Обратный элемент

Пластинчатые теплообменники

Пластинчатые теплообменники состоят из ряда параллельных гофрированных пластин. Гофры на пластинах способствуют организации течения между пластинами в прямоугольных каналах, а также турбулизируют поток.

Греющая и обогреваемая среда разграничены пластинами, которые собраны в пакеты на единый каркас. Пластины соединяются (уплотняются) между собой в зависимости от давления сред: вальцовкой, роликовой сваркой или пайкой.

Наиболее широко применяются пластинчатые теплообменники с теплоносителями жидкость-жидкость при рабочем давлении до 2 МПа и температуре не выше 150°С, хотя некоторые аппараты могут работать при температуре до 300°С.

Пластины могут быть изготовлены из различных металлов, включая нержавеющую сталь, титан, никель толщиной от 0,1 до 1,0 мм. Пластинчатые теплообменники нашли широкое применение в основном в химической, нефтяной и пищевой промышленности. В последние годы из-за своей компактности они внедряются в системы отопления.

Необходимо отметить, что при низкой металлоемкости они обеспечивают также на 1¸1,5 порядка большую передачу тепловой энергии с единицы объема оборудования по сравнению с традиционными поверхностями (трубчатыми) теплообменниками.

Однако их эксплуатация ограничивается жесткими требованиями к чистоте протекающих в них сред. Пластинчатые теплообменники образованы каналами очень маленьких размеров с эквивалентным диаметром не более 5 мм. Образование в этих каналах даже незначительных отложений приводит к невозможности дальнейшей эксплуатации этих теплообменников [4].

В обратном элементе (рис.5.6), называемом еще трубкой Фильда, нагреваемый теплоноситель делает два хода:

- сначала он нагревается, протекая по внутренней трубе за счет тепла, передаваемого от его же второго хода;

- во втором ходе, протекая в зазоре между внутренней и наружной трубой, он нагревается от внешнего источника тепла.

Рис. 5.6. Обратный элемент (трубка Фильда)

Такая конструкция теплообменной поверхности используется не часто, однако она технологична, проста в изготовлении и полностью компенсирует возникающие в ней температурные удлинения.

В качестве примера использования трубок Фильда в энергетике можно привести теплообменники – подогреватели мазута. В самих обратных элементах протекает мазут, а греющей средой, омывающей эти элементы снаружи, является пар. Другим примером оригинального технического решения по использованию трубок Фильда можно привести конструкцию парогенератора для реактора БН-350. В обратных элементах циркулирует вода, источником тепла является расплав жидкого металла, омывающий трубки снаружи.

Дата добавления: 2014-01-05