Энергосберегающие технологии Системы теплоснабжения Региональный опыт энергосбережения Повышение энергоэффективности теплосетей Развитие нетрадиционной энергетики

Преимущества пластинчатых теплообменников

1. Описание конструкции пластинчатого теплообменника

Пластинчатый теплообменник – это теплообменник поверхностного типа (рис. 9.11), предназначенный для осуществления теплообмена между различными средами, такими как жидкость-жидкость, пар (газ)-жидкость.

Пары гофрированных пластин образуют каналы для прохода теплоносителей. Внешнюю герметичность каналов и распределение теплоносителей по каналам обеспечивают резиновые уплотнения. Оптимальное количество пластин и тип пластин, необходимых для обеспечения требуемого теплосъема при заданных условиях, количество ходов теплоносителей и направление движения теплоносителей определяется в результате тепло-гидравлического расчета.

Прогнозируемые перспективы развития ядерной энергетики мире

Пакет пластин устанавливается на раму теплообменника, состоящую из опорной плиты, прижимной плиты верхней и нижней направляющих и опорной колонны. К опорной плите пакет прижимается прижимной плитой, и после затяжки стяжных болтов теплообменник готов к эксплуатации (рис. 9.12). Монтаж трубопроводов, как правило, осуществляется только со стороны опорной плиты. Фланцевое присоединение трубопроводов к прижимной плите является стандартным для разборных пластинчатых теплообменников.

На рисунке обозначено: 1 – неподвижная плита; 2 – прижимная плита; 3 – стяжные болты; 4 – шпильки фланцев; 5 – патрубки; 6 – опорная колонна; 7 – установочные пятки; 8 – верхняя направляющая; 9 – нижняя направляющая.

Теплоноситель из подающего трубопровода проходит через патрубок опорной плиты и попадает в раздающий коллектор теплообменника. В раздающем коллекторе теплоноситель попадает в каждый четный канал. Второй теплоноситель через свой патрубок попадает в свой раздающий коллектор и из коллектора попадает в каждый нечетный канал.

Пройдя по каналам, теплоносители попадают каждый в свой собирающий коллектор и через патрубки на опорной плите уходят в отводящие трубопроводы.

Для крепления теплообменника к строительным конструкциям на опорной плите и опорной колонне предусмотрены монтажные пятки с отверстиями, которые анкерными болтами крепятся к строительным конструкциям.

Для обеспечения возможности эксплуатации пластинчатых теплообменников на объектах с повышенной сейсмоактивностью монтажные пятки могут размещаться и на прижимной плите.

Необходимость в применении дополнительных монтажных пяток, их количество и исполнение определяются конструкторским расчетом.

Высокая эффективность теплопередачи достигается за счет применения тонких гофрированных пластин, которые являются естественными турбулизаторами потока и вследствие своей малой толщины обладают малым термическим сопротивлением.

Комбинации пластин с различными гофрами, обеспечивающими разные уровни гидравлических сопротивлений, обеспечивают незначительное, до 1,5-2 раз, увеличение общего гидравлического сопротивления пластинчатого теплообменника по сравнению с традиционным оборудованием, при существенном, до 2-4 раз, увеличении коэффициента теплопередачи и соответственном снижении металлоемкости.

Специальный рисунок в верхней и нижней части пластины за счет своей конфигурации и создаваемого профиля гидравлических сопротивлений обеспечивает равномерное распределение потока по поверхности пластины и предотвращает образование застойных зон.

Специальные выточки в профиле уплотнения в месте возможного, вследствие разрушения уплотнения канала, смешения теплоносителей обеспечивают внешнюю визуально определяемую течь и гарантируют невозможность смешения теплоносителей.

Рис. 9.13

Уплотнение крепится к пластине клипсами, которые вставляются в отверстия, пробитые в канавке пластины, предназначенной для крепления уплотнения. Этот простой способ крепления уплотнений в случае их выхода из строя позволяет осуществлять их замену по месту установки теплообменника силами эксплуатирующей организации.

Специальная штамповка по углам пластин упрощает центровку пластин в пакете, это особенно актуально в случае, если пакет состоит из большого количества пластин.

Материал теплообменной поверхности, равно как и материал уплотнений каналов, выбирается коррозионно-стойкий и химически стабильный по отношению к рабочим средам теплообменника.

Для исключения эрозионного износа патрубков теплообменника, а также для предотвращения контакта коррозионно-активных или агрессивных теплоносителей с материалом прижимной плиты, в патрубок прижимной плиты устанавливается и развальцовывается специальная защитная втулка, которая изготавливается из того же материала, что и теплообменная поверхность теплообменника.


Ветроэнергетика в России