Преимущества и недостатки пластинчатых теплообменников

Thread Content

1. Преимущество 1: Высокий коэффициент теплопередачи. Структура теплообменника с трубками в корпусе с точки зрения прочности является хорошей, но с точки зрения эффективности теплопередачи она не идеальна, поскольку при движении жидкости в корпусе существуют обходные пути между перегородками и корпусом, между перегородками и теплообменными трубками, а также между пакетом трубок и корпусом. Потоки жидкости, проходящие через эти обходные пути, не участвуют в полном объеме в процессе теплообмена. У пластинчатых теплообменников нет бокового канала, а волны на поверхности пластин способствуют возникновению турбулентности при низкой скорости потока. Поэтому пластинчатые теплообменники обладают высоким коэффициентом теплопередачи, который в среднем в 3–5 раз превышает показатель трубчато-корпусных теплообменников. 2: Малая площадь занимаемой территории. Конструкция пластинчатого теплообменника компактна; площадь поверхности для теплообмена на единицу объема в нем в 2–5 раз превышает аналогичный показатель у теплообменника трубчато-корпусного типа. Кроме того, не требуется выделять место для демонтажа трубчатых элементов, как это необходимо в теплообменниках трубчато-корпусного типа. Поэтому для выполнения одинаковых задач по теплообмену пластинчатый теплообменник занимает примерно 1/5–1/10 площади теплообменника трубчато-корпусного типа. 3: Небольшой вес. Толщина пластин в плитных теплообменниках составляет всего 0,6–0,8 мм, а толщина теплообменных труб в корпусно-трубчатых теплообменниках — 2,0–2,5 мм ； Корпус теплообменника в трубчатом исполнении гораздо тяжелее, чем каркас теплообменника в пластинчатом исполнении. При выполнении одинаковых задач по теплообмену площадь поверхности для теплообмена у пластинчатых теплообменников меньше, чем у теплообменников с трубчатыми корпусами. 4: Низкая цена (по сравнению с другими типами теплообменников при одинаковой площади теплообмена). При использовании одинаковых материалов производственные затраты будут ниже, поскольку для изготовления каркаса требуется меньше материала. 5: Разница температур на концах невелика. В теплообменниках с трубчатыми элементами жидкости, протекающие в корпусе, проходят параллельно поверхности теплообмена, при этом существует и боковой поток. В теплообменниках с пластинами же холодная и горячая жидкости движутся параллельно поверхности теплообмена, без бокового потока. Благодаря этому разница температур на концах в теплообменниках с пластинами очень мала; для процессов теплообмена между водой она может быть менее 1°C, тогда как в теплообменниках с трубчатыми элементами — около 5°C. Это очень выгодно для использования тепловой энергии низких температур. 6: Низкий коэффициент загрязнения. Коэффициент загрязнения пластинчатых теплообменников значительно ниже, чем у теплообменников с трубчатыми корпусами. Это связано с сильной турбулентностью потока, из-за которой примеси не могут оседать ； Зона застоя потока в проходах между панелями невелика ； Поверхность теплообменника, изготовленная из нержавеющей стали, гладкая, на ней мало коррозионных отложений, к тому же её легко чистить. 7: Теплообмен с использованием различных сред. Если в пластинчатом теплообменнике установлены промежуточные перегородки, то одно устройство может обеспечивать теплообмен с тремя или более разными средами. 8: Удобство очистки и технического обслуживания. После снятия зажимных пластин панельного теплообменника можно ослабить решетку из пластин, снять их и произвести механическую очистку. 9: Легко изменить площадь теплообмена или комбинацию процессов. Для увеличения (или уменьшения) площади теплообмена достаточно добавить (или убрать) соответствующее количество пластин. (II) Недостаток 1: Рабочее давление ниже 2,5 МПа. Пластинчатые теплообменники герметизируются с помощью прокладок; длина участков, где происходит герметизация, велика, к тому же поддержка в местах герметизации у угловых отверстий оставляет желать лучшего. Прокладки не получают достаточного давления, поэтому максимальное рабочее давление пластинчатых теплообменников в настоящее время составляет всего 2,5 МПа ； При площади панели более 1 м² рабочее давление обычно составляет менее 2,5 Мпа. 2: Рабочая температура ниже 200°C (после использования термостата). Рабочая температура пластинчатого теплообменника определяется температурой, которую может выдержать уплотнительная прокладка. При использовании резиновых уплотнительных прокладок максимальная рабочая температура составляет менее 200°C ； При использовании прокладок из компримированного асбестового войлока (Caf) максимальная рабочая температура составляет 250–260 °C. 3: Не подходит для теплообмена с средами, способными вызывать засорение каналов. Промежутки между пластинами в пластинчатых теплообменниках довольно узкие — обычно 3–5 мм. Когда в среде, используемой для теплообмена, присутствуют крупные твердые частицы или волокна, это может привести к засорению этих промежутков. В таких случаях теплообмена следует рассмотреть возможность установки фильтрующего устройства на входе или применение системы регенеративного охлаждения.