Пластинчатые теплообменники

Содержание:

Теплообменник и его виды

Теплообменник работает как аппарат-посредник между двумя средами, имеющими разную температуру. Существуют устройства регенеративного и рекуперативного типа, отличающиеся принципом работы.

В регенеративных теплообменниках предусмотрена одна рабочая поверхность, с которой по очереди контактируют жидкие среды. Рекуперативные аппараты имеют стенку из теплопроводного материала, которая отделяет движущиеся среды друг от друга. В промышленности получили распространение устройства именно такого типа.

Разновидности рекуперативных теплообменников:

  1. Пластинчатые – сборные модификации из соединенных модульных пластин с бесклеевыми термостойкими прокладками между ними (самый популярный вариант);
  2. Кожухотрубные – сварные или припаянные конструкции из труб, образующих решетку;
  3. Витые – оснащены концентрическими змеевиками, теплоноситель направляется по спиральной трубе и межтрубному пространству;
  4. Спиральные – металлические конструкции, изготавливаются из тонких металлических листов, свернутых в своеобразную спираль;
  5. С водяным или воздушным принципом работы.

Конструкция

К элементам конструкции пластинчатого теплообменника относятся:

  • две плиты (фиксированная и прижимная);
  • входные и выходные патрубки с соединениями разных типов;
  • набор герметично соединенных пластин, направляющих, резьбовых метизов;
  • подставка для установки в системе теплоснабжения.

Основной рабочий элемент конструкции – пластины из инертных материалов для передачи энергии между теплоносителями. Выполненные методом штамповки, они устойчивы к коррозии и воздействию любых агрессивных сред.

Конструкция пластинчатого теплообменника

В собранном виде теплообменный аппарат состоит из плотно (герметично) примыкающих друг к другу пластин. На их стыке образуются каналы (щели). Толщина пластин варьируется от 0,4 до 1 мм. Они не отличаются по форме и выполнены из нержавеющей стали, реже из титана и других дорогих сплавов. Требования к материалу определяются задачами, для которых теплообменник предназначен.

В качестве изолирующего материала чаще всего задействуют каучук или полимерные композиты. При выборе следует учитывать жесткость условий эксплуатации, температурный диапазон, тип рабочей среды.

Рекомендуемые виды полимеров в зависимости от характеристик активных сред:

  • вода и гликоль – EPDM;
  • масляные и нефтесодержащие теплоносители – Nitril;
  • высокотемпературная среда, пар – Viton.

Основные виды пластинчатых теплообменников, их предназначение и преимущества:

1. Разборные (конструкция представляет собой пакет пластин и резиновые уплотнители):

  • низкие затраты на производство и монтаж;
  • регулируемая, легко настраиваемая производительность;
  • несложная дешевая эксплуатация, быстрый ремонт;
  • безотказность, минимальные интервалы простоя;
  • низкая энергоемкость;
  • возможность переработки.
Конструкция разборного пластинчатого теплообменника

Сфера применения пластинчатого теплообменника с разборной конструкцией: системы отопления, бассейны, холодильное и климатическое оборудование, горячее водоснабжение, теплопункты.

2. Паяные (цельная конструкция со спаянными пластинами, без резиновых прокладок):

  • компактность и низкая стоимость;
  • оптимальное соотношение производительности и стоимости;
  • быстрый и дешевый монтаж и сборка;
  • надежность и безотказность.
Конструкция паянного пластинчатого теплообменника

Область применения паяных конструкций: холодильные аппараты, компрессоры и турбинные установки, кондиционеры и вентиляторы, промышленные установки разного назначения.

3. Сварные и полусварные (соединенные при помощи сварных швов):

  • простая компактная конструкция без уплотняющих прокладок;
  • регулируемый поток;
  • устойчивость к действию агрессивных сред;
  • максимальный диапазон температур;
  • допустимое давление до 4 МПа, температура до 300 °С;
  • простота монтажа;
  • устойчивость к абразивным и агрессивным веществам;
  • надежность и длительный рабочий ресурс.
Конструкция сварного пластинчатого теплообменника

Сфера применения сварных и полусварных агрегатов: пищевая, химическая и фармацевтическая отрасль, системы кондиционирования и охлаждения, в том числе в промышленности и медицине, работа тепловых насосов и систем горячего водоснабжения.

Пластинчатые теплообменники – технические характеристики

К стандартным техническим параметрам пластинчатых аппаратов относятся:

  1. Материал пластин – чаще всего листовая тонкая сталь AISI304 или AISI316, титан, сплавы 254 SMO, хастеллой (на основе никеля).
  2. Температурный максимум теплоносителя, на который рассчитаны пластины – 180°C.
  3. Предельное давление среды – 25 кгс/кв.см.
  4. Площадь поверхности теплообмена – 0,1-2100 кв.м.
  5. Количество пластин 7-10 штук и более, зависит от сферы применения.

При выборе конкретной модели целесообразно учитывать условия эксплуатации – для большей мощности требуется больше пластин. Их количество определяет производительность и полезное действие системы теплоподачи или охлаждения.

Технические характеристики герметичных пластинчатых теплообменников MIT

Тип 504 513 514 521 522 617
Ширина, мм 200 360 360 460 460 337
Высота, мм 480 930 930 1090 1090 1047
Глубина, мм 200-400 250-1000 250-1000 250-1500 250-1500 250-1250
Диапазон гор.оси, мм 70 140 140 210 210 150
Диапазон верт.оси, мм 381 640 640 720 720 800
Макс. Раб.давл., бар 20 20 20 20 20 20
Испытательное давл., бар 25 25 25 25 25 25
Вес, кг 23+0.25n 98+0.75n 98+0.75n 225+1.1n 225+1.1n 116+0.91n
Диаметр соединения 1 1/4" Резьбовое 2" Резьбовое или фальцевое 2" Резьбовое или фальцевое 4" Фальцевое 4" Фальцевое 2 1/2" Резьбовое или фальцевое

Более подробную информацию по техническим характеристикам можно узнать в этом каталоге

Скачать каталог пластинчатых теплообменников MIT (.pdf, 673kB)

Технические характеристики сварных пластинчатых теплообменников MIT

Тип ВЗ-012 ВЗ-014 ВЗ-020 ВЗ-027 ВЗ-030
Ширина, мм 72 77 72 111 95
Высота, мм 186 207 314 311 325
Глубина, (мин-макс) 7+2.3n 7+2.3n 7+2.3n 9+2.4n 9+1.5n
Диапазон гор.оси, мм 40 42 42 50 39
Диапазон верт.оси, мм 154 172 278 250 269
Макс. Раб.давл., бар 30 30 30 30 30
Испытательное давл., бар 45 45 45 45 45
Вес, кг 0.6+0.044n 0.7+0.06n 1.1+0.09n 1.2+0.013n 1+0.09n

Более подробную информацию по техническим характеристикам можно узнать в этом каталоге

Скачать каталог пластинчатых теплообменников MIT (.pdf, 673kB)

Отраслевое применение пластинчатых теплообменников

На коммунальных объектах

Пластинчатые теплообменники помогают решать широкий спектр задач: подогревать воду для горячего водоснабжения, бойлеров и бассейнов, систем вентиляции и теплых полов. Их часто задействуют в составе независимого контура отопительной системы, питающейся от ТЭЦ или ЦТП. При этом температура не должна превышать 180 °C, давление – 16 кПа.

В пищевой промышленности

Теплообменники как элемент охладительного, испарительного и пастеризующего оборудования незаменимы в производстве молочных продуктов, сахара, растительных масел, пива, спирта. Самые востребованные в пищевой промышленности модификации – разборные и паяные.

Металлургия и судостроение

Многие технологические процессы в металлургии связаны с сильным нагреванием конструкций и агрегатов. Теплообменники охлаждают оборудование и рабочие среды, смазку в гидравлике и травильные растворы. В судостроении теплообменники применяют для охлаждения двигателя, в составе отопительной системы и ГВС.

Нефтегазовая отрасль

Теплообменники необходимы, чтобы охлаждать горячие вещества и подогревать жидкости. Они входят в состав сетевых комплексов, систем подготовки воды и аппаратов низкого давления. В нефтегазовом производстве востребованы титановые конструкции с листом до 0,7 мм и уплотнителем из полимеров NBR или «Витон».

Техническое Задание и Опросный лист по отраслям :


Технические преимущества конструкции

Если сравнивать технические параметры с кожухотрубными моделями, можно выделить следующие особенности разборных пластинчатых конструкций:

  1. Повышенный индекс теплопередачи (3-5 вместо 1);
  2. Допустимая разность температур рабочих сред всего 1-2% (в кожухотрубных конструкциях 5-10 градусов);
  3. Есть возможность произвольно менять площадь поверхности, просто добавляя и убирая пластины;
  4. При сборке не требуется сварка и вальцовка за счет разборной конструкции;
  5. Более простое обслуживание, осмотр, диагностика неполадок, удобный доступ к внутренним элементам, замена и промывка пластин;
  6. В 8 раз меньше затраты времени на разборку (15 минут вместо 2 часов);
  7. Простая и оперативная замена уплотнителей (клей не используется);
  8. Моментальное обнаружение течи без разборки устройства;
  9. Неподверженность коррозии и нечувствительность к вибрациям;
  10. Ресурс безотказной работы до капитального ремонта 20 лет (кожухотрубные модели требуют ремонта через 5-10 лет);
  11. Пластинчатые агрегаты выигрывают в весе и размерах;
  12. Не требуется теплоизоляция и специальный фундамент.

Принцип работы и устройство пластинчатого теплообменника

В каждой из пластин для теплоносителя и уплотнения предусмотрено по два отверстия:

  1. для подведения и отведения разогретого теплоносителя;
  2. для герметичного соединения пластин и изоляции теплоносителей за счет компактных уплотнителей.
Конструкция сварного пластинчатого теплообменника

Характерная особенность и преимущество пластинчатого теплообменника в том, что движение теплоносителя сопровождается завихрениями потока, что резко усиливает обмен тепловой энергией. Сопротивление при этом минимальное, что сокращает образование накипи. За счет многократного и интенсивного теплового обмена эффективность работы и КПД пластинчатого теплообменника одни из самых высоких.

Последствия неправильного подбора теплообменника

Для длительной безотказной эксплуатации важно выбрать модель, которая будет оптимальной для конкретных сред, температурных режимов, мощности и периодичности нагрузки. Выбрать подходящий по всем критериям вариант может только специалист. Обращение к профессионалам гарантирует отсутствие поломок в течение всего срока службы устройства. Отпадает необходимость в частом сервисном обслуживании и ремонте. Правильный выбор системы исключает распространенную проблему стекловидной накипи, ведущую к поломкам устройства.

Автоматика и подключение

При монтаже оборудования важно учитывать, что теплообменник всегда работает как элемент системы. Он не используется в качестве самостоятельного аппарата. Вместе с теплообменником в системе задействовано следующее оборудование: обратные клапаны, запорная арматура (комплекс задвижек, заслонок), контрольно-измерительные аппараты – манометры, термометры, циркуляционные насосы и другие виды приборов и агрегатов.

Варианты подключения пластинчатого теплообменника, их достоинства и недостатки.

1. Независимая одноступенчатая параллельная схема.

Плюсы:

  • Экономичная установка, экономия свободного пространства;
  • Простота конструкции.

Минусы:

  • Отсутствует подогрев холодного теплоносителя.

2. Двухступенчатая смешанная схема.

Плюсы:

  • За счет подогрева входящего теплоносителя обратным потоком эффективность увеличивается на 40%.

Минусы:

  • При проектировании системы горячего водоснабжения нужно подключать сразу два теплообменника, что удорожает решение.

3. Двухступенчатая последовательная схема.

Плюсы:

  • Стабилизируется сетевая нагрузка, растет эффективность применения теплоносителя.
  • Уменьшаются расходы на 60% в сравнении с параллельной схемой и на 20-25% в сравнении со смешанной.

Минусы:

  • Невозможность 100% автоматизации.
Варианты подключения пластинчатого теплообменника

Подбор пластинчатого теплообменника

Чтобы правильно подобрать пластинчатый теплообменник, необходимо рассчитать его технические параметры.

За основу берутся следующие данные:

  1. - схема присоединения ГВС;
  2. - тепловая нагрузка (мощность);
  3. - данные о греющей среде:
    • температура на входе (для зимы/ лета), в °С;
    • температура на выходе (для зимы/ лета), в °С;
    • расход среды (если нет данных по мощности), в куб. м/час;
    • допустимые потери давления (атм.);
  4. - данные о нагреваемой среде:
    • входная температура (зима/лето), в °С;
    • выходная температура (зима/лето), в °С;
    • расход среды (если нет данных по мощности), в куб. м/час;
    • допустимые потери давления (в атм.);
    • запас мощности (в %).

Пример расчета

Пластинчатые теплообменники относятся к индивидуальному инженерному оборудованию, которое отдельно выбирается, настраивается и адаптируется под каждый объект. Укажите нам конкретные технические параметры по вашему проекту, и мы сразу рассчитаем, какое оборудование необходимо в вашем случае.

Чтобы оставить нам данные для расчетов, заполните онлайн форму заявки на сайте, напишите или позвоните. Ниже мы приводим список основных параметров, которые нужны, чтобы рассчитать пластинчатый теплообменник.

  1. Мощность (нагрузка) – количество тепловой энергии, необходимое для отопления и горячего водоснабжения объекта (измеряется в Гкал/час, ккал/час, кВт/час).
  2. Температурные графики – какую температуру дает и забирает обратно теплосеть, какой температурной отметки необходимо достичь.

Посмотреть эти характеристики можно в договоре с теплосетью. Там приведены технические условия и прописаны температурные графики, а также мощность, отведенная на отопление и горячее водоснабжение.

Основываясь на предоставленных вами данных, мы рассчитываем теплообменник и информируем вас о его стоимости и условиях поставки. Предоставляем подробный расчет, техническое описание требуемого аппарата с указанием габаритов и веса теплообменника пластинчатого.

Расчет от нашей компании производится с помощью профессионального программного обсечения

Пример расчета

Преимущества заказа пластинчатого теплообменника у нас:

  1. Точный расчет теплообменника. Подбираем адаптированное оборудование под ваш проект.
  2. Гарантия объективной стоимости. Оптимизируя мощность оборудования, не завышаем цену.
  3. Оперативно обрабатываем заявки.
  4. Организуем изготовление, доставку и подключение пластинчатого теплообменника на выгодных условиях.
  5. Предлагаем оптовые цены за счет прямого сотрудничества с ведущими производителями.
  6. Несем полную ответственность за соблюдение сроков и качество техники.

Звоните, мы поможем с решением вашей задачи, рассчитаем и спроектируем аппарат, организуем доставку и установку. Предлагаем пластинчатые теплообменники российского производства с высоким КПД и выгодными техническими параметрами и характеристиками. В каталоге представлены приблизительные описания моделей, назначение и особенности эксплуатации теплообменников пластинчатого типа.