Пластинчасті теплообмінники

Що таке пластинчастий теплообмінник

Прийнято вважати, що найперший теплообмінний апарат пластинчастого типу був створений в 1923 році інженером Річардом Селігманом (Richard Seligman), засновником корпорації Aluminium Plant & Vessel Company Ltd. З того часу пластинчасті теплообмінники набули широкого поширення в багатьох галузях - в металургії, машинобудуванні, хімічній, харчовій індустрії, фармацевтиці, складському, комунальному господарстві, енергетиці, та інших. Пластинчастим теплообмінником (в широкому розумінні) називається теплотехнічний пристрій рекуперативного типу, де теплообмінний процес між двома розділеними, не перемішуючимися рухливими середовищами (рідинами або газами), які мають між собою температурний градієнт, відбувається через пластинчасті поверхні (металеві, композитні, графітові і ін. ). У більш вузькому розумінні, пластинчастий (розбірний) теплообмінник - це теплотехнічний апарат, в якому, як правило, металеві теплообмінні пластини пов'язані в пакет, ущільнений і герметизований за допомогою полімерних (пластикових, гумових та ін.) прокладок.

Пристрій і принцип роботи пластинчастих теплообмінників

Основою конструкції розбірного пластинчастого теплообмінника є профільовані теплообмінні пластини, які зазвичай виготовляються холодним штампуванням з тонкостінного (0,4 - 1 мм) коррозионностойкого листового металу - нержавіючих сталей, алюмінієвих сплавів, титану та інших. Штамповані пластини в пакеті пластинчастого теплообмінника або однакові, але взаємно повернені на 180 градусів, або розрізняються на «праві» і «ліві». Таким чином, після складання в пакет і ущільнення прокладками, проштамповані профілі на них перетворюються в мережу герметичних щілинних (прохідних) каналів, які утворюють два роздільних контури, де циркулюють теплоносії - нагріваючий (охолоджуючий) і нагріваємий (охолоджуваний). Ці теплоносії, як правило, пропускаються за своїми контурами в протилежних напрямках , що сприяє збільшенню температурного напору. У той же час різноманітні варіанти профілювання (рифлення) поверхні прохідних каналів покликані викликати турбулентність потоків теплоносіїв, що ще більше інтенсифікує теплообмін.

Крім теплообмінних пластин і ущільнюючих прокладок, в типову конструкцію розбірного пластинчастого теплообмінника зазвичай входять:

• нерухома плита з підводячими і відводячими патрубками, яка служить опорним «скелетом» для набору пакету пластин;
• верхня і нижня напрямні консолі, на які по черзі «нанизуються» «ліві», «праві» пластини і ущільнюються прокладками;
• рухома плита, яка замикає всю складану конструкцію;
• різьбові шпильки, якими розбірна конструкція скріплюється воєдино і стягується, до отримання повної герметичності в полімерних ущільненнях;
• в дво- і трехпрохідних пластинчастих теплообмінниках, де теплоносії виконують один або півтора кола циркуляції, на торцях пакету застосовуються спеціальні пластини, що змінюють напрямок потоку.

Переваги та обмеження пластинчастих теплообмінників

Привабливість пластинчастих теплообмінників в тому, що в порівнянні з кожухотрубнми, вони характеризуються більш високими коефіцієнтами теплопередачі, і при тій же площі теплообміну, здатні передати велику теплову потужність. Таким чином, при однаковій теплової потужності, пластинчасті теплообмінники характеризуються набагато меншими розмірами і вагою (металоємністю), ніж кожухотрубні. Ефективність пластинчатих теплообмінників, серед усіх існуючих їх різновидів, на поточний момент вважається найвищою.

Іншими важливими перевагами розбірних пластинчастих теплообмінників є:

• здатність до модернізації, з метою зміни площі теплообміну (теплової потужності), яка проводиться простим додаванням або зменшенням кількості теплообмінних пластин в пакеті;
• легкодоступность і простота в обслуговуванні (очищення), що реалізується шляхом розбирання, яка недосяжна для нерозбірних конструкцій (зварних або паяних).

У зв'язку із застосуванням в конструкції розбірних пластинчастих теплообмінників полімерних ущільнюючих прокладок, вони мають певні обмеження за умовами застосування. Як правило, такі обмеження знаходяться в межах:

• по температурі використовуваних теплоносіїв - до 180 ° C;
• по робочому тиску - до 2,5 МПа (25 бар).

Теплообмінники пластинчасті виробництва TRANTER

Шведська компанія TRANTER є одним з лідерів і законодавців мод на ринку розбірних пластинчастих теплообмінників. Устаткування компанії широко представлено на всіх континентах. Заводи компанії працюють в США, Швеції, Індії, Китаї. Крім виготовлення готових апаратів, вона поставляє на ринок свої високотехнологічні та якісні теплообмінні пластини, які часто застосовуються в теплообмінних пристроях інших виробників. На прикладі модельного ряду виробів TRANTER можна простежити основні напрямки і тенденції розвитку в галузі:

• теплообмінники з симетричними пластинами V-образного (шевронного) профілю серії GC і GL застосовуються для широкого спектра типових робочих умов. Пластини з гострими кутами V-подібного профілю знижують швидкість проходження потоку, а з тупими кутами - зменшують перепад тиску на вході і виході з теплообмінника.
• апарати з пластинами GX (Ultraflex), які мають несиметричний профіль типу «ялинка». Такий несиметричний малюнок профілю дозволяє, шляхом комбінування взаємної орієнтації пластин, отримати шість розрізняючихся варіантів конфігурації теплообмінних контурів, і таким чином гнучко підбирати характеристики теплообмінного обладнання під конкретні умови і завдання.
• посилені подвійні пластини GD - застосовуються для забезпечення виключно високої надійності і безпеки роботи теплообмінного обладнання, гарантування НЕ змішування робочих середовищ на будь-яких режимах експлуатації. Потреба в гарантуванні таких умов нерідко виникає в фармацевтиці, виробництві харчових продуктів, системах охолодження електротехнічної апаратури та ін.
• теплообмінники на GF пластинах з профілями (прохідними каналами) збільшеного перетину (глибини і ширини). Такі апарати застосовуються для роботи з теплоносіями підвищеної в'язкості, або забрудненими твердими (волокнистими) частками.
• пластини GW полузварні (попарно зварені) - як правило, застосовуються в теплообмінних апаратах, де застосовуються небезпечні речовини, такі як аміак або фреони, і де необхідно досягти підвищеної герметичності контурів.

Переваги пластинчастих теплообмінників THERMAKS

OPEKS Energysystems (ОПЕКС Енергосистеми) виробляє і поставляє широкий спектр пластинчастих розбірних теплообмінних апаратів під торговою маркою THERMAKS. Пластинчасті розбірні теплообмінники THERMAKS характеризуються:

• численним модельним рядом, що включає більше 30 найменувань, який дозволяє підібрати теплообмінні апарати для широкої різноманітності робочих умов, тепловою потужністю від 1 кВт до 30 МВт;
• застосуванням тільки якісних теплообмінних пластин - симетричних, асиметричних, з широким каналом, посилених подвійних і попарно зварених - оригінальної якості виробництва TRANTER (серії GX, GC, GL, GD, GW, GF), і таких же надійних герметизуючих прокладок, на товщині і якості яких в компанії OPEKS не прийнято економити;
• винятком можливості контакту агресивних теплоносіїв з корозійно-нестійкими матеріалами в будь-якому місці конструкції теплообмінника;
• застосуванням конструкційних рішень (таких як спеціальний роликовий кронштейн), які полегшують розбирання, складання та обслуговування теплообмінних апаратів, навіть при роботі з дуже важкими конструкційними елементами - плитами і пластинами.
• Естетичний зовнішній вигляд, що підкреслює високу якість виготовлення.
• Матеріал пластин нерж. сталь AISI316 (1.4401), 304 (1.4301), Титан, Hasteloy, SMO254
• Теплообмінники THERMAKS забезпечать ефективне виконання будь-яких технологічних завдань завдяки широкій гамі рельєфів пластин, включаючи пластини з дрібними гофрами для чистих середовищ і шірококанальні рельєфи для забруднених середовищ.
• Матеріал ущільнень для різних середовищ і температурних режимів - штучний каучук EPDM-P, NBR-P, Viton, Fluor, інші
• Ущільнення 2-х видів: під клейову або кліпсову фіксацію
• Ущільнення відрізняються потужним зовнішнім виглядом і мають найбільший перетин серед виробників теплообмінників, що забезпечує тривалий термін служби до заміни (до 10 років), також ущільнення не ушкоджуються при багаторазових розборках теплообмінників
• Завдяки класу міцності оцинкованих стяжних болтів 8.8, різьба не деформується в процесі експлуатації
• Верхня напрямна, на якій підвішен пакет пластин, виконана з нержавіючої сталі, забезпечуючи надійний захист від корозії важливого елемента конструкції.
• Верхня і нижня несучі балки оцинковані.
• Підключаємі патрубки можуть бути виконані з нержавіючої сталі, титану, інших сплавів, виключаючи контакт теплоносія з матеріалом плити
• У конструкції кріплення рухомої плити встановлено роликовий кронштейн для полегшення відкату важкої рухомої плити по верхній несучій балці
• Рама може бути виконана в 3-х стандартах тиску Ру10, Ру16, Ру25 бар.
• Максимальна робоча температура до 180 С.
• Якісна упаковка для транспортування, зберігання та переміщення на місце монтажу кожного окремого агрегату.
• Гарантія не менше 2-х років

Принцип роботи пластинчастого теплообмінника THERMAKS

Замовляючи теплообмінники ОПЕКС ЕНЕРГОСИСТЕМИ Ви отримуєте більше ніж очікували!