Пластинчато-ребристый теплообменник - это тип конструкции теплообменника , в котором для передачи тепла между жидкостями используются пластины и оребренные камеры . Его часто классифицируют как компактный теплообменник, чтобы подчеркнуть его относительно высокое отношение площади поверхности теплообмена к объему. Пластинчато-ребристый теплообменник широко используется во многих отраслях промышленности, включая аэрокосмическую промышленность из-за его компактных размеров и легкости, а также в криогенной технике, где используется его способность облегчить передачу тепла при небольших перепадах температур. [1]
Пластинчато-ребристые теплообменники из алюминиевого сплава, часто называемые паяными алюминиевыми теплообменниками, использовались в авиастроении более 60 лет и были внедрены в отрасли криогенного разделения воздуха во время Второй мировой войны, а вскоре после этого - в криогенных процессах. на химических предприятиях, таких как переработка природного газа. Они также используются в железнодорожных двигателях и легковых автомобилях. [ необходима цитата ] Пластинчатые ребра из нержавеющей стали использовались в самолетах в течение 30 лет и в настоящее время используются на химических заводах. [ необходима цитата ]
Конструкция пластинчатых теплообменников [ править ]
Первоначально задумано итальянским механиком Паоло Фрунчилло. Пластинчато-ребристый теплообменник состоит из слоев гофрированных листов, разделенных плоскими металлическими пластинами, обычно алюминиевыми, для создания серии оребренных камер. Отдельные потоки горячей и холодной жидкости проходят через чередующиеся слои теплообменника и по краям ограждены боковыми перемычками.
Тепло передается от одного потока через границу раздела оребрения к разделительной пластине и через следующий набор ребер к соседней жидкости. Ребра также служат для повышения структурной целостности теплообменника и позволяют ему выдерживать высокие давления, обеспечивая при этом увеличенную площадь поверхности для передачи тепла.
Конструкция пластинчато-ребристых теплообменников отличается высокой степенью гибкости, поскольку они могут работать с любой комбинацией газа, жидкости и двухфазных жидкостей. [2] Также предусмотрена передача тепла между несколькими технологическими потоками, [3] с различными высотами и типами ребер в качестве различных точек входа и выхода, доступных для каждого потока.
Основными четырьмя типами ребер являются: плоские , которые относятся к простым треугольным или прямоугольным ребрам с прямыми ребрами; ёлочка , где плавники расположены боком, чтобы обеспечить зигзагообразную траекторию; и рифленой и перфорированные , которые относятся к порезам и перфораций в ребрах для распределения потока увеличивают и улучшить передачу тепла.
Недостаток пластинчато-ребристых теплообменников состоит в том, что они склонны к засорению из-за своих малых проточных каналов. Они также не подлежат механической очистке и требуют других процедур очистки и надлежащей фильтрации для работы с потенциально загрязняющими потоками.
Расположение потока [ править ]
![[икона]](/wiki/File:Wiki_letter_w_cropped.svg){kind=small} | Этот раздел нуждается в расширении . Вы можете помочь, добавив к нему . ( Май 2008 г. ) |
В пластинчато-ребристом теплообменнике ребра легко переставлять. Это позволяет двум жидкостям образовывать поперечный, противоточный, поперечно-противоточный или параллельный поток. Если ребра спроектированы правильно, пластинчатый теплообменник может работать в идеальном противотоке. [4]
Стоимость [ править ]
| Этот раздел нуждается в расширении . Вы можете помочь, добавив к нему . ( Май 2008 г. ) |
Стоимость пластинчато-ребристых теплообменников, как правило, выше, чем у обычных теплообменников из-за более высокого уровня детализации, требуемого во время производства. Однако эти затраты часто могут быть перевешены за счет экономии средств за счет дополнительной теплопередачи.
Пластинчато-ребристые теплообменники обычно применяются в отраслях промышленности, где вероятность загрязнения жидкостей незначительна. Изящная конструкция, а также тонкие каналы пластинчато-ребристого теплообменника делают очистку трудной или невозможной.
Области применения пластинчато-ребристых теплообменников:
- Сжижение природного газа
- Криогенная сепарация воздуха
- Производство аммиака
- Оффшорная обработка
- Ядерная инженерия
- Производство синтез-газа
- Охлаждение отбираемого воздуха и воздуха салона самолета
См. Также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Taborek J., Хьюитт, Г. Ф. и Афган, Н. (1983). Теплообменники: теория и практика . Издательство Hemisphere Publishing Corporation. ISBN 0-07-062806-8.CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- ^ Lytron Total Thermal Solutions
- ^ "Стандарты Ассоциации производителей паяных алюминиевых пластинчатых теплообменников" (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 2008-09-08 . Проверено 19 марта 2008 .
- ^ Руководство по проектированию теплообменников
Колсон, Дж. И Ричардсон, Дж. (1999). Химическая инженерия - поток жидкости. Теплообмен и массообмен - Том 1; Reed Educational & Professional Publishing LTD
