Пластинчатые теплообменники являются частью теплообменных систем, и представляют собой устройства, которые осуществляют нагрев (охлаждение) рабочей среды через множество пластин, установленных одним пакетом в контур системы. Данные аппараты имеют высокий коэффициент теплоотдачи, так как изготовление пластинчатых теплообменников производится с использованием сплавов, обладающих отличной теплопроводностью.
Принцип работы пластинчатых теплообменников
Рассматриваемые теплообменники состоят из набора металлических гофрированных пластин. При стягивании пластин в пакеты, между ними образуются каналы, через которые проходят потоки жидкости. Данная схема работы основана на чередовании разнотемпературных каналов пластин. Горячий и холодный теплоносители поступают в пластины навстречу друг другу. В точках возможного перетекания жидкости из одного канала в другой, установлены резиновые или стальные уплотнители, что исключает возможность смешения горячего и холодного теплоносителя. Обогрев производится за счёт отдачи тепла горячей жидкостью через стенку пластины. Подобная конструкция теплообменника, собранного из множества пластин, позволяет производить быструю замену вышедших из строя элементов, либо усовершенствовать теплообменник в сторону увеличения или снижения его мощности.
На практике применяется несколько схем работы пластинчатых теплообменников:
1. Одноходовая. Её конструкция предполагает стопроцентный противоток горячей и холодной среды. Все пластины в данной схеме расположены на основной плите. Поэтому их ремонт, очистку и замену производят без демонтажа внешнего трубопровода;
2. Многоходовая. Данная схема имеет повышенную термоэффективность. Соединения пластин производится как на основной, так и на нажимной плите.
Где применяются пластинчатые теплообменники?
Применение и принцип работы пластинчатых теплообменников тесно взаимосвязаны. Поэтому данные агрегаты востребованы во многих технологических процессах разных отраслей промышленности.
Так, в пищевой промышленности их используют для:
— охлаждения (нагрева) пива, молочных продуктов, прохладительных напитков, соусов, жиров, майонеза и других продуктов;
— «лёгкого» консервирования вязких и жидких продуктов;
— заморозки растительного масла;
— кратковременного охлаждения теста.
В судостроении и металлургической промышленности, пластинчатые теплообменники служат для охлаждения различных технических сред (воды, эмульсий, смесей), а также для охлаждения технологических установок и оборудования (трансформаторов, индукционных печей, экранов защиты металлургических печей, систем смазки, индукторов нагрева).
Пластинчатые теплообменники применяются при нефтепереработке. С их помощью нефть разделяют на фракции, извлекая из неё примеси пресной и солёной воды. По такому же принципу теплообменники используются и в химической промышленности для получения различных веществ и их соединений.
Пластинчатые теплообменники применяются в разных промышленных сферах. Они имеют довольно простую конструкцию и высокую эффективность, что существенно снижает уровень затрат на их техническое обслуживание.