Пластинчатый теплообменник – оборудование для нагрева или охлаждения жидких или паро-, газообразных сред. Аппараты состоят из пакета соединенных между собой рифленых пластин, входных и выходных патрубков. Гофры образуют внутренние каналы, куда подается рабочая жидкость и вода или другой теплоноситель. Контуры разделены, в процессе теплообмена среды не смешиваются. Обмен тепловой энергией осуществляется по всей площади пластин.
Конструкция пластинчатого теплообменника
Устройства такого типа широко применяют:
Аппараты отличает высокая эффективность, компактность, простота монтажа, эксплуатации, обслуживания, надежность. Рассмотрим каждое преимущество пластинчатого оборудования подробнее.
Эффективность пластинчатых теплообменников оценивают с помощью КПД, который определяется как отношение количество тепловой энергии переданной в аппарате тепла от одного теплоносителя рабочей среде, теплового коэффициента, который характеризует соотношение количества теплоты переданной в устройстве и затрат мощности на преодоление гидравлических сопротивлений в каналах, другим параметрам.
Теплообмен зависит:
КПД пластинчатого оборудования составляет 90-95 %, площадь теплообмена составляет суммарную площадь всех секций. Это значительно больше, чем аппаратов другой конструкции таких же габаритов. Разница в габаритах с кожухотрубными устройствами составляет 3-4 раза, КПД пластинчатых теплообменников – на 10-15% выше.
Таким образом, пластинчатые аппараты компактнее, коэффициент полезного действия таких установок – выше.
Кожухотрубный теплообменник
Установка пластинчатых теплообменников позволяет уменьшить потребление ресурсов. Экономия тепловой энергии осуществляется за счет:
Кроме того, пластинчатые теплообменные аппараты позволяют уменьшить потребление электричества, за счет снижения суммарного объема теплоносителя, который подаются насосами. Высокий коэффициент передачи тепла обеспечивает быстрый нагрев. Для достижения нужной температуры рабочей среды нужен меньший объем теплоносителя.
За счет меньшей материалоемкости пластинчатых тепловых устройств также достигается экономия дорогостоящих сплавов и металлов.
Техническое обслуживание пластинчатых теплообменных устройств включает внешний осмотр, выявление возможных утечек, удаления загрязнений, подкраску, проверку, подтяжку и смазку резьбовых соединений, роликов прижимной плиты.
Кроме того в состав работ входит:
При выявлении протечек и дефектов узлов также выполняют замену пластин или сварных секций и прокладок.
Пластины и уплотнения теплообменника
Промывку без разборки проводят для паяных и разборных пластинчатых теплообменников. Цель мероприятия – удаление отложений на внутренних каналах, ухудшающих теплообмен, повышающих гидравлическое сопротивление. Чистка осуществляется растворами реактивов, неагрессивных к материалам комплектующих. Промывочные жидкости закачивают в тепловые аппараты, подключают циркуляционные установки. Очистка осуществляется 20-30 минут, после чего теплообменники промывают чистой водой.
Без разборная промывка пластинчатого теплообменника
Для разборных устройств выполняют механическую чистку. Для этого маркируют пластины, ослабляют стяжные шпильки, снимают запчасти. Для очистки внутренних поверхностей применяют мягкие щетки со щетиной из нейлона или аналогичного материала и чистящие вещества. После выполнения процедуры пластины собирают в пакет, испытывают давлением.
Тепловую мощность разборных и секционных теплообменников можно масштабировать. Для этого устройство разбирают, добавляют дополнительные пластины или секции, предварительно сделав подбор. Это позволяет обойтись без замены оборудования при изменении технологического процесса.
Заявленный срок службы разборных пластинчатых теплообменников – от 15 до 20 лет. Однако на практике устройства могут проработать дольше. При появлении протечек пластины и уплотнители легко поменять. Для исключения внезапных поломок требуется своевременно и в полном объеме выполнять технические обслуживание, менять прокладки каждые 5-7 лет. Периодичность замены пластин – от 10 лет.
Итак, пластинчатые теплообменники:
Кроме того, пластинчатые теплообменники универсальны. Они широко применяются в инженерных, промышленных и производственных системах различных отраслей. Мощность оборудования также можно адаптировать под изменения технологического процесса.