Pločasti izmjenjivač topline vrsta je rekuperativnog izmjenjivača topline, čije se načelo temelji na pretvorbi i prijenosu toplinske energije iz jednog medija u drugi, preko kontaktnih ploča. Skupljeni u jednom snopu, oni čine svojevrsne kanale kroz koje se kreće rashladna tekućina. Parametri i dimenzije uređaja označeni su standardima GOST 15518-83.
Vrste izmjenjivača topline
Ovisno o stupnju pristupačnosti servisu i inspekciji, izmjenjivači topline dijele se u nekoliko vrsta:
- složiv
- lemljeni
- zavarena
- polu-zavareni.
složiv
Uređaji ove vrste sastavljaju se i rastavljaju radi povremenog održavanja, pregleda i popravaka. Postupak prijenosa topline provodi se pomoću ploča koje se izmjenjuju, tvoreći dvije konture pokreta. To eliminira miješanje toplinske energije između dva toka. Sve ploče su odvojene gumenim brtvama.
lemljeni
Uređaji ove vrste se ne rastavljaju, za razliku od prethodno razmatranog tipa, a sve ploče su lemljene zajedno. Prednost takvih uređaja smatra se pristupačnim troškovima i malim dimenzijama. Glavno područje primjene su kućni plinski kotlovi i drugi sustavi grijanja.
zavarene
Jedinice ove klase sastoje se od ploča zavarenih zajedno bez gumenih brtvi. Tok topline kreće se kroz dva kanala: jedan duž valovitog, drugi kroz cjevasti. Među nedostacima su visoka cijena uređaja i njegova veličina. Sredstva za hlađenje ove klase koriste se u industrijskim razmjerima.
Polu-zavarena
Dizajn koji se sastoji od ploča koje se ugrađuju na kombinirani način. Brtve se nalaze na vanjskoj strani parno zavarenih ploča. Takva oprema omogućuje njegovu uporabu u izuzetno agresivnim okruženjima ili u rashladnim sustavima.
-
- rasklopiv
-
- zavarene
-
- lemljeni
-
- Polu-zavarena
Prednosti i nedostatci
Među pozitivnim aspektima uporabe takvih jedinica mogu se izdvojiti:
- nedostatak velikih troškova proizvodnje i ulaganja;
- učinkovitost opskrbe toplinom;
- male veličine;
- sposobnost samočišćenja zbog velikog turbulentnog protoka;
- povećanjem broja ploča moguće je postići povećanje učinkovitosti;
- pouzdanost;
- jednostavnost održavanja i ispiranje;
- mala težina;
- jednostavnost instalacije;
- minimalna površinska kontaminacija;
- potpuno isključivanje miješanja različitih vrsta rashladne tekućine, zahvaljujući posebnom sustavu brtvljenja;
- otpornost na koroziju;
- visoka učinkovitost osigurava minimalnu površinu za izmjenu topline;
- mogućnost smanjenja gubitaka tlaka na minimum upotrebom ploča s različitim vrstama profila;
- podešavanje temperature
Nedostaci pločastih izmjenjivača topline uključuju:
- potreba za uzemljenjem;
- zahtjevnost prema kvaliteti rashladne tekućine.
Veliki broj prednosti omogućuje upotrebu izmjenjivača topline u domaćem i industrijskom segmentu. Potražnja za rashladnom tekućinom vjerovatno nije nedostatak, već potreba za sprječavanjem učestalosti zamjene dotrajalih ploča.
Ploče izmjenjivača topline na ploči uređaja
Pločasti izmjenjivač topline široko se koristi za izmjenu topline u isparavanjima ili tekućinama te djeluje kao hladnjak, grijač ili kondenzator. Sastoji se od nekoliko komponenti:
- pomična ploča;
- fiksna ploča;
- mlaznice, s navojnom prirubnicom i zavarenim spojem;
- skup ploča pričvršćenih zajedno;
- donja i gornja vodilica;
- postolje s navojem za ugradnju i igle.
Između ploča nalaze se gumene brtve. Kretanje toplinske energije događa se na nekoliko načina:
- izravni tok,
- protustrujno
- mješoviti.
Odabir opreme za ugradnju u sustav grijanja i proračun obavljaju se korištenjem posebnog softvera razvijenog za te potrebe.
Dijagram ožičenja
Za spajanje ploče TO koristi se klasični krug u kojem se ulazne i odvodne cijevi rashladnog sredstva nalaze na prednjoj ploči. Najčešće su ti otvori postavljeni na način da omoguće proticanje toplinske energije i sprječavaju miješanje vrućeg i hladnog protoka.
Druga opcija za spajanje izmjenjivača topline koristi iste mlaznice za dovod i odvod, koje se mogu nalaziti ne samo na prednjoj ploči, već i na stražnjoj strani.
Ulazni i izlazni tokovi toplinske energije povezani su cijevima s prirubnicom, navojem ili zavarenim spojem.
U nekim slučajevima nemojte koristiti mlaznice. Tada se veza događa bušenjem dodatnih rupa s unutarnjim navojem za ugradnju čepova, koji će služiti kao učvršćivač rashladne tekućine s cjevovodom. Kao brtvilo možete uzeti gumenu ili gumenu brtvu otpornu na toplinu.
Pravila odabira
Izbor opreme ovisi o nekoliko parametara, od kojih se svaki izračunava pojedinačno, ovisno o mjestu ugradnje izmjenjivača topline.
Pri odabiru modela trebate odrediti sljedeće točke:
- vrsta medija (para, voda itd.);
- indikatori temperature na ulazu i izlazu rashladne tekućine;
- dopušteni gubitak tlaka;
- maksimalna temperatura
- maksimalni tlak unutar uređaja;
- toplinsko opterećenje opreme.
Nakon dobivanja podataka o tim parametrima, potrebno je izračunati pokazatelje sustava izmjene topline. Tada možete početi odabrati model, na temelju dostupnih pokazatelja snage, brzine protoka vode, promjera i područja prijenosa topline.
Princip rada
Načelo rada pločastog izmjenjivača topline ne može se nazvati jednostavnim. Ploče su montirane pod kutom od 180 stupnjeva jedan u odnosu na drugi. Obično je to šiljak dva para ploča koji pružaju ulaz i izlaz toplinske energije. Ekstremni par nije uključen u proces prijenosa topline.
Ovisno o dizajnerskim značajkama, izmjenjivači topline obično se dijele na tri vrste:
- jedan spoj,
- multi-sklop
- dvosmjerna.
Cirkulacija toplinske energije u uređaju s jednim krugom vrši se trajno, duž cijelog kruga i u jednom smjeru, uz istodobni protjecanje rashladne tekućine.
Kretanje toplinskog nosača u opremi s više krugova događa se u različitim smjerovima. Takvi se uređaji koriste samo ako postoji mala razlika u temperaturi u povratnom i ulaznom protoku.
Kretanje toplinske energije u dvosmjernim uređajima događa se duž dva neovisna kruga, podložna stalnom nadzoru opskrbe toplinom.
Postoji još jedna vrsta uređaja - izmjenjivač topline parne ploče, koji je odgovoran za zagrijavanje vode ili druge tekućine u sustavu grijanja. Princip rada ovog uređaja ne razlikuje se od standardnih modela agregata s pločama.
Ploče izmjenjivača topline
Materijal za ploče je čelik, debljine 1 mm. Da bi se povećao protok rashladne tekućine i povećalo područje prijenosa topline, protočni dio ploča formira se rebrast ili u obliku valovitosti.
Ako pogledate u presjeku, valovita površina ima profil jednakostraničnog trokuta. Otpor i brzina protoka ovise o stupnju kuta pod kojim se nalazi valovitost. Što je oštrija, to je manji otpor i veća je brzina hlađenja.
Osim čelika, za izradu ploča za izmjenjivač topline koriste se i druge legure, ovisno o tome gdje će uređaj raditi.
Područja primjene
Svaka vrsta izmjenjivača topline ima svoje polje primjene.
Obično se koriste izmjenjivači topline:
- za ugradnju toplinskih mreža;
- u hladnjacima;
- u bazenima itd.
Koriste se lemljeni uređaji:
- u zamrzivačima;
- u klimatizacijskim sustavima;
- u ventilacijskim sustavima;
- u kompresorskim instalacijama.
Zavareni i poluzavareni uređaji pronašli su svoju primjenu:
- u sustavima za kontrolu klime i ventilaciju;
- u farmaceutskoj industriji;
- u prehrambenoj industriji;
- u sustavima grijanja i opskrbe toplom vodom;
- u cirkulacijskim pumpama itd.
U kućanstvu je najčešće lemljeni tip izmjenjivača topline. Odgovoran je za hlađenje ili grijanje toplinske energije.
Izmjenjivač topline element je sustava koji se koristi u komunalnom sektoru, prehrambenoj, metalurškoj i naftnoj i plinskoj industriji, kao i u brodogradnji. Prevladavanje prednosti nad nedostacima ukazuje na njegovu učinkovitu primjenu. Ispravno odredivši tehničke karakteristike i zadatke uređaja, moguće je provesti instalaciju sustava grijanja kod kuće, koristeći crteže i dijagrame ožičenja izmjenjivača topline, dostupnih na Internetu.
