Подобное упрощение в изготовлении характерно до сих пор для Восточных производителей пластинчатых теплообменников. Т.е не видя сути чеканных украшений, как турбулизаторов потока, восточные мастера по привычке заменили их эмалевыми рисунками. Но такой переворот в изготовлении пластин принес свои неожиданные плоды. Эмалевое покрытие на поверхности металла оказалось чрезвычайно стойким к коррозионному воздействию морской воды. Такое покрытие позволяло применять пластинчатые аппараты и на побережье Индийского океана в небольших кустарных шелковых мастерских для охлаждения специальных красителей шелка.

Практически тысячу лет, со II по XII век, конструкция пластинчатого теплообменника не претерпевала изменений. Он оставался однопластинчатым. И только на Руси в конце XIII века был изготовлен первый многопластинчатый теплообменник, по аналогии с боевым доспехом русских воинов. Это было вызвано желанием получить более компактный аппарат, который был более удобен при транспортировке на большие расстояния в боевых походах Руссов, нежели чем аппарат с одной большой пластиной.

Имя кузнеца, построившего новый тип пластинчатого аппарата, дошло до нас в искаженном виде – Зеля Гаман (Зелигман).

И уже тогда начал подниматься вопрос уплотнения межпластинчатого пространства. На рисунке можно увидеть, что сначала этот вопрос решался укладыванием специального шнура пропитанного ворванью (тюленьим жиром). При нужде набор пластин (3-5 штук) укладывался друг на друга и прокладывался уплотнительным шнуром. Вся конструкция помещалась в бочку, где во внутренние полости подавалась горячая вода, а в наружные – холодная.

Таким образом, был реализован окончательный вариант конструкции пластинчатого теплообменника, который мы используем до сих пор.

Пластинчатый теплообменник представляет собой набор пластин из нержавеющей стали (или других металлов), скомпонованных таким образом, что две среды, участвующие в процессе теплообмена, движутся по разные стороны одной пластины. Пакет пластин набирается для организации определенного количества параллельных каналов (обеспечение необходимого сечения для протока жидкости) и необходимой площади теплообмена.

1. Теплообменники производителя “Риден”

1. 1. Принципиальная структура пластинчатого теплообменника

Пластинчатый теплообменник - это устройство, в котором осуществляется передача теплоты от горячего теплоносителя к холодной (нагреваемой) среде через стальные гофрированные пластины, которые установлены в раму и стянуты в пакет.

Такая конструкция теплообменника обеспечивает эффективную компоновку теплообменной поверхности и, соответственно, малые габариты самого аппарата.

В теплообменниках фирмы “Риден” применяются пластины датской компании Sondex. Особое внимание, уделяемое концерном Sondex качеству поверхности пластин, служит гарантией долгой службы готового теплообменника и снижает скорость обрастания его загрязнениями.

1. Неподвижная плита с присоединительными патрубками. 2. Задняя прижимная плита. 3. Теплообменные пластины с уплотнительными прокладками. 4. Верхняя направляющая. 5. Нижняя направляющая. 6. Задняя стойка. 7. Комплект резьбовых шпилек.

Все пластины в пакете одинаковы, только развернуты одна за другой на 180°, поэтому при стягивании пакета пластин образуются каналы, по которым и протекают жидкости, участвующие в теплообмене. Такая установка пластин обеспечивает чередование горячих и холодных каналов.

В процессе теплообмена жидкости движутся навстречу друг другу (в противотоке). В местах их возможного перетекания находится либо стальная пластина, либо двойное резиновое уплотнение, что практически исключает смешение жидкостей.

Вид гофрирования пластин и их количество, устанавливаемое в раму, зависят от эксплуатационных требований к пластинчатому теплообменнику. Материал, из которого изготавливаются пластины, может быть различным: от недорогой нержавеющей стали до различных экзотических сплавов, способных работать с агрессивными жидкостями.

Материалы для изготовления уплотнительных прокладок также различаются в зависимости от условий применения пластинчатых теплообменников. Обычно используются различные полимеры на основе натуральных или синтетических каучуков.

1.2. Сравнение пластинчатых теплообменников “Риден” с кожухотрубными теплообменниками

Обычно кожухотрубные теплообменники используются при давлениях теплоносителя более 25 кгс/см² . Но при давлениях до 25 кгс/см² пластинчатые теплообменники являются значительно более эффективными.

При аналогичных параметрах пластинчатые теплообменники в 3-6 раз меньше по габаритам и составляют 1/6 от веса кожухотрубных теплообменников. Таким образом, экономятся не только площади под установку, но и снижаются начальные затраты. Конструкция кожухотрубного теплообменника обеспечивает гораздо меньшие коэффициенты теплопередачи, чем пластинчатого при аналогичной потере давления. Даже в самых лучших кожухотрубных теплообменниках значительные поверхности труб находятся в мертвых зонах, где отсутствует теплопередача. В отличие от кожухотрубных пластинчатые теплообменники могут быть легко разобраны для обслуживания и ремонта без демонтажа подводящих трубопроводов. Для обслуживания пластинчатых теплообменников требуется площадь в 3-6 раз меньше, чем для кожухотрубных.

1. Экономичность и простота обслуживания. При засорении пластинчатый теплообменник может быть разобран, промыт и собран двумя низкоквалифицированными работниками в течение 4-6 часов. В кожухотрубных теплообменниках процесс очистки трубок часто ведет к их разрушению и заглушению.

2. Низкая загрязняемость поверхности теплообмена вследствие высокой турбулентности потока жидкости, образуемой рифлением, а также качественной полировки теплообменных пластин.

3. Срок эксплуатации первой выходящей из строя единицы - уплотнительной прокладки - достигает 10 лет. Срок работы теплообменных пластин - 20-25 лет. Стоимость замены уплотнений колеблется в пределах 15-25% от стоимости пластинчатого теплообменника, что экономнее аналогичного процесса замены латунной трубной группы в кожухотрубном теплообменнике, составляющей 80-90% от стоимости аппарата.

4. Стоимость монтажа пластинчатого теплообменника составляет 2-4% от стоимости оборудования, что на порядок ниже, чем у кожухотрубного теплообменника.