Пластинчато-ребристі теплообмінники
Застосовуючи різні види ребріння пластин, можна створити ще більш компактні апарати, ніж теплообмінники з хвилястих пластин. Такими апаратами є пластинчато-ребристі теплообмінники . Особливо це важливо для установок, габаритні розміри і маса апарату в яких є визначальними, як, наприклад, на різних видах транспорту, в тому числі і залізничному, в кріогенних системах, в апаратах і системах з вивчення космічного простору і так далі.
За найкращою ціною купить пластинчатый теплообменник ви можете саме зараз на сайті.
Зменшуючи габаритні розміри теплообмінника, економлять не тільки займану ним площу і метал, але також і кількість теплоти, яке в одних випадках передається стінками апарату в навколишнє середовище, в інших, навпаки, зменшується надходження теплоти в апарат ззовні.
Поверхня теплообміну в одиниці об'єму таких апаратів складає 800-1600 м 2 / м 3 і більше. Завдяки безперервному впровадженню нових способів штампування, пайки і зварювання вже можна створити компактні теплообмінники з поверхнею 4500 м 2 / м 3 .
При конструюванні штампованих пластинчастих і пластинчато-ребристих теплообмінників представляється можливим комбінувати форми і розміри поверхонь з урахуванням специфічних властивостей кожного з теплоносіїв, що беруть участь в перенесенні тепла.
Пластинчато-ребристі поверхні теплообмінників залежно від типу ребер підрозділяються на поверхні з гладкими, жалюзійними, короткими пластинчастими, хвилястими і стерженьковимі ребрами.
Поверхні з гладкими ребрами утворюють прямокутної або трикутної форми канали, що пронизують пакет теплообмінника. Як правило, подлине каналу розташовуються декілька гладких ребер, не поєднаних між собою зварюванням або паянням. Слід мати на увазі, що теплообмін в каналах з переривчастими (короткими) пластинчастими ребрами більш інтенсивний, ніж у довгих суцільних гладких каналах.
Жалюзійні ребра створюються шляхом прорізування пластини і відгинання смужки матеріалу в потік газу (повітря) через певні інтервали. Цим досягається руйнування прикордонного шару і підвищення інтенсивності тепловіддачі в порівнянні з гладкими ребрами при тих же умовах руху робочого середовища. Чим частіше відбувається штучне обурення прикордонного шару, тим вище коефіцієнт тепловіддачі. При досягненні однакових коефіцієнтів тепловіддачі витрати енергії на подолання гідравлічного опору в теплообмінниках з жалюзійними ребрами менше, ніж в теплообмінниках з гладкими ребрами.
В принципі можна створити поверхню теплообміну з короткими гладкими плоскими або петльовими ребрами, яка з одного боку буде відрізнятися від поверхні з жалюзійними ребрами тим, що коротка сторона ребра розташовується в напрямку руху потоку, з іншого - така поверхня буде близька за інтенсивністю теплообміну до поверхні з жалюзійними ребрами внаслідок турбулізації руху при лобовій атаці потоком короткого ребра.
Поверхня з хвилястими переривчастими або суцільними U-образними ребрами в деякій мірі є різновидом хвилясто-пластинчастих штампованих теплообмінників з більш розвиненою поверхнею теплообміну. За інтенсивністю теплообміну ця поверхня близька до поверхні з жалюзійними і короткими пластинчастими ребрами. Зміна напрямку потоку, викликане хвилястою формою ребра, призводить до відриву прикордонного шару, тобто до того ж результату, що і жалюзійних ребра.
Пучки з плоских або круглих труб, оребрених із зовнішнього боку суцільними тонкими пластинами, розташованими одна від одної на відстані 2-5 мм, застосовуються для теплоносіїв з істотно відмінними фізичними властивостями, а отже, і коефіцієнтами тепловіддачі на два і більше порядків, (наприклад конденсується в трубках пар і газ (повітря) в міжтрубному обребрена просторі). Застосування тонких суцільних пластин з мінімальним відстанню між ними дозволяє створити велику ребристу поверхню в одиниці об'єму. Такі теплообмінники працюють за схемою перехресного струму і, як правило, використовуються в транспортних установках.
Пластинчато-стерженьковие поверхні відносяться до найбільш розвиненим поверхнях, в яких високе значення коефіцієнта тепловіддачі обумовлюється утворенням тонкого прикордонного шару на ребрах, виготовлених з тонкої дроту. У той же час слід зазначити, що такий спосіб оребрения призводить до великих гідравлічним опорам.
