Пластинчатый теплообменник представляет собой разновидность рекуперативного теплообменного оборудования поверхностного типа, подвижные среды в котором отделены стальной поверхностью.
Методика расчета цены пластинчатого теплообменника зависит от принципа его действия и схемотехники. Проектные вычисления проводят для определения площади поверхности теплопередачи и конструкции. Проверка выполняется на худший вариант, для которого тепловая мощность наибольшая, среднелогарифмический термальный напор минимальный, абсолютные температурные данные наименьшие, расходы хладогента максимальные, потери давления не превышают допустимых ограничений.
Для проведения подбора должны быть известны: производительность, температуры ликворов на входе и выходе, расходы носителей. Две из перечисленных величин могут быть определены по уравнению теплового баланса. Необходимо также знать допустимые потери давления, виды растворов и их теплофизические свойства в рабочем диапазоне (плотность, теплоемкость, теплопроводность, коэффициент динамической или кинематической вязкости).
Алгоритм базируются на решении критериальных уравнений с привлечением критериев Рейнольдса, Нуссельта, Прандтля и геометрических характеристик. Купить пластинчатый теплообменник без проведения предварительного подбора, исходя из условий конкретного технического задания, не представляется возможным. В зависимости от скорости и вязкости носителя, а также от геометрии изделия, движение его бывает турбулентным и ламинарным.
Эти зависимости определяются числом Рейнольдса. Для кожухотрубных агрегатов турбулентный режим наступает при Re≥ 2000, для пластинчатых теплообменников уже при 50 благодаря тонкому пограничному слою. Поверочные вычисления проводятся для известной площади и конструкции изделия, если предполагаются различные режимы его функционирования. В результате поверочного расчета определяются: мощность, состояние потоков на обратке из рекуператора, падение напора по каждому контуру.
Коэффициент теплопередачи рассчитывается по формуле для плоской стенки с использованием теплоотдачи от первичного контура к стенке и от нее к нагреваемому потоку, термического сопротивления перегородки, степень противодействия загрязнений, если таковые имеются. Графики изменения температур в теплообменном оборудовании зависят от направления перемещения сред. Наиболее эффективной схемой является противоточная, при которой вторичный теплоноситель выходит на несколько градусов ниже, чем греющий на подаче.
При прямоточном варианте подачи температура нагреваемого теплоносителя не превысит аналогичной величины греющего на выходе. Есть устройства, в которых порядок движения сред может быть только перекрестным.
