Schimbător de căldură cu plăci (definiție)

Schimbător de căldură cu plăci este un dispozitiv conceput pentru a transfera căldura între două medii de lucru (de exemplu, lichid-lichid sau lichid-gaz) prin plăci plate. Este un design compact și eficient în care schimbul de căldură se realizează prin plăci metalice subțiri montate paralel între ele și separând fluxurile de medii.

Caracteristici de design:

1. farfurii: Fabricat din metale cu conductivitate termică ridicată, cum ar fi oțel inoxidabil, cupru sau titan. Plăcile au o suprafață canelată sau ondulată pentru a crește zona de contact și a îmbunătăți turbulența fluxului, ceea ce îmbunătățește eficiența transferului de căldură.
2. Etanșare: Plăcile sunt conectate ermetic folosind garnituri care împiedică amestecarea mediului de lucru. Garniturile permit, de asemenea, ca schimbătorul de căldură să fie ușor dezasamblat și întreținut.
3. Design modular: Lamelar schimbător de căldură poate fi adaptat cu ușurință la cerințele unui sistem specific prin adăugarea sau îndepărtarea plăcilor, permițând modificarea puterii și performanțelor dispozitivului.

Aplicație:

1. Sisteme de incalzire:
   • Folosit pentru separarea circuitelor de încălzire și de apă caldă, ceea ce evită amestecarea lichidelor de răcire și asigură o eficiență ridicată a sistemului.
   • Este utilizat în cazane în cascadă unde este necesar un schimb eficient de căldură între mai multe cazane.
   • Un schimbător de căldură cu plăci poate fi utilizat pentru a atenua stresul la flăcări în cazanele pe peleți și ca filtru primar de cenușă pentru a sedimenta particulele de cenușă în timpul mișcării fumului.
2. Procese industriale:
   • În industria alimentară pentru pasteurizarea lichidelor.
   • În industria chimică pentru încălzirea sau răcirea diverșilor reactivi.
3. Refrigerare si aer conditionat:
   • Folosit în sistemele centrale de aer condiționat pentru a transfera căldură între agenți frigorifici sau pentru transferul de căldură între sisteme cu condiții de temperatură diferite.
   • În sistemele de răcire pentru menținerea temperaturii în procesele tehnologice.
4. Energie:
   • În centralele termice pentru schimbul de căldură între abur și apă.
   • În energia regenerabilă, de exemplu, în instalațiile solare și geotermale, pentru a transfera căldură de la sursa de energie către consumator.

Avantaje:

• Eficiență ridicată: Datorită suprafeței mari a plăcilor și turbulenței de curgere îmbunătățite, schimbătoarele de căldură cu plăci oferă un coeficient de transfer de căldură mai mare în comparație cu schimbătoarele de căldură tubulare.
• Compactitate: Datorită designului lor modular și densității mari de transfer de căldură, schimbătoarele de căldură cu plăci ocupă mai puțin spațiu și cântăresc mai puțin decât alte tipuri de schimbătoare de căldură, făcându-le convenabile pentru instalarea în spații restrânse.
• Flexibilitate în operare: Posibilitatea de a adăuga sau îndepărta plăci vă permite să modificați capacitatea schimbătorului de căldură în funcție de nevoile sistemului, făcându-l o soluție versatilă pentru diverse aplicații.
• Ușurință de întreținere: Designul permite dezasamblarea cu ușurință a schimbătorului de căldură pentru curățarea sau înlocuirea plăcilor, ceea ce reduce costurile de operare și crește durata de viață a dispozitivului.

Dezavantaje:

• Sensibilitate la poluare: Schimbătorul de căldură cu plăci se poate înfunda când se utilizează medii murdare sau foarte contaminate, necesitând întreținere regulată și filtrare a mediului.
• Limite de presiune și temperatură: Nu toate schimbătoarele de căldură cu plăci pot funcționa la presiuni și temperaturi ridicate, ceea ce limitează utilizarea lor în unele procese industriale.