Пластинчатые теплообменные аппараты сварного типа

Пластинчатые теплообменные аппараты сварного типа

Описание

Конструктивно, согласно наиболее распространенной классификации пластинчатых теплообменных аппаратов, предлагаемые теплообменники могут быть отнесены к плоским стерженьковым теплообменным аппаратам.

Особенность конструкции данных теплообменных аппаратов состоит в том, что в качестве теплообменных пластин используются плоские металлические листы, в зазорах между которыми в определенном порядке установлены бобышки. Бобышки выполняют одновременно две функции. Во-первых, воспринимают механические нагрузки сжатия и нагрузки изгибающих напряжений, передаваемые в наборном ряде из чередующихся пластин и бобышек. Во-вторых, являются турбулизаторами потоков сред в теплообменном аппарате. Применение турбулизирующих элементов в сочетании с плоскими пластинами дает важное преимущество пред конструкцией из гофрированных пластин путем возможности реализации не только развитого турбулентного режима, но режима начального участка ламинарного режима, где пограничные слои жидкости могут быть много меньше пограничных слоев турбулентного режима. На практике это означает малые сопротивления потоку среды, с которой осуществляется теплообмен и высокие коэффициенты теплопередачи, сопоставимые с таковыми при использовании гофрированных теплообменных пластин.

Преимущества

Среди преимуществ обусловленных конструкцией описываемых теплообменных аппаратов можно выделить следующие:

1. Рассматриваемые пластинчатые теплообменники могут быть спроектированы на любые давления, вплоть до 20 МПа.

2. Высокие рабочие температуры – до 894оС; экстремально высокие значения перепадов температур между холодным и горячим теплоносителем – до 640оС.

3. Возможность снятия крышек и механической очистки теплообменной поверхности.

4. В случае если теплообменные аппараты применяются в процессах, где на теплообменных пластинах возможно образование коксовых отложений, существует возможность их очистки, путем выжигания коксовых отложений смесью воздуха и водяного пара.

5. Низкие динамические сопротивления потоку, вплоть до единиц кПа при коэффициентах теплопередач, как минимум не хуже, чем у пластинчатых теплообменных аппаратах с гофрированными пластинами.

6. Рассматриваемые пластинчатые теплообменники характеризуются высокой гибкостью их применения. Например, они могут использоваться одновременно как холодильник-конденсатор и сепаратор. В случае соединения нескольких теплообменных аппаратов последовательно по потокам охлаждаемой или нагреваемой среды, достигается реализация режима парциального испарения нагреваемой среды или парциальной конденсации охлаждаемой среды, что в свою очередь позволяет одновременно реализовать функции ректификационной колонны и рекуператоров теплоты. Также, в ряде случае возможно и технически целесообразно изготовление теплообменных аппаратов укомплектованных воздушным вентилятором и выполняющих функцию воздушных холодильников и «сухих» градирен.

7. Теплообменники могут быть изготовлены под широкий диапазон тепловых мощностей, от нескольких единиц кВт до ста МВт. При этом за счет конструкции, при изготовлении теплообменных аппаратов применяется типовая оснастка, что дает возможность изготовить теплообменные аппараты наилучшим образом адаптированные под требования заказчика, по цене сопоставимой с серийными изделиями, даже в условиях малых партий и единичных изделий.