Пластинчатые теплообменники

Федеральное агентство  по образованию

Государственное образовательное  учреждение

Высшего профессионального  образования

 

 

 

Московский  Государственный  Университет

        Пищевых Производств

 

 

 

Кафедра «Технологическое оборудование пищевых предприятий»

 

 

 

 

 

Реферат на тему: «Пластинчатые  теплообменники»

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила студентка

технологического факультета

3 курса 4 группы

Лямова Елена

 

 

 

 

 

 

 

             Москва 2012 г.

Содержание:

 

Введение……………………………………………….…...3

 

Устройство пластинчатых теплообменников.…………...3

 

    Виды пластинчатых  теплообменников..………………....5

 

Область применения ……….………….……….…………5

 

    Очистка теплообменников……………………….……….6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

 

Теплообменник пластинчатый — устройство, в котором осуществляется передача теплоты от горячего теплоносителя к холодной (нагреваемой) среде через стальные, медные, графитовые, титановые гофрированные пластины, которые стянуты в пакет. Горячие и холодные слои перемежаются друг с другом.

 

Все пластины в пакете одинаковы, только развернуты одна за другой на 180°, поэтому при стягивании пакета пластин образуются каналы, по которым и протекают жидкости, участвующие в теплообмене. Такая установка пластин обеспечивает чередование горячих и холодных каналов.

 

Основным элементом  теплообменника являются теплопередающие пластины, изготовленные из коррозионно-стойких сталей толщиной 0,4 — 1,0 мм методом холодной штамповки.

 

Устройство  пластинчатых теплообменников:

 

 

а)                                       б)

 

Разборный пластинчатый теплообменный аппарат:

а) схема теплопередающего элемента пластинчатого теплообменника;

б) схема современного пластинчатого аппарата: 1, 2, 11, 12 –штуцера; 3 – передняя стойка; 4 – верхнее угловое отверстие; 5 – кольцевая резиновая прокладка; 6 –граничная пластина; 7 – штанга; 8 – нажимная плита; 9 – задняя стойка; 10 – винт; 13 – большая резиновая прокладка; 14 – нижнее угловое отверстие; 15 – теплообменная пластина.

 

Холодная рабочая среда входит в аппарат через штуцер, расположенный  на неподвижной плите (например, штуцер 1), и через верхнее угловое  отверстие 4 (в первой слева пластине) попадает в продольный коллектор, образованный угловыми отверстиями пластин после их сборки. По коллектору холодная среда доходит до пластины 6, имеющей глухой угол (без отверстия), и распределяется по нечетным межпластинным каналам, которые сообщаются (через один) с угловым коллектором благодаря соответствующему расположению больших и малых резиновых прокладок 5 и 13. При движении вверх по межпластинному каналу среда обтекает волнистую поверхность пластин, обогреваемых с обратной стороны горячей средой. Затем подогретая среда выходит в продольный коллектор, образованный нижними угловыми отверстиями 14, и выходит из аппарата через штуцер 11.

 

Горячая рабочая среда движется в аппарате навстречу холодной. Она  поступает в штуцер 12, проходит через  нижний коллектор, распределяется по четным каналам и движется по ним вверх. Через верхний коллектор и штуцер 2 охлажденная горячая среда выходит из теплообменника.

 

Пространственное извилистое течение  жидкости в каналах способствует турбулизации потоков, а противоток между нагреваемой и греющей средой способствует увеличению температурного напора и, как следствие, интенсификации теплообмена при сравнительно малых гидравлических сопротивлениях. При этом резко уменьшается отложение накипи на поверхности пластин.

 

При большой разнице  в расходе сред, а также при малой разнице в конечных температурах сред существует возможность многократного теплообмена сред путем петлеобразного направления их потоков. В таких теплообменниках патрубки для подвода сред расположены не только на неподвижной плите, но и на прижимной, а вдоль пластин-перегородок среды движутся в одном направлении.

 

В процессе теплообмена  жидкости движутся навстречу друг другу (в противотоке). В местах их возможного перетекания находится либо стальная пластина, либо двойное резиновое уплотнение, что практически исключает смешение жидкостей.

 

 

В рабочем положении  пластины плотно прижаты друг к другу и образуют щелевые каналы. На лицевой стороне каждой пластины в специальные канавки установлена резиновая контурная прокладка, обеспечивающая герметичность каналов. Два из четырех отверстий в пластине обеспечивают подвод и отвод греющей или нагреваемой среды к каналу. Два других отверстия, дополнительно изолированы малыми контурами прокладки предотвращающими смешение (переток) греющей и нагреваемой сред. Для предупреждения смешивания сред в случае прорыва одного из малых контуров прокладки предусмотрены дренажные пазы.

 

Виды пластинчатых теплообменников: 
- разборные теплообменники – для работы с жидкими и газообразными средами; 
- паяные теплообменники – для жидких сред без механических примесей; 
- сварные теплообменники – используются в переработке газа и нефти.

 

Область применения пластинчатых теплообменников: 
1. В жилищно-коммунальном хозяйстве, промышленных зданиях, бизнес центрах: для отопления, кондиционирования, вентиляции. 
2. В машиностроении для охлаждения оборудования, жидкостей, масел. 
3. В холодильной технике в качестве испарителей и конденсаторов. 
4. В химической промышленности для охлаждения растворов, кислот, воды. 
5. В текстильной промышленности для нагревания и охлаждения красящих растворов, моющих средств. 
6. В автомобильной промышленности для охлаждения растворов, масел, красок. 
7. В компрессорных и турбинных установках для охлаждения паровых и газовых турбин, двигателей, компрессоров. 
8. В пищевой промышленности для нагревания и охлаждения соков, сиропов, пищевых масел, жирных кислот.

 

 
Принцип наборных пластин  дает возможность решать несколько  важных задач: 
- увеличивать мощность пластинчатого теплообменника, добавив нужное количество пластин; 
- легко обслуживать его: промывать, заменять отработанные уплотнители и поврежденные пластины.

 

Для уменьшения рисков аварийных ситуаций и бесперебойной работы системы  теплообмена каждый прибор нуждается  в периодической очистке.

 

Существует несколько  разновидностей очистки теплообменников:

- химическая: промывка аппарата  реагентами с последующей очисткой водой. Состав реагентов необходимо выбирать с учетом характера примесей, содержащихся в рабочей среде и вида теплообменника. Во избежание повреждения пластин неправильно подобранными реагентами, рекомендуем обращаться в сервисные центры по ремонту теплообменников. Химическая промывка применяется для систем с невысокой степью загрязнения

- механическая: выполняется при  сильном загрязнении оборудования. Механическая очистка теплообменников  применяется только для разборных  моделей. Пластины разбираются и подвергаются воздействию мощной водяной струи. Такая процедура более экологична, так как не предполагает слива использованных реагентов в канализационные системы.

- комплексная: сочетает оба метода  – химический и механический  и используется в ситуациях крайне сильного загрязнения оборудования сложнорастворимой накипью.