Все что вам нужно знать о пластинчатых теплообменниках Ридан
Что такое теплообменник, для чего он нужен и почему существует так много разных типов?
Ответы на эти вопросы не очевидны для большинства, и тем не менее почти каждый получает пользу от этих удивительных устройств. Теплообменники Ридан — это механические системы, которые могут передавать тепло между двумя рабочими жидкостями (обратите внимание, что жидкость в технике может быть газом, а не только жидкостью). Переданное тепло — это энергия, которую можно использовать, если ее правильно спроектировать, и инженеры используют этот факт для создания некоторых удивительных технологий. В этой статье речь пойдет об одном из самых популярных вариантов теплообменников Ридан — пластинчатом теплообменнике. Несмотря на простоту конструкции, этот тип теплообменника сложен по конструкции и принципу действия, поэтому перейдя по ссылке читатели узнают о пластинчатых теплообменниках, о том, как они работают и для каких областей применения выгоден этот элегантный дизайн.
Содержание
Что такое пластинчатые теплообменники?
Проще говоря, цель любого теплообменника состоит в том, чтобы сделать горячую жидкость более холодной и / или сделать более горячую холодную жидкость, в частности, без их смешивания. Это может показаться скучным, но любой, кто помнит свою термодинамику, знает, что с теплом приходит энергия, а энергия — это инженерный товар (наша статья о теплообменниках Ридан представляет собой отличный ускоренный курс по некоторым важным термодинамическим свойствам). Используя определенные концепции, такие как теплопроводность, энтропия и механика жидкости, эти устройства могут передавать тепло от одного потока к другому и могут использоваться в качестве конденсаторов, испарителей и многого другого. Пластинчатый теплообменник — это всего лишь один из методов передачи тепла между двумя жидкостями, который особенно полезен для передачи тепла между двумя жидкостями.
Как работают пластинчатые теплообменники?
Чтобы понять, как работают эти устройства, мы должны сначала взглянуть на самый основной элемент пластинчатого теплообменника или его пластины. Эти пластины обычно изготавливаются из стали, алюминиевого сплава, титана, никеля или даже графита и являются теплопроводными путями между двумя рабочими жидкостями. Их гофры увеличивают площадь поверхности и создают турбулентность, что способствует увеличению скорости теплопередачи через теплообменник. Существует множество различных схем гофрирования, каждая из которых имеет свои уникальные свойства. Каждую пластину обрамляет неровная резиновая прокладка, поэтому вода может стекать только по определенным пластинам, когда ее сжимают в стопку пластин.
Прокладки могут быть спроектированы таким образом, чтобы можно было создавать различные типы потоков, которые будут влиять на скорость передачи тепла через теплообменник. Они также определяют, где будут заканчиваться впускные / выпускные клапаны, что может быть важно для целей установки. В пластинчатых теплообменниках используется противоточный поток, когда одна жидкость течет в направлении, противоположном другому. Параллельный поток — это когда обе жидкости движутся в одном направлении, но этот режим не является обычным для конструкций пластин, поскольку пластины лучше всего работают в конфигурации противотока.
В плитах используются не только резиновые прокладки. Фактически, существуют определенные типы пластинчатых теплообменников, в которых используются другие герметики, обеспечивающие дополнительные преимущества. Паяные пластинчатые теплообменники используют медь для пайки каждой пластины вместе, что не только создает сложные каналы для жидкости, но также обеспечивает высокое давление и коррозионную стойкость при небольших и экономичных размерах. Сварные пластинчатые теплообменники аналогичны, в которых весь пакет пластин сваривается вместе. Они хороши для сдерживания высокого давления, но, к сожалению, их нельзя очистить, так как каждая пластина соединена с другой. Наконец, в полусварных пластинчатых теплообменниках используются последовательности сварных и несварных пластин, что обеспечивает преимущества как прокладочной, так и сварной конструкции.
Преимущества и недостатки пластинчатых теплообменников
Пластинчатые теплообменники Ридан широко используются в промышленности благодаря своей небольшой, но универсальной конструкции. Ниже приведены некоторые преимущества использования пластинчатого теплообменника перед неизменно популярным кожухотрубным теплообменником:
- Пластинчатые теплообменники обычно имеют больший коэффициент теплопередачи, поскольку имеют большую площадь контакта между жидкостями.
- Они занимают мало места и не требуют много места для обслуживания.
- Их легко обслуживать, ремонтировать и обслуживать.
Однако есть некоторые заметные недостатки, которые являются прямым результатом их конструкции:
- Прокладки представляют собой проблему, если их слишком сильно сжать, поскольку они могут деформироваться и вызвать утечку в системе. Они также более чувствительны к температуре, чем пластины, поэтому нельзя использовать высокую температуру жидкости из-за риска повреждения материала прокладки.
- Узкие проходы пластин сильно снижают давление потока, что требует дополнительной мощности насоса.
- Две жидкости с большим перепадом температур не будут передавать энергию в пластинчатом теплообменнике так же хорошо, как в кожухотрубном теплообменнике.
- Они имеют тенденцию рассеивать тепло в окружающую среду, что снижает их эффективность.
Есть много потенциальных применений пластинчатых теплообменников; и это лишь некоторые из них: они могут использоваться в пастеризаторах, производстве напитков, соединителях между охладителями, котлами и градирнями, а также в других технологических процессах. Это элегантные модульные системы, которые обеспечивают отличную теплопередачу при размерах, значительно меньших, чем у некоторых других традиционных конструкций. Рассмотрите возможность использования пластинчатого теплообменника, если необходимо минимизировать пространство, а производительность — максимизировать.
