Пластинчатый теплообменник — это высокоэффективное теплообменное устройство, состоящее в основном из пластинчатого теплообменника, циркуляционного насоса, насоса подачи воды, фильтра, клапанов, системы управления и других компонентов. Принцип его работы заключается в нагреве или охлаждении жидкостей путем использования тепла и хладагента различной температуры, протекающего через пластины. Он подходит для систем отопления, кондиционирования воздуха и промышленного применения, обладает такими преимуществами, как эффективная теплопередача, энергосбережение, высокая гибкость, простота очистки и обслуживания.
Пластинчатый теплообменник — это высокоэффективное теплообменное устройство, состоящее в основном из пластинчатого теплообменника, циркуляционного насоса, насоса подачи воды, фильтра, клапанов, системы управления и других компонентов. Принцип его работы заключается в нагревании или охлаждении жидкости посредством пропускания тепла и хладагента разной температуры через пластины, обеспечивая теплообмен между ними.
1.Пластинчатый теплообменник
●Он состоит из ряда уложенных друг на друга гофрированных металлических пластин. Особая структура гофр пластин увеличивает турбулентность жидкости, улучшает коэффициент теплопередачи и повышает эффективность теплообмена. Различные материалы пластин (например, нержавеющая сталь и титановый сплав) подходят для различных рабочих сред и условий эксплуатации. Например, пластины из нержавеющей стали обладают превосходной коррозионной стойкостью и экономичностью, что делает их пригодными для большинства распространённых систем теплообмена «вода-вода», в то время как пластины из титанового сплава обладают более высокой коррозионной стойкостью и могут использоваться для работы с высококоррозионными средами, такими как морская вода.
●Между пластинами образовано множество каналов, по которым горячая и холодная жидкости протекают через разные каналы, передавая тепло через пластины. Прокладки между пластинами выполняют функцию уплотнителей, предотвращая утечку жидкости и определяя направление потока. Материал прокладок следует выбирать с учетом рабочей температуры, давления и свойств среды. Наиболее распространённые материалы включают нитриловый каучук и EPDM.
2.Циркуляционный насос
●Его функция — обеспечивать циркуляцию тепла и хладагента в системе. Выберите циркуляционный насос подходящей модели и технических характеристик, исходя из требований системы к расходу и напору. Расход циркуляционного насоса определяет количество жидкости, проходящей через теплообменник за единицу времени, а напор — сопротивление, которое насос может преодолеть, включая сопротивление трубопровода и сопротивление теплообменника.
●Центробежные насосы широко используются, предлагая такие преимущества, как простота конструкции, стабильная работа и высокая эффективность. В процессе эксплуатации циркуляционный насос необходимо настраивать в соответствии с реальными потребностями системы для обеспечения стабильной работы. Например, технология частотного регулирования скорости позволяет автоматически регулировать скорость насоса в соответствии с изменениями тепловой нагрузки, тем самым экономя энергию.
3.Насос подачи воды
●Используется для восполнения потерь воды в системе из-за утечек или испарения, а также для поддержания стабильного давления. Подпиточный насос обычно используется совместно с датчиком давления и системой управления. Когда давление в системе падает ниже заданного значения, подпиточный насос автоматически начинает подачу воды; когда давление достигает заданного значения, подпиточный насос останавливается.
●Расход и напор насоса для подачи воды определяются в зависимости от масштаба системы и потребностей в воде. Как правило, расход насоса для подачи воды невелик, но он должен быть способен удовлетворить потребности системы в воде за короткий промежуток времени.
4.Фильтр
●Устанавливается на входе системы и используется для фильтрации примесей и частиц в жидкости, предотвращая их попадание в теплообменник и другое оборудование, что может повлиять на его нормальную работу и срок службы. К распространённым фильтрам относятся Y-образные фильтры и корзиночные фильтры.
●Точность фильтрации фильтра подбирается в соответствии с требованиями системы. Как правило, требуется отфильтровывать крупные частицы загрязнений. Для поддержания эффективности фильтрации регулярно очищайте фильтр или меняйте фильтрующий элемент.
5.Клапан
●Включая запорные, регулирующие, предохранительные клапаны и т. д. Запорные клапаны используются для управления потоком жидкости, регулирующие — для регулировки расхода и давления жидкости, а предохранительные — для защиты системы. При превышении заданного давления в системе клапан автоматически открывается, сбрасывая давление и предотвращая повреждение оборудования.
●Регулирующие клапаны, как правило, электрические или пневматические, автоматически регулируют степень открытия в зависимости от сигналов системы управления, обеспечивая точный контроль параметров системы. Давление открытия предохранительного клапана должно быть точно установлено в соответствии с расчётным давлением системы, чтобы обеспечить надлежащую работу в критические моменты.
6.Система управления
●Это основная часть пластинчатого теплообменника. Он собирает данные о параметрах системы, таких как температура, давление, расход и т. д., с помощью датчиков, и управляет оборудованием, таким как циркуляционные насосы, насосы подачи воды и регулирующие клапаны, в соответствии с заданной стратегией управления для обеспечения автоматической работы системы.
●Система управления может использовать блок управления, такой как ПЛК (программируемый логический контроллер) или однокристальный микрокомпьютер, что обеспечивает простоту эксплуатации, высокую надежность и точность управления. Благодаря человеко-машинному интерфейсу оператор может отслеживать рабочее состояние системы в режиме реального времени, а также задавать и регулировать параметры.
1.Поле нагрева
●В системе центрального отопления пластинчатый теплообменник может передавать тепло высокотемпературной горячей воды или пара горячей воде во вторичном контуре, обеспечивая пользователям комфортную температуру в помещении. Регулируя эффективность теплообмена теплообменника и температуру подаваемой воды во вторичном контуре, можно удовлетворить потребности различных потребителей.
●По сравнению с традиционным отопительным оборудованием пластинчатые теплообменники обладают такими преимуществами, как малая занимаемая площадь, высокая тепловая эффективность и гибкая регулировка, что позволяет эффективно экономить энергию и снижать эксплуатационные расходы.
2.Кондиционирование воздуха
●В центральных системах кондиционирования воздуха пластинчатые теплообменники могут использоваться как для охлаждения, так и для обогрева. В режиме охлаждения они передают холодную воду конечному оборудованию системы кондиционирования, обеспечивая прохладный воздух в помещении; в режиме обогрева они передают тепло горячей воды конечному оборудованию системы кондиционирования, обеспечивая тёплый воздух в помещении.
●Он может автоматически регулировать рабочие параметры в соответствии с изменениями нагрузки системы кондиционирования воздуха, чтобы повысить эффективность работы и комфорт системы кондиционирования воздуха.
3.Промышленная сфера
●Многие промышленные производственные процессы, например, в химической, пищевой и фармацевтической промышленности, требуют теплообмена. Пластинчатые теплообменники могут удовлетворить потребности в теплообмене в различных процессах. Например, в химическом производстве они используются для нагрева или охлаждения реакционных материалов; в пищевой промышленности — для стерилизации и охлаждения.
●Благодаря эффективному теплообмену и возможности настройки он может адаптироваться к требованиям различных промышленных сред и сред, повышая эффективность производства и качество продукции.
4.Область бытового горячего водоснабжения
●Обеспечивает горячее водоснабжение крупных общественных зданий, таких как гостиницы, больницы и школы. Пластинчатый теплообменник переносит тепло от высокотемпературных источников тепла (например, бойлеров, солнечных батарей и т. д.) к холодной воде, доводя её до необходимой рабочей температуры.
●Он может осуществлять непрерывную подачу и контроль температуры горячей воды для удовлетворения повседневных потребностей людей.
1.Преимущество
●Эффективная теплопередача : особая конструкция пластинчатого теплообменника обеспечивает очень высокий коэффициент теплопередачи, который, как правило, в 3–5 раз выше, чем у традиционных кожухотрубчатых теплообменников. Это означает, что при той же теплопередающей способности пластинчатый теплообменник имеет меньшие габариты и занимает меньше места.
●Энергосбережение : благодаря высокой эффективности теплопередачи, устройство позволяет эффективно снизить потребление энергии. Кроме того, благодаря точной настройке системы управления, рабочие параметры оборудования можно регулировать в соответствии с фактической тепловой нагрузкой, что обеспечивает дополнительную экономию энергии.
●Высокая гибкость : количество пластин и производительность пластинчатого теплообменника можно регулировать в соответствии с реальными потребностями, адаптируясь к различным тепловым нагрузкам и условиям эксплуатации. Кроме того, теплообменник легко расширяется и модифицируется.
●Простота очистки и обслуживания : пластины пластинчатого теплообменника легко разбираются для очистки и обслуживания. При наличии на поверхности пластин накипи или загрязнений их можно своевременно очистить, чтобы обеспечить эффективную теплопередачу оборудования.
2.Недостаток
●Высокие требования к герметичности : Уплотнительные прокладки пластинчатых теплообменников подвержены воздействию температуры, давления и сред, что может привести к протечкам. Поэтому к материалу и качеству монтажа уплотнительных прокладок предъявляются высокие требования, а также требуется регулярный осмотр и замена уплотнительных прокладок.
●Ограниченные рабочие давление и температура : по сравнению с кожухотрубчатыми теплообменниками пластинчатые теплообменники имеют относительно более низкие рабочие давления и температуры. Как правило, их рабочее давление не превышает 2,5 МПа, а рабочая температура — 250 °C. Это может быть неподходящим для некоторых применений с высоким давлением и температурой.
●Легко засоряется : поскольку проточные каналы между пластинами узкие, при наличии в жидкости крупных частиц и примесей они легко засоряются, что влияет на нормальную работу оборудования. Поэтому необходимо установить в системе эффективный фильтр и регулярно его очищать.
1.Высокая эффективность и энергосбережение
●Поскольку энергетические проблемы становятся всё более актуальными, повышение энергоэффективности пластинчатых теплообменников станет перспективным направлением развития. Оптимизация конструкции пластин, а также внедрение новых материалов и производственных процессов позволят дополнительно повысить коэффициент теплопередачи и снизить энергопотребление.
●Повысить уровень интеллекта системы управления, реализовать точный контроль и оптимизированную работу системы, автоматически регулировать рабочие параметры оборудования в соответствии с различными условиями работы и повысить эффективность использования энергии.
2.Крупномасштабные и модульные
●Для удовлетворения потребностей крупных промышленных проектов и централизованных систем отопления и охлаждения пластинчатые теплообменники будут развиваться в направлении увеличения их размеров. При этом для облегчения транспортировки, монтажа и обслуживания будет применена модульная конструкция, состоящая из нескольких независимых модулей для сборки на месте.
Модульная конструкция также может повысить универсальность и взаимозаменяемость оборудования, снижая производственные затраты и трудности в обслуживании.
3.Защита окружающей среды
●В условиях всё более строгих требований к охране окружающей среды пластинчатые теплообменники будут уделять больше внимания экологическим характеристикам. Для снижения загрязнения окружающей среды, продления срока службы оборудования и сокращения образования отходов будут использоваться экологически безопасные хладагенты и уплотнительные материалы.
●Улучшить рекуперацию и использование отходящего тепла, реализовать каскадное использование энергии и повысить комплексную эффективность использования энергии.
4.Интеллект и автоматизация
●Используя такие технологии, как Интернет вещей, большие данные и облачные вычисления, мы можем осуществлять удалённый мониторинг, диагностику неисправностей и предиктивное обслуживание пластинчатых теплообменников. Операторы могут отслеживать рабочее состояние оборудования в режиме реального времени с помощью мобильных телефонов, компьютеров и других устройств, что позволяет им оперативно выявлять и устранять неполадки.
●Дальнейшее повышение уровня автоматизации системы управления, реализация автоматического запуска и остановки, автоматической настройки и автоматической защиты оборудования, сокращение ручного вмешательства, повышение эксплуатационной надежности и стабильности оборудования.