Scambiatore di calore a piastre: principio di funzionamento. Scambiatori di calore a piastre: dispositivo

Scambiatori di calore: semplici nella costruzionedispositivi, spesso inclusi in schemi di vari tipi di apparecchiature industriali. A volte vengono utilizzati nei sistemi di raffreddamento e condizionamento domestici. Come già possono essere giudicati dal nome, questi dispositivi sono progettati per assorbire calore da un mezzo e trasferirlo su un altro.

Principali tipi di scambiatori di calore

In attrezzature specializzate,vengono utilizzati diversi tipi di tali dispositivi: ritorto, grafite, shell-and-tube, spirale, ecc. Tuttavia, il tipo più economico, efficace e popolare è uno scambiatore di calore a piastre. Il principio del suo funzionamento si basa sul semplice trasferimento di calore attraverso il metallo. In questo caso, le dimensioni di questo tipo di scambiatore sono ridotte e il costo è basso. Tali dispositivi possono essere utilizzati in apparecchiature per una varietà di scopi.

Caratteristiche di design

Lo scambiatore di calore a piastre, il dispositivo e il principio di funzionamento (i diagrammi presentati in questo articolo lo confermano) sono infatti molto semplici, sono costituiti dai seguenti elementi di base:

• Piastra anteriore fissa con ugelli. Attraverso quest'ultimo, entrambi i supporti di lavoro cadono nello scambiatore di calore.
• Barre di guida superiori e inferiori. Questi elementi sono necessari per irrigidire l'intera struttura. La stessa funzione viene eseguita dal supporto posteriore del dispositivo.
• Piastra mobile posteriore.
• Le piastre stesse.
• Guarnizioni di tenuta che servono contemporaneamente come delimitatori tra le piastre.

A volte gli ugelli in tali scambiatori di caloresono installati non solo sul frontale, ma anche sul pannello posteriore. In questo caso, tutto dipende dallo scopo del dispositivo e da come è incluso nel sistema. Durante il montaggio degli scambiatori di calore vengono utilizzati anche vari materiali di consumo: bulloni di fissaggio, boccole di gomma, ecc.

Scambiatore di calore a piastre moderno: il principio di funzionamento

Il dispositivo di questo tipo èschema incrociato. Le sezioni sono alternativamente riempite con un mezzo riscaldato e raffreddato. Lo scambio di calore tra di loro avviene attraverso le piastre. Il riempimento delle sezioni durante il funzionamento del dispositivo è fornito da guarnizioni di tenuta di forme diverse. Quest'ultimo può lasciare passare il mezzo o ritardarlo. Come puoi vedere, questo è un principio di lavoro molto semplice. Gli scambiatori di calore a piastre sono disposti in modo tale che i supporti si muovano l'uno verso l'altro. In questo caso, il riscaldamento viene fornito dall'alto e lascia rispettivamente il tubo di diramazione inferiore e quello raffreddato, rispettivamente.

Quindi, tutti similidispositivo. Il principio di funzionamento dello scambiatore di calore a piastre per acqua calda sanitaria è esattamente lo stesso dei modelli progettati per il condizionamento, i lubrorefrigeranti e così via. L'unica differenza è nei tipi di mezzo che passa attraverso lo scafo. Nel modello ACS, l'acqua è corrispondentemente, in altri dispositivi di questo tipo, lo scambio può avvenire tra soluzioni, oli, gas, ecc.

Specifiche tecniche

Quando si scelgono scambiatori di calore a piastre, di solito prestare attenzione a tali indicatori come:

• alimentazione;
• consumo;
• materiale e area dei piatti;
• materiale di tenuta;
• temperatura di esercizio;
• dimensione delle particelle consentita nel materiale;
• massima pressione di esercizio.

Piastre del dispositivo

Quindi, abbiamo scoperto che tipo discambiatore di calore a piastre. Il dispositivo di un piatto in questa apparecchiatura facile da usare elementare. In ognuno ci sono 2 fori sotto il mezzo. Inoltre, le piastre possono avere un rilievo che facilita il passaggio di liquidi o gas. Il loro spessore dipende dallo scopo, dalle dimensioni del dispositivo e dalla pressione in esso.

Poiché questi elementi del progetto dello scambiatorecostantemente sono in un ambiente aggressivo, devono essere fatti del materiale più resistente ad esso. Più spesso, queste piastre sono realizzate in acciaio inossidabile. In questo caso, viene solitamente utilizzato il marchio 1.4404 / AISI 316L. Questo acciaio contiene molibdeno e pertanto si distingue per l'aumento della resistenza alla corrosione, al danneggiamento e all'esposizione ai cloruri.

Nel caso in cui lo scambiatore di calore passi attraversomedia non troppo aggressivi, per la produzione di lastre può essere utilizzato e marchi convenzionali di acciaio inossidabile. Molto spesso, questi elementi sono realizzati anche in titanio o titanio-palladio. Utilizzato nella loro produzione e altri materiali.

Guarnizioni dello scambiatore di calore

La qualità di questi elementi dipende dalla durabilitàe affidabilità dello scambiatore di calore. I sigilli impediscono la miscelazione dei supporti e li guidano lungo un determinato percorso. Al momento, solo due tipi di tali elementi vengono utilizzati negli scambiatori di calore: clip e colla. Per la produzione di guarnizioni vengono solitamente utilizzati materiali a base di gomma. Può essere, per esempio, EPDM, PVR, Viton, ecc.

Le guarnizioni adesive sono fissate in speciali scanalature sulla resina epossidica. Le varianti di clip sono installate mediante speciali elementi di fissaggio.

Potenza e consumo

Utilizzare uno scambiatore di calore a piastre,il principio di funzionamento di cui e costruzione sono convenienti, può essere nei rami più diversi dell'economia nazionale. E di conseguenza, la potenza di tali dispositivi varia in un raggio piuttosto ampio. Ad oggi, gli scambiatori di calore da diverse centinaia di kilowatt a decine di megawatt vengono utilizzati in vari sistemi di riscaldamento e raffreddamento. Questo indicatore dipende principalmente dal numero di piastre utilizzate nel dispositivo e dalle relative dimensioni.

I moderni scambiatori di calore di questo tipo possono funzionare nell'intervallo della temperatura di funzionamento (da -30 a 200 ^suC). Meglio, ovviamente, se i media raffreddati e riscaldati sono così sufficientemente puliti. Tuttavia, gli scambiatori di calore a piastre non sono particolarmente sensibili a questo fattore. Nella maggior parte dei modelli, la dimensione massima consentita delle particelle nel mezzo è 4 mm.

Temperatura e pressione

A noi nel paese sono fatti scambiatori di caloredi solito secondo GOST 55118-83. Tali dispositivi nella maggior parte dei casi sono in grado di resistere a pressioni fino a 1,6 MPa. La temperatura dei supporti di lavoro nei modelli domestici può variare tra -30 ... +180 gradi.

Ambito di applicazione

Lo scambiatore di calore a piastre, il cui principio di funzionamento ne consente l'integrazione in sistemi di design molto diversi, può essere utilizzato:

1. Sulla produzione meccanica Con l'uso di tali dispositivi, i fluidi lubrificanti, gli oli idraulici e di trasmissione, ecc., Vengono raffreddati.
2. Nei motori a pistone e a turbina.
3. Nelle centrali elettriche.
4. Nei compressori.
5. Nella spedizione Sulle navi, gli scambiatori di calore sono utilizzati principalmente per il raffreddamento centrale.
6. Nell'industria leggera.
7. Nella costruzione di macchinari e nella lavorazione dei metalli.
8. Nel riscaldamento e aria condizionata.

Scambiatori di calore a piastre moderni,il dispositivo e il principio di funzionamento di cui sono stati discussi in dettaglio in questo articolo, quindi, possono essere considerati affidabili, efficienti e convenienti da usare. Per tutti gli altri, e questi modelli stanno a confronto con altre varietà a buon mercato. Tutto ciò rende più che ragionevole il loro utilizzo in vari tipi di sistemi di raffreddamento e riscaldamento.