ПРЕДПРИЯТИЕ ООО КАЙТ

"КАЙТ" - НЕ ДАЙ СЕБЕ ЗАМЕРЗНУТЬ

Decrease Size Reset font to default Increase Size

Ninja RSS Syndicator

Unable to retrieve Items!

Войти

Пластины теплообменника PDF Печать E-mail
20.07.2010 14:52

 

Пластины теплообменника.

Пластины теплообменника - наиболее важный элемент конструкции теплообменного аппарата. От конструкции, то есть рисунка и толщины пластины теплообменника зависит уровень теплопередачи и сопротивление течению жидкостей в теплообменнике. То есть, понятно, что решающими факторами при изготовлении той или иной пластины теплообменника являются материал пластины теплообменника, толщина пластины теплообменника и рисунок поверхности пластины теплообменника.

Рассмотрим все эти факторы по очереди на примере пластин теплообменников компании Alfa Laval.

Материал, используемый для изготовления пластин теплообменника, решительным образом влияет на срок службы пластин теплообменника, так как пластины теплообменника в процессе эксплуатации подвергаются большой коррозионной нагрузке: горячая вода, зачастую непрошедшая водоподготовку, создает огромную коррозионную нагрузку на пластины теплообменника. Учитывая этот фактор, компания Alfa Laval использует в пластинах своих теплообменников, предназначенных для систем горячего водоснабжения стали марки AISI 316, AISI 304.

Также в случае необходимости работы с весьма агрессивными средами компания Alfa Laval изготавливает пластины теплообменников из титана, Хастелоя 276 (Haselloy 276) и подобных сплавов. Кроме коррозионной стойкости, выбор конкретного материала для пластин теплообменника и метод его изготовления сильно влияют на то, как накипь и отложения нарастают на стенках пластин теплообменника.

Используемые в компании Alfa Laval материалы и применяемый компанией метод электрополировки пластин теплообменника позволяет максимально затруднить процесс отложения накипи на пластинах теплообменника.

Толщина пластины теплообменника влияет на коэффициент теплопередачи. Нетрудно догадаться, что чем меньше толщина пластины теплообменника, тем легче передать через нее некоторое количество энергии; соответственно, сокращается и само количество пластин теплообменника, необходимых для передачи некоторого количества энергии. Это позволяет экономить на стоимости пластин теплообменника. Однако, есть и оборотная сторона медали. Чем тоньше пластина теплообменника, тем меньшее давление может выдержать пластина теплообменника, а ведь пластины разборных теплообменников должны выдерживать давление до 16 атмосфер!

Соответственно, инженерам любой компании, производящей теплообменное оборудование, в том числе инженерам компании Alfa Laval, необходимо соблюдать тонкий баланс между толщиной пластин теплообменника, коэффициентом теплопередачи и максимально допустимым рабочим давлением. Несмотря на почти филигранную сложность соблюдения оптимального баланса в этом вопросе, Alfa Laval смогла достичь толщины пластин теплообменников 0,5 мм, а в некоторых моделях - и 0,4 мм. Эти пластины способны работать при давлении до 16 атмосфер без какой-либо деформации пластин теплообменника.

Рисунок, конструкция и расположение каналов пластины теплообменника – визитная карточка любого теплообменника. От того, как выполнен рисунок пластины теплообменника зависит распределение потока по всей поверхности пластины, коэффициент теплопередачи и степень турбулентности. Здесь нужно отметить, высокая турбулентность, создаваемая рисунком пластины теплообменника, как правило, способствует самоочистке пластины теплообменника от загрязнений и накипи, но в то же время высокая турбулентность в каналах пластин теплообменника требует больших энергозатрат на прокачку жидкостей сквозь теплообменник, требует более мощного насоса.

В то же время, пластины теплообменников, рисунок которых создает меньшую турбулентность, быстрее загрязняются, однако энергозатраты на прокачку жидкости сквозь теплообменник в таком случае меньше.

Рисунок пластины теплообменника должен обеспечивать равномерное распределение потока по всей поверхности пластины теплообменника и необходимую жесткость пластины теплообменника. Чтобы достигнуть хорошего результата, в специально созданных лабораториях проводится не одна сотня экспериментов с использованием компьютерного моделирования тока жидкости внутри пластин теплообменников. Такие эксперименты могут позволить себе только наиболее технически продвинутые компании. В теплообменниках фирмы «Альфа Лаваль» используются пластины, в которых рабочая зона и распределительная часть, так называемая «шапка», имеют свой «рисунок» и, соответственно, выполняют разные задачи. «Шапка» реализует функцию равномерного распределения потока жидкости по всей поверхности пластины, позволяя использовать 100% ее площади для процесса теплообмена. Это существенно повышает эффективность каждой пластины теплообменника. Распределительная часть смоделирована и запатентована компанией «Альфа Лаваль». Чрезвычайно трудной задачей является изготовление пластины очень сложной конфигурации из тонкого листа стали (до 0,4 мм). Для решения этой задачи компания разработала процесс одноходовой выпрессовки.

Таким образом, можно сделать следующий вывод: пластины теплообменников должны быть выполнены из качественных материалов, иметь минимальную толщину и максимально возможную при этом прочность и жесткость; в то же время рисунок пластины теплообменника должен быть разработан таким образом, чтобы обеспечивать наилучший коэффициент теплопередачи.

 


Обновлено 05.11.2010 13:54