El intercambiador de calor de placa es un intercambiador de calor de alta eficiencia formado por una serie de placas metálicas apiladas con cierta forma de onda. Se forman canales rectangulares delgados entre varias placas para el intercambio de calor a través de las placas. El intercambiador de calor de placa es un equipo ideal para el intercambio de calor líquido - líquido y líquido - vapor. Tiene las características de alta eficiencia de intercambio de calor, pequeña pérdida de calor, estructura compacta y ligera, pequeña superficie ocupada, amplia aplicación y larga vida útil. Con la misma pérdida de presión, su coeficiente de transferencia de calor es 3 - 5 veces más alto que el intercambiador de calor tubular, ocupando un tercio del área del intercambiador de calor tubular, y la tasa de recuperación de calor puede ser tan alta como más del 90%.
El intercambiador de calor de placa es un intercambiador de calor de alta eficiencia formado por una serie de placas metálicas apiladas con cierta forma de onda. Se forman canales rectangulares delgados entre varias placas para el intercambio de calor a través de las placas. El intercambiador de calor de placa es un equipo ideal para el intercambio de calor líquido - líquido y líquido - vapor. Tiene las características de alta eficiencia de intercambio de calor, pequeña pérdida de calor, estructura compacta y ligera, pequeña superficie ocupada, amplia aplicación y larga vida útil. Con la misma pérdida de presión, su coeficiente de transferencia de calor es 3 - 5 veces más alto que el intercambiador de calor tubular, ocupando un tercio del área del intercambiador de calor tubular, y la tasa de recuperación de calor puede ser tan alta como más del 90%.
Los tipos de intercambiadores de calor de placas se dividen principalmente en dos categorías principales: tipo marco (desmontable) y tipo de soldadura, y las formas de placas son principalmente placas onduladas en forma de chevron, placas onduladas horizontales y rectas y placas nodulares.
Principios estructurales
Los intercambiadores de calor de placas desmontables están hechos de muchas láminas corrugadas estampadas a un cierto intervalo, selladas a su alrededor a través de juntas y compactadas por marcos y tornillos de compresión. los cuatro agujeros de esquina de las láminas y juntas forman un tubo de distribución y recolección de fluidos, al tiempo que separan razonablemente los fluidos fríos y calientes para que fluyan por separado en los canales de flujo a ambos lados de cada placa, intercambiando calor a través de las láminas.
El diseño optimizado y el cálculo del intercambiador de calor de placa es determinar razonablemente su modelo, proceso y área de transferencia de calor bajo la condición de una relación de diferencia de temperatura conocida ntue, de modo que ntup es igual a ntue.
Características
(comparación entre intercambiadores de calor de placas y intercambiadores de calor de tubos y carcasas)
Alto coeficiente de transferencia de calor;
Debido a que las diferentes placas corrugadas se invierten entre sí, constituyen un canal de flujo complejo, lo que hace que el líquido fluya en tres dimensiones giratorias en el canal de flujo entre las placas corrugadas, lo que puede producir turbulencias en un número de Reynolds más bajo (generalmente RE = 50 a 200), por lo que el coeficiente de transferencia de calor Es alto, generalmente considerado de 3 a 5 veces mayor que el tipo de tubo y cáscara.
B. la diferencia de temperatura media logarítmica es grande y la diferencia de temperatura final es pequeña.
En los intercambiadores de calor de tubo y cáscara, los dos fluidos fluyen en el lado del tubo y el lado de la cáscara, respectivamente, y en general son flujos cruzados, con un pequeño coeficiente de corrección de la diferencia de temperatura media logarítmica, mientras que los intercambiadores de calor de placa son en su mayoría flujos paralelos o contracorriente, y su coeficiente de Corrección suele ser de alrededor de 0,95. además, el flujo de frío y calor en los intercambiadores de calor de placa es paralelo a la superficie de intercambio de calor y sin flujo lateral, por lo que la diferencia de temperatura final de los intercambiadores de calor de placa es pequeña y el intercambio de calor por agua puede ser inferior a 1 ° c, mientras que los intercambiadores de calor de tubo y cáscara son generalmente 5 ° C FF
Intercambiadores de calor de placas
Pequeña superficie ocupada.
El intercambiador de calor de placa tiene una estructura compacta, y el área de intercambio de calor por unidad de volumen es de 2 a 5 veces mayor que la del tipo de cáscara de tubo, y no es como el tipo de cáscara de tubo que debe reservar un lugar de mantenimiento para extraer el paquete de tubos, por lo que se logra El mismo intercambio de calor. el intercambiador de calor de placa cubre un área de aproximadamente 1 / 5 a 1 / 8 del intercambiador de calor de cáscara de tubo.
D. es fácil cambiar el área de intercambio de calor o la combinación de procesos;
El propósito de aumentar o reducir el área de intercambio de calor se puede lograr siempre que se aumenten o disminuyan algunas placas; Cambiar la disposición de las placas o reemplazar varias placas puede lograr la combinación de proceso requerida y adaptarse a las nuevas condiciones de intercambio de calor, mientras que el área de transferencia de calor del intercambiador de calor de tubo y cáscara es casi imposible de aumentar.
E. peso ligero;
El espesor de la placa del intercambiador de calor de la placa es de solo 0,4 a 0,8 mm, mientras que el espesor del tubo de intercambio de calor del intercambiador de calor de la carcasa del tubo es de 2,0 a 2,5 mm. la carcasa del tubo es mucho más pesada que el marco del intercambiador de calor de la placa. el intercambiador de calor de la placa generalmente solo pesa alrededor de 1 / 5 del peso de la carcasa del tubo.
F. precios bajos;
Con el mismo material, bajo la misma superficie de intercambio de calor, el precio de los intercambiadores de calor de placas es aproximadamente entre un 40% y un 60% más bajo que el de los tubos y carcasas.
G. fácil producción;
Las placas de transferencia de calor de los intercambiadores de calor de placas se procesan mediante estampado, con un alto grado de estandarización y se pueden producir en masa. los intercambiadores de calor de tubo y cáscara generalmente se fabrican a Mano.
H. fácil de limpiar;
Tan pronto como el intercambiador de calor de la placa de marco se afloja el perno de compresión, se puede aflojar el haz de la placa y quitar la placa para la limpieza mecánica, lo que es muy conveniente para el proceso de intercambio de calor que requiere una limpieza frecuente del equipo.
Intercambiadores de calor de placas
I. pequeñas pérdidas de calor;
Solo la placa exterior de la placa de transferencia de calor del intercambiador de calor de la placa está expuesta a la atmósfera, por lo que la pérdida de disipación de calor es insignificante y no se necesitan medidas de aislamiento térmico. Por su parte, los intercambiadores de calor de carcasa y tubo tienen una gran pérdida de calor y requieren una capa de aislamiento térmico.
J. menor capacidad;
Alrededor del 10% al 20% de los intercambiadores de calor de cáscara y tubo.
K. gran pérdida de presión por unidad de longitud;
Debido a la pequeña brecha entre las superficies de transferencia de calor y la convexidad y convexidad en las superficies de transferencia de calor, la pérdida de presión es mayor que la de los tubos lisos tradicionales.
L. no es fácil escalar;
Debido a que el interior es completamente turbulento, no es fácil escalar, y su coeficiente de escala es solo de 1 / 3 a 1 / 10 del intercambiador de calor de cáscara y tubo.
La presión laboral no debe ser excesiva y puede producirse una fuga;
Los intercambiadores de calor de placas están sellados con almohadillas selladas, la presión de trabajo generalmente no debe exceder de 2,5 mpa, y la temperatura media debe estar por debajo de 250 grados celsius, de lo contrario puede filtrarse.
N. fácil de bloquear;
Debido a que el canal entre placas es muy estrecho, generalmente solo es de 2 a 5 mm, cuando el medio de intercambio de calor contiene partículas grandes o fibra, es fácil bloquear el canal entre placas.