En plattvärmeväxlare är en typ av rekuperativ värmeväxlare, vars princip är baserad på omvandling och rörelse av termisk energi från ett medium till ett annat, med hjälp av kontaktplattor. Samlade i en bunt bildar de ett slags kanaler genom vilka kylvätskan rör sig. Enhetens parametrar och dimensioner indikeras av standarderna i GOST 15518-83.
Typer av värmeväxlare
Beroende på graden av tillgänglighet för underhåll och inspektion är värmeväxlarna uppdelade i flera typer:
- hopfällbar,
- lödda,
- svetsad,
- halvsvetsad.
Hopfällbar
Apparater av denna typ monteras och demonteras för periodiskt underhåll, inspektion och reparation. Värmeöverföringsprocessen utförs med hjälp av plattor som växlar med varandra och bildar två rörelsekretsar. Detta eliminerar blandningen av termisk energi mellan de två strömmarna. Alla plattor är separerade med gummidistanser.
Lödda
Enheter av denna typ demonteras inte, till skillnad från den tidigare betraktade typen, och alla plattor löds ihop. Fördelarna med sådana enheter anses vara överkomliga kostnader och små dimensioner. Det huvudsakliga användningsområdet är hushållspannor och andra värmesystem.
Svetsad
Enheter i denna klass består av plattor svetsade ihop utan gummitätningar. Värmeflödets rörelse sker genom två kanaler: en längs korrugerad, den andra längs röret. Bland nackdelarna är den höga kostnaden för enheten och dess storlek. Värmebärare av denna klass används i industriell skala.
Halvsvetsad
En struktur som består av plattor som installeras på ett kombinerat sätt. Tätningarna är placerade på utsidan av de svetsade plattorna parvis. Sådan utrustning gör det möjligt att använda den i extremt aggressiva miljöer eller i kylsystem.
Fördelar och nackdelar
Bland de positiva aspekterna av att använda sådana enheter är:
- brist på stora produktions- och investeringskostnader;
- effektivitet i värmeförsörjningen;
- liten storlek;
- självrensande förmåga på grund av högt turbulent flöde;
- på grund av ökningen av antalet plattor är det möjligt att uppnå en effektivitetsökning;
- pålitlighet;
- lätt underhåll och spolning
- lättviktig;
- enkel installation;
- minimal ytförorening
- fullständig eliminering av blandning av olika typer av kylvätska tack vare ett speciellt tätningssystem;
- korrosionsbeständighet;
- hög effektivitet ger en minimal värmeväxlingsyta;
- förmågan att minska tryckförlusterna till ett minimum genom att använda plattor med olika typer av profiler;
- temperaturreglering.
Nackdelarna med plattvärmeväxlare inkluderar:
- behovet av jordning
- krav på kylvätskans kvalitet.
Ett stort antal fördelar möjliggör användning av värmeväxlare inom hemmet och industrin.Krav på kylvätska är förmodligen inte en nackdel utan en nödvändighet för att förhindra frekvensen att byta ut plattor som har blivit oanvändbara.
Plattvärmeväxlaranordning
Plattvärmeväxlaren används ofta för värmeväxling av ångor eller vätskor och fungerar som en kylare, förvärmare eller kondensor. Den består av flera komponenter:
- rörlig platta;
- fast platta;
- grenrör med gängad fläns och svetsad anslutning;
- en uppsättning plattor fästa ihop;
- nedre och övre guider;
- gängat stativ för fästning och dubbar.
Gummitätningar är placerade mellan plattorna. Rörelsen av termisk energi sker enligt flera scheman:
- direktflöde,
- motström,
- blandad.
Valet av utrustning för installation i värmesystemet och beräkningen utförs med hjälp av speciell programvara som utvecklats speciellt för dessa ändamål.
Kopplingsschema
För att ansluta plattan TO används ett klassiskt schema där kylvätskeinlopps- och utloppsrören på frontpanelen är inblandade. Oftast är dessa hål placerade på ett sådant sätt att de ger ett motflöde av termisk energi och förhindrar blandning av varma och kalla flöden.
Det andra alternativet för anslutning av värmeväxlaren använder samma inlopps- och utloppsdysor, som inte bara kan placeras på frontpanelen utan också på baksidan.
Anslutningen av ingångs- och utgångsströmmarna av termisk energi sker med grenrör med flänsade, gängade eller svetsade anslutningar.
I vissa fall används inga grenrör. Därefter sker anslutningen genom att borra ytterligare hål med en invändig gänga för installation av tappar, som kommer att fungera som en fastsättning på kylvätskan med rörledningen. Som en packning kan du ta ett värmebeständigt gummi- eller gummitätning.
Urvalsregler
Valet av utrustning beror på flera parametrar, var och en beräknas individuellt, beroende på var värmeväxlaren ska installeras.
När du väljer en modell måste du bestämma följande punkter:
- typ av medium (ånga, vatten, etc.);
- temperaturindikatorer vid kylvätskans in- och utlopp;
- tillåten tryckförlust
- högsta temperaturindikatorer;
- maximalt tryck inuti enheten;
- termisk belastning på utrustningen.
Efter att ha erhållit data om dessa parametrar är det nödvändigt att beräkna indikatorerna för värmeväxlingssystemet. Därefter kan du börja välja en modell och förlita dig på tillgängliga effektindikatorer, vattenflöde, diameter och värmeväxlingsområde.
Funktionsprincip
Principen för drift av en plattvärmeväxlare kan inte kallas enkel. Plattorna installeras i en vinkel på 180 grader i förhållande till varandra. Vanligtvis är detta en lödning av två par plattor som ger in- och utmatning av termisk energi. Extremparet deltar inte i värmeöverföringsprocessen.
Beroende på designfunktionerna är värmeväxlare vanligtvis uppdelade i tre typer:
- en krets,
- flerkrets,
- tvåvägs.
Cirkulationen av termisk energi i en enhet med en krets utförs permanent, längs hela kretsen och i en riktning, med ett samtidigt motflöde av kylvätskan.
Värmebärarens rörelse i flerkretsutrustningen sker i olika riktningar. Sådana anordningar används endast om det finns en liten temperaturskillnad i retur- och inloppsflödet.
Förflyttningen av värmeenergi i tvåvägsanordningar sker längs två oberoende kretsar, med konstant kontroll över värmetillförseln.
Det finns en annan typ av enhet - en ångplåtvärmeväxlare, som ansvarar för uppvärmning av vatten eller annan vätska i värmesystemet. Funktionsprincipen för denna enhet skiljer sig inte från standardmodellerna för plattaggregat.
Plattor för plattvärmeväxlare
Stål, 1 mm tjockt, används som material för plattorna. För att turbulisera kylvätskeflödet och öka värmeväxlararean är plattformarnas flödesdel ribbad eller i form av en korrugering.
När den ses i sektion har den korrugerade ytan en liksidig triangelprofil. Motståndet och flödeshastigheten beror på graden av vinkeln vid vilken korrugeringen är belägen. Ju skarpare det är, desto lägre motstånd och desto högre kylvätska.
Förutom stål används andra legeringar för tillverkning av värmeväxlarplattor, beroende på var enheten fungerar.
Applikationer
Varje typ av värmeväxlare har sitt eget omfång.
Packade värmeväxlare används vanligtvis:
- för installation av värmenätverk;
- i kylkamrar;
- i pooler etc.
Lödda enheter används:
- i frysar;
- i luftkonditioneringssystem;
- i ventilationssystem;
- i kompressorinstallationer.
Svetsade och halvsvetsade enheter har hittat sin tillämpning:
- i klimat- och ventilationssystem;
- inom läkemedelsindustrin;
- inom livsmedelsindustrin;
- i värmesystem och varmvattenförsörjning;
- i cirkulationspumpar etc.
Vid hushållsbruk finns oftast en lödd typ av värmeväxlare. Den ansvarar för kylning eller uppvärmning av termisk energi.
En värmeväxlare är ett systemelement som används inom verktygs-, livsmedels-, metallurgi- och olje- och gasindustrin samt inom varvsindustrin. Förekomsten av fördelar framför nackdelar indikerar dess effektiva användning. Efter att ha identifierat enhetens tekniska egenskaper och uppgifter korrekt kan du installera värmesystemet hemma med hjälp av ritningarna och anslutningsdiagrammen för värmeväxlaren som är allmänt tillgängliga på Internet.
