Пластинчатые теплообменники

ПЛАСТИНЧАТЫЕ ТЕПЛООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ

Пластинчатые теплообменники бывают следующих видов:

• разборные пластинчатые теплообменники;
• паяные пластинчатые теплообменники;
• сварные и полусварные пластинчатые теплообменники.

Предназначены для осуществления процессов теплопередачи между различными рабочими средами жидкость – жидкость, пар – жидкость, пар + газ – жидкость, газ – газ в технологических линиях химической, нефтехимической, пищевой промышленностях, а также в системах теплоснабжения и горячего водоснабжения городов, взамен скоростных водо – водяных и паро – водяных подогревателей.
Теплообменники работают при давлении от 0,0002 до 1,6 МПа (от 0,02 до 16 кгс/см кв) и температуре рабочих сред от -20 градусов С до +160 градусов С
Материал теплопередающих пластин: 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, 0,6ХН28МДТ, 08Х18Н10, титан.

 

1-плита нажимная
2-теплопередающая пластина
3-уплотнительная прокладка
4-плита неподвижная

Преимущество пластинчатых теплообменных аппаратов перед кожухотрубчатыми:

• – использование производственных площадей в 2-3 раза меньше, требуемой для установки трубчатого теплообменника равной производительности;
• – высокий коэффициент теплопередачи к = 1900-5000 Вт/м градусов К  при относительно небольшой разности давлений, что позволяет избежать дополнительных расходов на приобретение мощных насосов;
• – Минимальный перепад температур между теплоносителями может достигать 1-2 градусов С;
• – Поверхность аппарата изменяется добавлением или снятием соответствующего количества теплопередающих пластин;
• – не требует теплоизоляции, тепловые потери практически отсутствуют;
• – пониженная склонность к загрязнениям теплопередающей поверхности;
• – малый внутренний объем заполнения теплоносителями;
• – надежность в эксплуатации.

 

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АППАРАТОВ ОБЩЕПРОМЫШЛЕННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

Тип аппарата	Поверхность теплообмена, м. кв. min-max	Тепловой поток кВт			Рабочее давление, МПа		Условный проход, Dу, мм	L, мм			H, мм		B, мм		Масса аппарата, кг. min-max
		ГВС*		ЦО**					min		max
PO,07-F-1,0-1	0,5-5	130		90		1,0		40	275		655	1125		245	70-140
PO,21-F-1,0-1	3-12,5	520		550		1,0		50	300		560	1260		400	234-360
PO,21-F-1,0-2	16-25	900		650		1,0		50	1005		1265	1180		410	361-502
PO,3-F-1,0-1	3-10	250		450		1,0		65	410		550	1534		400	312-415
PO,3-F-1,0-2	12,5-25	720		800		1,0		65	805		1130	1540		410	423-613
PO,35-F-1,6/1,0-1	5-33,5	1600		1000		1,6/1,0		65	510		890	1810		510	580-930
PO,4-F-1,0-1	8-12,5					1,0		80	210		380	1645		510
PO,4-F-1,6-1	8-12,5					1,6		80	210		380	1645		510
PO,4-F-1,0-2	16-50					1,0		80	960		1560	1645		510
PO,4-F-1,6-2	16-50					1,6		80	960		1560	1645		510
PO,53-F-1,0/1,0-2	40-160	6000		5050		1,0/1,0		150	1100		3200	1710		775	1345-2809
PO,53-F-1,6/1,0-2	40-160	6000		5050		1,6/1,0		150	1100		3200	1710		775	1552-3055
PO,65-F-1,0-1	10-25	1250		2000		1,0		150	325		505	1878		766	945-1108
PO,65-F-1,0-2	31,5-160	7500		4600		1,0		150	925		2415	1865		775	1213-2561

 

 

 

 

 

*Тепловой поток для систем ГВС определен для температурного графика 5/60 градусов С при температуре греющей воды 70 градусов С
**Тепловой поток для систем ЦО определен для температурного графика 70/95 градусов С при температуре греющей воды 110 градусов С

Сварные теплообменники – это уникальное оборудование, позволяющее использовать все преимущества пластинчатых теплообменников для сложных применений.

Сварные теплообменники пригодны для работы с жидкостями, газами и двухфазными средами при высоких давлениях, а так же при низких и высоких температурах. Они изготавливаются из различных материалов, обеспечивая стойкость к коррозионно-активным средам.

Конструкция сварных теплообменников отвечает самым высоким требованиям к качеству, надежности и эффективности.
Сварные теплообменники применяются в условиях высоких температур и давлений, на большие единичные тепловые мощности 10-100 МВт и более, часто используется в качестве паровых конденсаторов, для нагрева-охлаждения агрессивных сред в тех случаях, когда использование резиновых уплотнений не рекомендуется.

 

 

Система VARITHERM
Пластинчатые теплообменники 23 типов для нагрева и охлаждения жидкостей и конденсации паров. Рабочее давление до 25 бар и рабочие температуры до 220 0С. Теплообменная поверхность одной пластины от 0,02 м2 до 2,5 м2. Теплообменная поверхность одного теплообменника до 2000 м2. Объемный расход теплоносителя до 600 м3/час.

 

 

Комплект пластин состоит только из пластин одного типа профиля или из сочетаний различных профилей пластин. Если используется только один отдельный профиль, каждая последующая пластина повернута на 180°, создавая множество точек опоры, и таким образом, образуя каналы потока между пластинами. H, V и Р тип профилей позволяют формировать теплообменный канал с различными теплотехническими свойствами.

 

Поэтому пластины VARITHERM легко могут быть адаптированы к различным требованиям Заказчика. Пластинчатый теплообменник может быть рассчитан и изготовлен в точном соответствии к требованиям к продукту.

 

Особенности H, V и Р теплообменных каналов
Для данного потока продукта V- профиль имеет наименьшее гидравлическое сопротивление и относительно низкий коэффициент теплопередачи.

 

Н-профиль для того же потока позволяет получить наивысший коэффициент теплопередачи с относительно высоким гидравлическим сопротивлением.

Параметры Р- профиля и нового М -профиля находятся между этими экстремумами и, таким образом, позволяют получить почти все требуемые коэффициенты теплопередачи.

 

 

Системa FREE-FLOW

Система доказала свою работоспособность постоянно растущим числом использования этих теплообменников в промышленности. Характерной особенностью данной системы теплообменни-ков является возможность термообработки жидких и пастообразных продуктов, включающих в себя нерастворимые твердые частицы и волокна.

 

Принцип действия данных теплообменников можно уяснить, рассмотрев поперечное сечение теплообменных каналов.продукт проходит не загроможденным путем через зазор шириной до 12 мм.

Поэтому данный специальный вид теплообменников является идеальным для продуктов, содержащих высокую концентрацию волокон или твердых частиц.

Использование металлических перемычек делает пакет пластин более устойчивым и, таким образом, достигается более высокое давление гидроиспытаний. Другим преимуществом является более длительное время эксплуатации и более низкие затраты на замену уплотнений.

 

Системa “N” FREE-FLOW
Система “N” FREE-FLOW является дальнейшим развитием конструкции для более высоких рабочих давлений.

Особенности конструкции:

• – Специальный профиль пластин для минимального воздействия на продукт
• – Для оптимизации протекания жидкости существует определенное число точек и линий соприкосновения между пластинами, которое также позволяет достичь устойчивости пакета пластин к высоким давлениям.
• – Широкий зазор между пластинами
• – Конструктивная устойчивость к высоким давлениям

Для достижения устойчивости к высоким давлениям, необходимые мостики между пластинами выстроены в линии, Таким образом, через каналы, созданные таким путем, даже высоковязкие продукты могут протекать свободно.

 

 

ПЛАСТИНЧАТЫЕ ИСПАРИТЕЛИ

Это поколение пластинчатых испарителей состоит из сваренных со стороны пара кассет. Если Вам необходимо разобрать теплообменник, только для осмотра и чистки доступна только одна сторона, так как нет необходимости чистить пластины со стороны пара. Данная конструкция приводит к уменьшению количества уплотнений в 2 раза.

 

Набор пластин может быть при необходимости увеличен, как и на любом другом теплообменнике. Максимальная эффективная поверхность нагрева на один теплообменник составляет 1200 кв.м. Это пластинчатый теплообменник системы FreeFlow с шириной протока 4,5 мм по стороне пара и 7,5 мм по стороне нагреваемой среды. Такая геометрия каналов используется для больших объемов пара и продуктов, содержащих твердые частицы.

 

Пластинчатые испарительные системы, обладающие высокой испарительной способностью, благодаря большой теплообменной поверхности пластин – 1,5 м2 и большому поперечному сечению соединительных патрубков – до Ду 600.

Конструкция и разработка пластинчатых теплообменников постоянно приспосабливаются к нуждам рынка и современным веяниям.

 

ПАЯНЫЕ ПЛАСТИНЧАТЫЕ ТЕПЛООБМЕННИКИ

 

Профилированные пластины из нержавеющей стали, спаянные медью в пакет.

Области применения:

• – отопление;
• – кондиционирование воздуха;
• – холодильная техника;
• – охлаждение машин.

 

 

ПЛАСТИНЧАТЫЕ ТЕПЛООБМЕННИКИ СЕРИИ NT.

Пластинчатые теплообменники серии NT дополняют уже хорошо себя зарекомендовавшую серию пластинчатых теплообменников типа Varitherm. Серия NT является универсальной и соответствует требованиям, выдвигаемым современной промышленностью, коммунальным хозяйством и транспортом. Пластинчатые теплообменники этой серии представляют собой более совершенное исполнение пластинчатых теплообменников и одновременно требуют меньших инвестиций, устанавливая, таким образом, своеобразный стандарт экономической эффективности для будущих поколений пластинчатых теплообменников.

Высокая эффективность достигается оптимизированной конструкцией пластин, которая позволяет достигнуть повышенной интенсивности теплопередачи, что в конечном итоге, означает для потребителя меньшие инвестиции. Универсальность программы пластин типа NT создает гибкость в выборе решения и позволяет точно соответствовать требованиям заказчика.

Легкость в обслуживании – новая технология прокладок и их установки на пластинах делает обслуживание теплообменников и замену прокладок более быстрым и легким, а также более точную установку уплотнений в места установки теплообменных пластин.

Серия теплообменников NT предлагает для каждого типа пластин различные длины и профили, что позволяет обеспечить точное соответствие теплотехнических

характеристик теплообменника индивидуальным требованиям потребителя.

Таким образом, введение на рынок нового типа пластин позволяет достичь:

• · Высочайшей интенсивности теплопередачи
• · Сокращения инвестиционных затрат и расходов на обслуживание теплообменника
• · Оптимального распределения среды по поверхности пластины
• · Высоких прочностных характеристик и устойчивости к перепадам давлений
• · Простоты монтажа и обслуживания
• · Быстрой и безопасной замены уплотнений
• · Гибкости в выборе технических решений для специальных требований заказчика

 

Оптимизированный гофрированный профиль пластин создает равномерное распределение потока жидкости по всей ширине поверхности плвтины, что в свою очередь приводит к увеличению интенсивности теплопередачи при снижении потери давления.

 

 

Система уплотнений.

Уплотнения нового типа не требуют клеевого соединения и обеспечивают быструю и несложную замену уплотнений. Фиксация пластин.

В новой серии NT была применена фирменная система самоцентровки пластин. В результате сборки получается устойчивый, отлично подогнанный пакет пластин.

Уплотнения устанавливаются всегда точно прямо друг против друга, что значительно продлевает срок их службы.

Разборный пластинчатый теплообменник

Основные технические данные:

Максимальные расходы: от 0.1 до 4600 м³/ч

Рабочие давления: 10, 16, 25 бар

Температурный диапазон: -20°C – +180°C

Соединения: Ду25-Ду500, сварка, фланец, резьба (до 2”)

Материал уплотнений: NBR, EPDM, Viton, Neoprene, Butyl и др.

Виды уплотнений – с клеевой системой, с клипсовой системой

Материал пластин AISI304, AISI316, Титан, Hastelloy, 254SMO и др.

Пример условного обозначения разборных пластинчатых теплообменников

серии XG, XGC и XB

Номинал давления (N ~ 10 бар, P ~16 бар, S ~ 25 бар)

Расположение патрубков

(P — параллельное, D — диагональное)

Количество пластин

Толщина пластины, мм

Профиль пластины

Типовой размер пластины

Тип пластины (С, L, D, X)

 

 

 

Полусварные пластинчатые теплообменники

В полусварных пластинчатых теплообменниках сварные каналы чередуются с каналами, герметизированными традиционными прокладками. Хладагент циркулирует по сварным каналам, с ним контактируют только две кольцевые прокладки в отверстиях, соединяющих каналы. Эти прокладки изготавливаются из особо стойких материалов и устанавливаются без клея, что значительно упрощает их замену. Каналы вторичного хладоносителя уплотняются обычными прокладками из эластомера. Двойное уплотнение и пластины из коррозионно-стойкого материала предотвращают смешение циркулирующих сред, обеспечивают отсутствие механических напряжений в сварных швах, а также делают конструкцию гибкой и при этом виброустойчивой.

Назначение

Полусварные теплообменники применяются в качестве испарителей, конденсаторов и маслоохладителей в холодильных установках, которые используются, например, в следующих областях:

•  пищевая промышленность
•  химическая и фармацевтическая промышленность
•  производство искусственного льда, обслуживание катков

При условии, что материал прокладок разрешен для применения в пищевой промышленности, полусварные пластинчатые теплообменники можно использовать для непосредственного охлаждения жидких пищевых продуктов с помощью аммиака.

Возможно также использование полусварных пластинчатых теплообменников и для многих других целей, например, в тепловых насосах и в абсорбционных установках.

 

 

Особенности конструкции

Конструкция полусварного пластинчатого теплообменника позволяет легко объединить в одном агрегате несколько таких теплообменников, например, из двух полусварных пластинчатых теплообменников можно скомпоновать один агрегат с функциями “предконденсатор/конденсатор” или “маслоохладитель/конденсатор”.

Эта особенность позволяет конструировать агрегаты, имеющие одну раму, но выполняющие две функции, что снижает затраты, а также уменьшает габариты оборудования и место, занимаемое на полу. Возможность повторной сборки аппарата. Конструкция данного пластинчатого теплообменника позволяет многократно производить его монтаж и демонтаж. Это дает возможность монтировать аппарат на месте из отдельных секций, что существенно, если доступ к месту монтажа ограничен. Данная особенность также упрощает выполнение работ по техническому обслуживанию полусварных пластинчатых теплообменников. Так как все присоединительные элементы расположены, как правило, с одной стороны, при проведении технического обслуживания, нет необходимости демонтировать трубопроводы. При необходимости повышения производительности или изменения температурного режима поверхность теплопередачи можно увеличить, установив дополнительные кассеты.

полусварной пластинчатый теплообменник компактнее, чем традиционный теплообменный аппарат той же производительности, что дает следующие практические преимущества:

•  меньший вес
•  меньшее занимаемое пространство
•  меньшая масса заправляемого хладагента

 

Новая концепция построения теплообменников и технологии их изготовления обеспечили создание под рыночным названием “полусварные теплообменники” настоящей альтернативы широко распространенным на рынке разнообразным теплообменным аппаратам.

Кассеты, которые используются для изготовления пластинчатых разборных теплообменников, представляют собой единый модуль, который состоит из двух соответствующим образом изготовленных и сваренных по периметру теплообменных пластин. Благодаря компьютерному управлению процессом сварки шов выполнен очень качественно, что гарантирует соответствие теплообменника высоким требованиям стандартов безопасности эксплуатации. Оригинальный дизайн кассет и специальный рельеф пластин улучшили технические характеристики теплообменника и существенно снизили потери давления. Снижение потерь давления является очень важным фактором, поскольку хладагент (фреон, аммиак) сильно расширяется при испарении, что вызывает, как правило, увеличение потерь давления в выходной части теплообменника.

Подходы, новые конструктивные и технологические решения, которые использованы при создании полусварных пластинчатых теплообменников, получили успешное подтверждение. В частности , существенно уменьшены габаритные размеры блока “испаритель / сепаратор”, снижена высота движимого столба жидкости при общем улучшении рабочих характеристик в режиме уменьшенных нагрузок. Эксплуатационное качество полусварного пластинчатого теплообменника на основе сваренных лазером кассет можно определить как исключительно позитивное.

Готовы поставить теплообменники следующих производителей РИДАН, ASTERA, FUNKE, ЭТРА ЭТ, ALFA LAVAL, DANFOSS, SONDEX A/S, Теплотекс APV, SWEP, TRANTER, KELVION MASHIMPEKS.