Пластинчатые теплообменники.

Пластинчатые теплообменные аппараты Они являются разновидностью поверхностных рекуперативных теплообменных аппаратов с поверхностью теплообмена, изготовленной из тонкого листа. Определяющей особенностью устройства пластинчатых теплообменных аппаратов является конструкция и форма поверхности теплообмена и каналов для рабочей среды. Поверхность теплообмена образуется из отдельных пластин, а каналы для рабочей среды имеют щелевидную форму.

Рабочая среда движется у поверхности теплообмена тонким слоем, что способствует интенсификации процесса теплоотдачи. Формы пластин и профили их поверхности очень разнообразны, а конструкции довольно сложны и иногда мало похожи на пластины, поэтому название «пластина» строго говоря, по отношению к некоторым конструктивным формам должно рассматриваться как условное. Пластины располагают параллельно друг другу, причем между рабочими поверхностями двух смежных пластин создается небольшой зазор, образующий канал для рабочей среды, подвергаемой нагреванию или охлаждению. Формы пластин и профили их поверхности очень разнообразны, а конструкции довольно сложны и иногда мало похожи на пластины, поэтому название «пластина» по отношению к некоторым конструктивным формам должно рассматриваться как условное.

Пластинчатый теплообменник представляет собой набор волнообразного исполнения пластин 1 прямоугольной формы. Пластины расположены друг от друга с зазорами, об-разующими сплошной канал для движения по одной стороне греющего агента (например, 1-й среды), а по другой нагревающегося

(2-я среда). Теплообменник также включает патрубки ввода и вывода указанных сред. Пластины между собой комплектуются на сварке или через прокладки, герметизируемые при помощи специальных стягивающих штанг. Достоинства пластинчатого теплообменника следующие.

1. Небольшое расстояние между пластинами и их рельефная поверхность обеспечивает большую удельную теплопередающую поверхность. В 1 м³ она составляет 200 м² и более. Замена трубок тонкостенными пластинами делает аппарат более компактным и значительно снижает металлоемкость.

2. Фасонная форма пластин обеспечивает большие значения коэффициентов теплопередачи, а следовательно, и коэффициента теплоотдачи.

Малая толщина пластин и паралельная расстановка с малыми промежутками между пластинами позволяет разместить в пространстве рабочую поверхность теплообменника наиболее компактно с такой плотностью, которая недостижима в других типах теплообменников. Это приводит к тому, что пластинчатые теплообменники при равной тепловой нагрузке с кожухотрубчатыми теплообменниками, обладают значительно меньшими габаритами и металлоёмкостью.

Отсутствие прокладок между пластинами даёт возможность работать в диапазоне давления от вакуума до 35 Мпа и при температуре от минус 29 до 350⁰С.

Гофрированные пластины создают высокую турбулентность потока, что обеспечивает более высокий коэффициент теплопередачи (в 3 -5 раз выше, чем в кожухотрубчатых теплообменниках).

Принцип работы теплообменника заключается в следующем: два потока движутся в каналах между гофрированными пластинами в перекрёстном направлении в пределах каждого хода, теплообмен идёт в противотоке.

Каждый ход среды отделён от соседнего разделителем, который направляет поток между пакетом пластин и панелью.

На установках риформинга используются пластинчатые теплообменники «пакинокс» площадью поверхности теплообмена 3700м². Пластинчатые теплообменники наряду с выполнением своей основной функции, используются и как эффективные тройники смешения с водородсодержащим газом.

В некоторых случаях применяются теплообменники с двойными трубками, с витыми трубками. Их конструкция имеет вид.