В последнее время широко распространяются пластинчатые охладители (рис. 6.27), которые по сравнению с кожухотрубными имеют следующие преимущества:
— высокую поверхностную плотность, м2/м3, т. е. отношение поверхности теплообмена к объему установленного охладителя (пластины тесно прилегают друг к другу, что обеспечивает максимальную площадь поверхности теплообмена);
— передачу большого количества теплоты на 1 м2 и на 1 кг массы аппарата благодаря изготовлению пластин из тонкого материала (до 0,6 мм);
— небольшие удельные габариты и массу;
— удобство хранения запасных частей (прокладок и нескольких пластин);
— легкость обслуживания (пакет пластин, сжатый болтами, открывают за несколько минут, поврежденная пластина легко и быстро заменяется без каких-либо специальных инструментов), так как высокая турбулентность потока уменьшает вероятность загрязнения;
— повышение или уменьшение производительности установки на 30 % добавлением или удлинением пластин.
Наиболее распространены пластинчатые охладители фирмы «Альфа Лаваль» (табл. 6.28), выпускаемые с широким диапазоном размеров пластин (0,032—1,41 м2), типов и материалов.
Охладители выполняются с расходом охлаждаемой среды (масло, пресная или морская вода) от 1 до 1500 м3/ч. Рабочее давление 1,4 МПа при температурах до 110°С. Пластины выполняют из титана или алюминиевой бронзы, а также из нержавеющей стали. Прокладки для охладителей изготовляют из нитрильного каучука, вулканизованного смолой, иногда из специальных материалов, стойких к высоким температурам, таких как спрессованное асбестовое волокно. Лучший материал для пластин охладителей — титан, так как он не подвержен коррозии.
Пластинчатый охладитель состоит из двух основных элементов — рамы и набора пластин. Пакет пластин прижат подвижной нажимной плитой к неподвижной боковой плите-станине с помощью горизонтальных несущих стержней и зажимных боковых болтов (два или более с каждой стороны). Сжатые пластины, образующие теплопередающие перегородки, подвешены к верхнему несущему стержню и зафиксированы с помощью нижнего. Чередующиеся каналы обеспечивают противоток для лучшей эффективности теплопередачи. Все каналы для каждой среды соединены параллельно так, чтобы входные и выходные отверстия были расположены на закрепленном (неподвижном) конце станины. Одна среда проходит через угловые отверстия слева, а другая — справа.
Все пластины имеют одинаковые форму и размеры, при этом каждая вторая пластина переворачивается, чтобы получилась система чередующихся каналов. Две концевые пластины отличаются тем, что у них наглухо закрыты углы (рис. 6.28). Гофрировка делает пластины более жесткими, увеличивает полезную площадь, повышает турбулентность потока.
Характеристики пластинчатых и кожухотрубных теплообменных аппаратов даны в табл. 6.29.
Фирма «Атлас» (Дания) разработала охладители с тремя типами геометрических каналов теплопередающих пластин (табл. 6.30).
|