Преимущества и недостатки пластинчатых теплообменников

Thread Content

1. Высокий коэффициент теплопередачи обусловлен тем, что различные волнистые пластины расположены друг над другом, образуя сложные каналы потока. Это приводит к тому, что жидкость движется в этих каналах в виде трехмерного вращательного потока. Таким образом, турбулентность возникает уже при довольно низких значениях числа Рейнольдса (обычно Re=50–200). Поэтому коэффициент теплопередачи высок — он в 3–5 раз превышает показатель для конвекторов типа «труба-корпус». 　　2. Логарифмическая средняя разница температур велика, а разница температур на краях мала. В теплообменниках с трубчатыми элементами два жидкости циркулируют соответственно внутри труб и внутри корпуса; в целом это является потоком перпендикулярным направлению движения друг друга. Поэтому коэффициент коррекции логарифмической средней разницы температур невелик. В теплообменниках с пластинами же жидкости обычно циркулируют параллельно поверхности теплообмена, без возникновения бокового потока. Это приводит к тому, что разница температур на краях в теплообменниках с пластинами мала; при теплообмене с водой она может быть менее 1°C, тогда как в теплообменниках с трубчатыми элементами она обычно составляет около 5°C. 　　3. Малая площадь занимаемой территории. Конструкция пластинчатого теплообменника компактна; площадь поверхности для теплообмена на единицу объема в 2–5 раз превышает аналогичную показатель для теплообменника с трубчатыми элементами. Кроме того, не требуется выделять место для демонтажа трубчатых элементов, как это необходимо в случае с теплообменниками с трубчатыми элементами. Поэтому для достижения такого же уровня теплообмена площадь занимаемой территории пластинчатым теплообменником составляет примерно 1/5–1/8 от площади территории, необходимой для теплообменника с трубчатыми элементами.

4. Легко изменять площадь поверхности для теплообмена или комбинацию процессов. Для увеличения или уменьшения площади поверхности достаточно добавить или убрать несколько пластин ； Изменяя расположение пластин или заменяя несколько из них, можно добиться желаемой комбинации процессов и адаптироваться к новым условиям теплообмена, в то время как площадь теплообмена в теплообменниках с трубками и корпусом практически невозможно увеличить. 　　5. Небольшой вес. Толщина пластин в плитных теплообменниках составляет всего 0,4–0,8 мм, тогда как толщина теплообменных труб в корпусно-трубчатых теплообменниках — 2,0–2,5 мм. Корпус корпусно-трубчатого теплообменника значительно тяжелее каркаса плитного теплообменника; обычно вес плитного теплообменника составляет примерно 1/5 от веса корпусно-трубчатого. 　　6. Низкая цена. При использовании одинаковых материалов и при одинаковой площади теплообмена, стоимость пластинчатых теплообменников на 40–60% ниже, чем у трубчато-корпусных теплообменников.
7. Простота производства. Пластинки теплообменника в пластинчатых теплообменниках изготавливаются методом штамповки; это обеспечивает высокий уровень стандартизации и возможность массового производства. В трубчато-корпусных теплообменниках изделия обычно изготавливаются вручную. 　　8. Легкая чистка. В случае рамных пластинчатых теплообменников достаточно ослабить болты, чтобы разъединить пластины; затем их можно снять для механической чистки. Это очень удобно для тех устройств, которые требуют регулярной чистки в процессе работы. 　　9. Небольшие потери тепла. У плитных теплообменников в атмосферу выходят только оболочечные пластины, отвечающие за передачу тепла; поэтому потери тепла можно считать незначительными, и нет необходимости в использовании изоляционных материалов. У теплообменников с корпусом и трубками большие тепловые потери, поэтому требуется изоляционный слой. 　　10. Емкость меньше — на 10–20% по сравнению с теплообменниками с трубчатыми корпусами. 11. Потери давления на единицу длины велики: из-за небольшого зазора между поверхностями теплообмена, а также наличия неровностей на этих поверхностях, потери давления выше, чем у традиционных труб с гладкой поверхностью. 　　12. Не склонен к образованию налета. Благодаря высокой степени турбулентности внутри устройства оно не склонно к образованию налета; коэффициент образования налета у него составляет всего 1/3–1/10 по сравнению с теплообменниками типа «труба-корпус».
13. Рабочее давление не должно быть слишком высоким, а температура среды — слишком высокой. Существует риск утечек. У пластинчатых теплообменников используются уплотнительные прокладки; рабочее давление обычно не должно превышать 2,5 МПа, а температура среды — 250°C. В противном случае может произойти утечка. 　　14. Легкое засорение. Поскольку пространство между пластинами очень узкое — обычно всего 2–5 мм, при наличии в теплообменном средстве крупных частиц или волокон происходит легкое засорение этих пространств. Все вышеуказанное составлено на основе проблем, с которыми сталкиваются участники в своей практической работе, и предназначено для справки. В случае возникновения вопросов просим своевременно обращаться за разъяснениями.