ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные конструктивные особенности из "Конструкции исследования и расчет пластинчатых теплообменных аппаратов" Идея применения пластинчатой поверхности нагрева не является новой. Наиболее ранние известные нам патенты относятся еще к 1878 г. Разработкой пластинчатого теплообменника, близкого по конструкции к современным, занимался немецкий исследователь Зелигман, первый патент которого был зарегистрирован в 1923 г. [c.6] Основная особенность теплообменного аппарата Зелигмана — извилистое зигзагообразное течение жидкости между бронзовыми пластинами по каналам, образованным с помощью рифов на пластинах или специальных полос из бронзы. Такая конструкция удлиняла пути частиц жидкости, протекающей между пластинами (при одновременном уменьшении поперечного сечения потока). [c.6] Подобный же аппарат с так называемыми канальными пластинами из нержавеющей стали (фиг. 1), получивший широкое распространение как в Германии, так и в США, применяется и изготовляется промышленностью до настоящего времени, главным образом для пастеризации молока. [c.6] Канальным пластинам свойственны общие для всех подобных конструкций недостатки. Зигзагообразное течение жидкостей, хотя и вызывает завихрения, благоприятствующие в известной мере теплообмену, но в то же время создает очень большие потери давления. Кроме того, неизбежно часть жидкости перетекает, минуя зигзагообразный путь, так как сделать надежное уплотнение затруднительно. Пластины чаще всего выполняются литыми, поэтому 1их толщина велика. Вследствие этого в современных конструкциях пластинчатых аппаратов канальные пластины не. применяют. [c.6] При наборе пакета из пластин они образуют узкие извилистые каналы (фиг. 2). Жидкость, следуя по этим каналам, заполняет сечение между соседними пластинами равномерно по всей ширине, при этом происходит интенсивная турбулизация потока. [c.7] Л ежду пластинами находятся резиновые прокладки для уплотнения, которые в конструкции Зелигмана поддерживаются двумя скобами, приваренными к каждой пластине. В современных конструкциях сварку не применяют. Резиновые прокладки приклеивают к пластине, что обеспечивает надежное уплотнение. Для лучшего сцепления с резиной пластина имеет на концах рифленые участки. Для подвода и отвода жидкости обычно предусматриваются четыре коллекторных отверстия, расположенные чаще всего по углам пластины (они хорошс- видны на фиг. 3). [c.7] Пластины собирают в пакет, причем расстояние между ними определяется толщиной прокладки, и, как в фильтрпрессе, зажимаются между неподвижной головкой и подвижным башмаком (фиг. 4), выполненным в виде массивной плиты. [c.8] Подвижный башмак зажимается одной или двумя гайками. Для достижения оптимальных условий пластины могут коллектировать-ся последовательно, параллельно или комбинированно, тем и другим способом. Компоновка аппарата зависит от конкретных условий, диктуемых технологической схемой. [c.8] Конструктивно это достигается установкой в аппарат необходимого количества пластин и соответствующей коллектировкой с помощью резиновых колец и заглушек. Заглушки, установленные на некоторых отверстиях, полностью перекрывают их. [c.8] Резиновые кольца расположены вокруг отверстий и зажимаются между соседними пластинами (толщины резиновых колец и прокладок равны). Следовательно, жидкость, протекающая через резиновое кольцо, не может попасть в щель между пластинами и проходит дальше. Жидкость попадает в щель между пластинами через отверстия в них со стороны, не имеющей резинового кольца. [c.8] При необходимости несколькими кольцами, установленными последовательно, можно образовать внутри пакета подводящие каналы. [c.8] Комбинируя расположение заглушек и колец (фиг. 5), можно соединить любое количество камер и направить жидкость в нужном направлении. [c.9] Таким образом в одном аппарате можно выполнить несколько заданий по теплообмену. [c.10] Конструктивные формы профилированных пластин бывают различными. Вместо корытообразных углублений для создания завихрения применяют и другие средства. Например, на фиг. 7 показана пластина со сферическими углублениями, а на фиг. 8 — оригинальное устройство между двумя плоскими пластинами для завихрения потока жидкости помещают лист с отверстиями, имеющими загнутые края. Вставки иногда делают из резины, в этом случае они являются и уплотнением. [c.10] На фиг. 9 показана поверхность, которая, кроме углублений корытообразной формы, имеет некоторую волнистость. [c.11] Такой профиль поверхности, помимо увеличения завихренности потока, увеличивает жесткость пластин, что позволяет повысить рабочее давление. [c.11] При наличии разности рабочих давлений теплоносителей профилированные пластины могут прогибаться в сторону меньших давлений. Для предотвращения этого разработана конструкция пластины со специальными упорами на ее поверхности (см. фиг. 3). [c.11] На фиг. 10 изображена конструкция пластин с шевроннорасположенными рифлениями, работающих при более высоких давлениях. [c.11] Вернуться к основной статье