Ein Plattenwärmetauscher ist eine Art rekuperativer Wärmetauscher, dessen Prinzip auf der Umwandlung und Übertragung von Wärmeenergie von einem Medium auf ein anderes durch Kontaktplatten beruht. In einem einzigen Bündel zusammengefasst bilden sie eine Art Kanäle, durch die sich das Kühlmittel bewegt. Die Parameter und Abmessungen des Geräts sind in den Normen von GOST 15518-83 angegeben.
Sorten von Wärmetauschern
Je nach dem Grad der Zugänglichkeit für Service und Inspektion werden Wärmetauscher in verschiedene Typen unterteilt:
- zusammenklappbar
- gelötet
- geschweißt
- halbgeschweißt.
Zusammenklappbar
Geräte dieses Typs werden zur regelmäßigen Wartung, Inspektion und Reparatur montiert und demontiert. Der Wärmeübertragungsprozess wird mittels Platten durchgeführt, die sich abwechseln und zwei Bewegungskonturen bilden. Dies eliminiert das Mischen von Wärmeenergie zwischen den beiden Strömen. Alle Platten sind durch Gummidichtungen getrennt.
Gelötet
Geräte dieses Typs werden im Gegensatz zum zuvor betrachteten Typ nicht zerlegt, und alle Platten werden miteinander verlötet. Der Vorteil solcher Geräte wird als erschwingliche Kosten und kleine Abmessungen angesehen. Das Hauptanwendungsgebiet sind Haushaltsgaskessel und andere Heizsysteme.
Geschweißt
Einheiten dieser Klasse bestehen aus Platten, die ohne Gummidichtungen miteinander verschweißt sind. Der Wärmestrom bewegt sich durch zwei Kanäle: einen entlang der Wellpappe, den zweiten durch das Rohr. Zu den Nachteilen zählen die hohen Kosten des Geräts und seine Größe. Kühlmittel dieser Klasse werden im industriellen Maßstab eingesetzt.
Halbgeschweißt
Ein Design, das aus Platten besteht, die kombiniert installiert werden. Die Dichtungen befinden sich an der Außenseite der paarweise geschweißten Platten. Solche Geräte ermöglichen den Einsatz in extrem aggressiven Umgebungen oder in Kühlsystemen.
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- Abnehmbar
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- Geschweißt
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- Gelötet
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- Halbgeschweißt
Vorteile und Nachteile
Unter den positiven Aspekten der Verwendung solcher Einheiten können identifiziert werden:
- Mangel an hohen Produktions- und Investitionskosten;
- Effizienz der Wärmeversorgung;
- kleine Größen;
- Selbstreinigungsfähigkeit durch hohe turbulente Strömung;
- Durch Erhöhen der Anzahl der Platten ist es möglich, eine Effizienzsteigerung zu erreichen;
- Verlässlichkeit;
- einfache Wartung und Spülung;
- Leicht;
- erleichterte Installation;
- minimale Oberflächenverunreinigung;
- der vollständige Ausschluss des Mischens verschiedener Arten von Kühlmittel dank eines speziellen Dichtungssystems;
- Korrosionsbeständigkeit;
- hoher Wirkungsgrad sorgt für minimale Wärmeaustauschfläche;
- die Möglichkeit, Druckverluste durch die Verwendung von Platten mit unterschiedlichen Profiltypen auf ein Minimum zu reduzieren;
- Temperatureinstellung.
Die Nachteile von Plattenwärmetauschern umfassen:
- die Notwendigkeit der Erdung;
- Genauigkeit in Bezug auf die Qualität des Kühlmittels.
Eine Vielzahl von Vorteilen ermöglicht den Einsatz von Wärmetauschern im Haushalts- und Industriesegment. Die Nachfrage nach dem Kühlmittel ist eher kein Nachteil, sondern eine Notwendigkeit, die Häufigkeit des Austauschs abgenutzter Platten zu verhindern.
Die Geräteplatte Wärmetauscher
Der Plattenwärmetauscher wird häufig zum Wärmeaustausch in Dämpfen oder Flüssigkeiten verwendet und wirkt als Kühler, Heizgerät oder Kondensator. Es besteht aus mehreren Komponenten:
- bewegliche Platte;
- feste Platte;
- Düsen mit Gewindeflansch und Schweißverbindung;
- ein Satz von Platten, die aneinander befestigt sind;
- untere und obere Führung;
- Gewindeständer für Montage und Bolzen.
Zwischen den Platten befinden sich Gummidichtungen. Die Bewegung der Wärmeenergie erfolgt auf verschiedene Weise:
- direkter Fluss,
- Gegenstrom
- gemischt.
Die Auswahl der Geräte für den Einbau in das Heizsystem und die Berechnung erfolgt mit einer speziellen Software, die speziell für diese Zwecke entwickelt wurde.
Schaltplan
Zum Anschließen der Platte TO wird ein klassischer Kreislauf verwendet, in dem sich die Kühlmitteleinlass- und -auslassrohre an der Frontplatte befinden. Meistens sind diese Öffnungen so positioniert, dass ein Gegenstrom von Wärmeenergie bereitgestellt wird und ein Vermischen von heißem und kaltem Strom verhindert wird.
Die zweite Option zum Anschließen des Wärmetauschers verwendet dieselben Einlass- und Auslassdüsen, die sich nicht nur auf der Vorderseite, sondern auch auf der Rückseite befinden können.
Die Eingangs- und Ausgangsströme der Wärmeenergie werden über Rohre mit Flansch-, Gewinde- oder Schweißverbindung verbunden.
Verwenden Sie in einigen Fällen keine Düsen. Anschließend erfolgt die Verbindung durch Bohren zusätzlicher Löcher mit Innengewinde für die Installation von Stehbolzen, die als Befestigungselement für das Kühlmittel mit der Rohrleitung dienen. Als Dichtung können Sie einen hitzebeständigen Gummi oder eine Gummidichtung verwenden.
Auswahlregeln
Die Wahl der Ausrüstung hängt von mehreren Parametern ab, von denen jeder individuell berechnet wird, je nachdem, wo der Wärmetauscher installiert wird.
Bei der Auswahl eines Modells müssen Sie folgende Punkte festlegen:
- Art des Mediums (Dampf, Wasser usw.);
- Temperaturanzeigen am Einlass und Auslass des Kühlmittels;
- zulässiger Druckverlust;
- maximale Temperatur
- maximaler Druck im Gerät;
- thermische Belastung des Geräts.
Nach Erhalt der Daten zu diesen Parametern müssen die Indikatoren des Wärmeaustauschsystems berechnet werden. Anschließend können Sie anhand der verfügbaren Indikatoren für Leistung, Wasserdurchfluss, Durchmesser und Wärmeübertragungsfläche ein Modell auswählen.
Arbeitsprinzip
Das Funktionsprinzip des Plattenwärmetauschers kann nicht einfach genannt werden. Die Platten sind in einem Winkel von 180 Grad zueinander montiert. Normalerweise ist dies eine Spitze von zwei Plattenpaaren, die die Ein- und Ausgabe von Wärmeenergie liefern. Das extreme Paar ist nicht am Wärmeübertragungsprozess beteiligt.
Abhängig von den Konstruktionsmerkmalen werden Wärmetauscher normalerweise in drei Typen unterteilt:
- Einkreis,
- Mehrkreis
- in beide Richtungen.
Die Zirkulation der Wärmeenergie in einer Einkreisvorrichtung erfolgt permanent entlang des gesamten Kreislaufs und in einer Richtung bei gleichzeitigem Gegenstrom des Kühlmittels.
Die Bewegung des Wärmeträgers in Mehrkreisgeräten erfolgt in verschiedene Richtungen. Solche Geräte werden nur verwendet, wenn sich der Temperatur- und der Einlassstrom geringfügig in der Temperatur unterscheiden.
Die Bewegung der Wärmeenergie in Zweiwegevorrichtungen erfolgt entlang zweier unabhängiger Schaltkreise, wobei die Wärmeversorgung ständig überwacht wird.
Es gibt einen anderen Gerätetyp - einen Dampfplattenwärmetauscher, der für die Erwärmung von Wasser oder anderen Flüssigkeiten im Heizsystem verantwortlich ist. Das Funktionsprinzip dieses Geräts unterscheidet sich nicht von Standardmodellen für Plattenaggregate.
Plattenwärmetauscherplatten
Das Material für die Platten ist Stahl, 1 mm dick. Um den Kühlmittelstrom zu turbulieren und die Wärmeübertragungsfläche zu vergrößern, wird der Strömungsteil der Platten gerippt oder in Form einer Riffelung ausgebildet.
Wenn Sie im Querschnitt schauen, hat die gewellte Oberfläche das Profil eines gleichseitigen Dreiecks. Der Widerstand und die Durchflussrate hängen vom Grad des Winkels ab, in dem sich die Riffelung befindet. Je schärfer es ist, desto geringer ist der Widerstand und desto höher ist die Kühlmittelgeschwindigkeit.
Neben Stahl werden auch andere Legierungen verwendet, um die Wärmetauscherplatten herzustellen, je nachdem, wo das Gerät arbeiten wird.
Anwendungsgebiete
Jeder Wärmetauschertyp hat sein eigenes Anwendungsgebiet.
Zusammenklappbare Wärmetauscher werden üblicherweise verwendet:
- zur Installation von Heizungsnetzen;
- in Kühlschränken;
- in Pools usw.
Gelötete Geräte werden verwendet:
- in Gefrierschränken;
- in Klimaanlagen;
- in Lüftungssystemen;
- in Kompressoranlagen.
Geschweißte und halbgeschweißte Geräte haben ihre Anwendung gefunden:
- in Klimatisierungs- und Lüftungssystemen;
- in der pharmazeutischen Industrie;
- in der Lebensmittelindustrie;
- in Heizungssystemen und Warmwasserversorgung;
- in Umwälzpumpen usw.
Im Haushalt der am häufigsten gelötete Wärmetauschertyp. Er ist verantwortlich für das Kühlen oder Heizen von Wärmeenergie.
Ein Wärmetauscher ist ein Element des Systems, das in der öffentlichen Versorgung, Lebensmittel-, Metallurgie-, Öl- und Gasindustrie sowie im Schiffbau eingesetzt wird. Das Vorherrschen von Vor- und Nachteilen zeigt seine wirksame Anwendung. Nachdem die technischen Eigenschaften und Aufgaben des Geräts korrekt ermittelt wurden, kann die Installation des Heizungssystems zu Hause anhand der im Internet verfügbaren Zeichnungen und Schaltpläne des Wärmetauschers durchgeführt werden.
