сред имеет разнонаправленный характер, то есть они текут навстречу друг другу. Это позволяет лучше обмениваться теплом за счет максимальной разницы температур на каждом участке соприкосновения.

По схеме своей работы теплообменники бывают:

• одноходовыми,
• многоходовыми.

Для первых характерно то, что среда проходит через каналы один раз. При таком устройстве все патрубки крепятся с одной стороны на неподвижную плиту. Многоходовые устройства обеспечивают два и более прохождения сред, позволяя им лучше обмениваться теплом. Крепление патрубков при этом производится к двум плитам – неподвижной и подвижной. Это усложняет эксплуатацию и обслуживание. Имеет такая конструкция и другие недостатки, включая более высокую цену, повышенное гидравлическое сопротивление в системе.