Области применения пластинчатых теплообменников из нержавеющей стали и особенности конструкции

Пластинчатый теплообменник из нержавеющей стали — устройство, внутри которого производится тепловой обмен между горячим и холодным теплоносителями. Они движутся во встречном направлении, но не соприкасаются друг с другом. При движении разнонаправленных потоков тепло, идущее от горячего носителя, нагревает холодный поток. Происходит перераспределение температуры: у горячей воды она снижается, например, с 70° до 30°С, а холодная вода с температурой на входе 5° нагревается до 60°С.

Конструкция пластинчатого теплообменника из нержавейки

Две плиты закреплены на стойках. Между ними уложены теплопередающие рабочие пластины. Они изолированы упругими прокладками и стянуты болтами. Пластины укладываются по определенной схеме: каждая вторая развернута на 180°. При таком расположении обеспечивается чередование горячих и холодных каналов и получается двойное уплотнение.

Плиты подключаются к трубопроводу и к энергетическому источнику. Фланцы, входные/выходные патрубки упрощают встраивание обменника в рабочую систему.

Количество пластин зависит от технических характеристик и требований к теплооборудованию. Схема движения потоков может быть одноходовая или многоходовая. Рифление пластин жесткое (каналы изгибаются под углом 30°) или мягкое (изгиб 60°). Острый угол изгиба увеличивает турбулентность потока, что повышает коэффициент теплообмена.

Разборные модели ремонтнопригодны, в них легко заменить комплектующие. У них основная плита неподвижная, а прижимная легко снимается, что упрощает ремонт. При необходимости можно поставить дополнительные пластины для увеличения мощности.

В паяных и сварных конструкциях пластины находятся в закрытом корпусе, при их соединении не применяется стяжной крепеж, что снижает вес. У них компактное исполнение, но больше запас прочности. Они рассчитаны на работу с агрессивными теплоносителями, выдерживают температуру до 900°С и давление до 100 бар.

Преимущества пластинчатых теплообменников из нержавеющей стали

У пластинчатых моделей из нержавеющей стали практически нет недостатков, нужно лишь применять качественные теплоносители, чтобы избежать возможных неприятностей — засорение каналов, отложение накипи, сужение проходов.

Достоинства пластинчатых теплообменников:

1. Для изготовления применяют высокопрочные стали марок AISI304/AISI316, способные выдержать негативные действия внутренней и окружающей среды.
2. Пластины толщиной 0,4–1 мм с низким температурным сопротивлением обеспечивают хорошую теплопередачу, они не разрушаются при высоких рабочих температурах.
3. Уплотняющие прокладки EPDM из синтетического каучука обеспечивают герметичность, предотвращают протечки теплоносителя.
4. Теплоносителями могут быть: вода, фреон, пар, гликоль, аммиак, кислоты.
5. КПД пластинчатых обменников до 85%, они могут работать при большой разнице температур носителей.
6. Скорость нагрева выше, чем у трубчатых обменников, не нужно прогонять воду несколько раз, она нагреется за один проход по пластинам.

К списку достоинств можно добавить простоту монтажа, эксплуатации и обслуживания, надежность, эффективность работы, экономный расход теплоносителя. За счет большого количества пластин многократно повышается теплопередача.

При циркуляции носителя по каналам создаются завихрения, которые не дают накипи оседать на внутренних стенках — при движении потоков канальцы самоочищаются. При необходимости можно промыть контуры обменников специальными химическими очистителями.

Области применения

Из-за энергоэффективности пластинчатые устройства используют повсеместно во многих отраслях промышленности, в народном хозяйстве. Они могут быть составными частями сложного производственного оборудования, улов, технических линий.

Где и для чего применяют теплообменники из нержавейки:

• ЖКХ, строительство — системы горячего водоснабжения, отопления и вентиляции;
• промышленность — перераспределение тепла при технологических процессах;
• агротехнические хозяйства — оборудование для теплиц, сушильные аппараты.
• теплоэнергетика — оснащение энергетических установок ТЭЦ, АЭС, котельных станций;
• молокозаводы, пищевые комбинаты — пастеризация молочных продуктов, напитков;
• металлургия — отвод тепла при обработке заготовок, при изготовлении металлопродукции;
• холодильная индустрия — системы хладопроизводства/холодоснабжения;
• газоснабжение — испарительные установки для сжиженного газа (СУГ);
• предприятия водоподготовки — ускорение конденсации пара при дистилляции воды;
• НИИ, лаборатории — быстрое снижение температуры образцов;
• заведения общественного питания — охлаждение готовых блюд;
• аквапарки, бассейны — нагрев, поддержание комфортной температуры воды.

Теплообменники из нержавеющей стали разрешены к применению в пищевой промышленности, фармацевтике, медицине. Их используют в строительстве, на нефтеперерабатывающих заводах, на предприятиях по изготовлению текстиля, мебели, пластика. Применяют в климатическом оборудовании, в турбинах, тепловых насосах, компрессорах. Встраивают в системы теплых полов, воздушного или радиаторного отопления.

В авиационном, морском и автомобильном транспорте, в промышленном оборудовании, в технике теплообменники служат для охлаждения деталей, масла, горючего, рабочих жидкостей. Их используют на фермах для майнинга криптовалюты. Устанавливают в дата-центрах для отвода избыточного тепла от серверов, сетевого оборудования и систем хранения данных для предотвращения их перегрева и выхода из строя.

Установка теплообменников в ЦТП (центральных тепловых пунктах) позволяет снабжать потребителей теплом, не затрачивая энергию на нагрев теплоносителя. Тепло от отопительного котла или от централизованной теплотрассы через теплообменник передается приборам отопления, которые нагревают воздух и окружающие предметы. Такая связка помогает выгодно экономить энергоресурсы.

Срок службы разборных устройств превышает 20 лет, паяные прослужат не менее 10–15 лет. При покупке теплообменника учитывают его габариты, мощность, пропускную способность, тип носителя, рабочее давление системы.