Характеристики пластинчатых теплообменников
Теплообменные процессы уже давно изучаются инженерами и учеными для того, чтобы внедрять их в различные сферы промышленности и производства. Устройства и конструкции становятся все более совершенными, прочными, износоустойчивыми. Одними из самых распространенных являются пластинчатые теплообменники. В чем их преимущества перед аналогами? Дело в том, что они имеют простую надежную конструкцию, которую можно легко адаптировать под разные процессы. Именно поэтому пластинчатые теплообменные аппараты широко применяются в разных областях промышленности и ЖКХ.
Теплообменник – это устройство, которое способствует обмену тепловой энергией между жидкостями или газами, при этом горячая рабочая среда нагревает холодную. Обмен может происходить при непосредственном контакте, но наиболее широко распространены аппараты, в которых среды разделяют металлической стенкой. К ним также относятся и пластинчатые устройства.
Пластины могут изготавливаться из металлов с разными характеристиками: медь, сталь, титан. Часто для производства пластин используется графит. Если внутри устройства циркулирует вода, то производители применяют жаропрочную сталь, которая не подвергается коррозии. Другое дело, когда в качестве рабочей среды используют агрессивные химические вещества. В этом случае к материалам изготовления предъявляют особые требования. Коррозия теплообменников – это серьезная проблема, разработчики постоянно находятся в поиске решений, способных уменьшить износ материалов.
Устройство пластинчатого теплообменника представляет собой следующую конструкцию: металлические пластины собраны в один пакет. Между ними циркулируют жидкости, причем холодные и горячие среды перемежаются друг с другом. Жидкости находятся в противотоке, то есть циркулируют не в одном, а в разных направлениях. Пластины находятся под единым корпусом, а все места креплений снабжены резиновыми прокладками, таким образом, смешивание жидкостей исключено. Часто вместо резины применяют сложносоставные полимеры, особенно когда речь идет об агрессивных средах.
Первый пластинчатый теплообменник был создан еще в начале XX века Густафом де Лавалем, а сейчас каждый индивидуальный тепловой пункт, многие процессы производства не обходятся без этого устройства. Исключение составляют лишь особо жесткие эксплуатационные условия, например, те, где температура носителей составляет свыше 180 градусов Цельсия, либо сопровождающиеся высоким давлением.
Существуют и другие виды теплообменных устройств: витые, спиральные, кожухотрубные, каждый из которых обладает своими преимуществами и недостатками. Делать выбор в пользу одного из них следует, руководствуясь конкретными нуждами и эксплуатационными условиями.