НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ И ТЕПЛОГИДРАВЛИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ПЛАСТИНЧАТЫХ ТЕПЛООБМЕННИКОВ

В настоящее время пластинчатые теплообменники используются повсеместно, начиная от сферы ЖКХ и заканчивая атомной энергетикой. Однако нормативных методик по их расчету не существует, а подбор аппаратов под конкретную задачу осуществляется фирмой-изготовителем с использованием специальных компьютерных программ. Зачастую доступа к коду данных программ не имеют даже работающие в них специалисты. В связи с этим возникает вопрос о правильности расчетов по данным программам, особенно для неординарных режимов эксплуатации теплообменников. Для решения данных вопросов необходимо проведение теплогидравлических испытаний пластинчатых теплообменников различных фирм с последующим сравнительным анализом и выявлением возможных сложностей в теплогидравлических расчетах. В ходе выполнения настоящей работы была предложена методика испытаний пластинчатых теплообменников при одинаковом расходе по контурам, упрощающая последующую обработку экспериментальных данных. Данная методика применима при одинаковом количестве каналов по контурам теплообменника. По предложенной методике на Комплексном стенде КС10606 ОАО «НПО ЦКТИ» выполнены испытания 13 пластинчатых теплообменников. Проведенные эксперименты и анализ данных, предоставленных производителями пластинчатых теплообменников, показали отсутствие заметного отличия в теплогидравлических характеристиках пластин одного типоразмера различных производителей. Было подтверждено наличие «эффекта дыхания» в пластинчатых теплообменниках, заключающегося в упругой деформации теплопередающих пластин при наличии разных значений давления теплообменивающихся сред. Показано, что данный эффект может существенно влиять на гидравлическое сопротивление. Максимально полученное отличие между коэффициентами гидравлического сопротивления в контурах с меньшим и большим давлением составило около 3,5 раз. Однако данный эффект не характерен для всех пластинчатых теплообменников.

1. Hassan Hajabdollahi, Mehdi Naderi, Sima Adimi. A comparative study on the shell & tube and gasket-plate heat exchangers: The economic viewpoint, Applied Thermal Engineering 2015.

2. Ali Bani Kananeh, Julian Peschel. Fouling in Plate Heat Exchangers: Some Practical Experience. InTech, March 2012. Heat Exchangers – Basics Design Applications.

3. D. Dović, S. Švaić. Infl uence of Chevron Plates Geometry on Performances of Plate Heat Exchangers, TECHNICAL GAZETTE 14 (2007)(1, 2), pp. 37 – 45.

4. J. H. Lin, C. Y. Huang, C. C. Su. Dimensional analysis for the heat transfer characteristics in the corrugated channels of plate heat exchangers International Communications in Heat and Mass Transfer 34 (2007), pp. 304 – 312.

5. Hamidreza Najafi , Behzad Najafi . Multi-objective optimization of a plate and frame heat exchanger via genetic algorithm, Heat Mass Transfer (2010) 46, pp. 639 – 647.

6. Khan Naseem Ahmad and Rahman Wasi. «Modelling and Simulation of Plate Heat Exchanger», International Journal of Mechanical Engineering, 2012 Volume 2, Issue 1, pp. 22 – 30.

7. Wasi ur rahman. The Eff ect of Mass Flow Rate on the Eff ectiveness of Plate Heat Exchanger International Journal of Research in Advent Technology, Vol. 2, No.11, November 2014.

8. Мовсесян В. Л. Профильно-пластинчатые теплообменники / В. Л. Мовсесян, А. Ф. Мурзич, А. Н. Иванов. – СПб. : РИД : УНЦ СПб ГТУРП, 2002 (Тип. ООО ИПК Бионт). – 320 с.

9. Anisoara Arleziana NEAGU, Claudia Irina KONCSAG, Alina BARBULESCU and Elisabeta BOTEZ. Estimation of pressure drop in gasket plate heat exchangers. Ovidius University Annals of Chemistry Volume 27, Number 1, 2016, pp. 62 – 72.

10. Masoud Asadi, Ramin Haghighi Khoshkhoo. Eff ects of Chevron Angle on Thermal Performance of Corrugated Plate Heat Exchanger. International Journal of Engineering Practical Research (IJEPR) Volume 3 Issue 1, February 2014, pp. 8 – 12.

11. Матяш А. С., Сергеев В. В., Лычаков В. Д. Исследование влияния гибкости пластин на гидравлическое сопротивление в разборных пластинчатых теплообменниках Материалы форума с международным участием неделя науки СПбПУ, ИЭиТС, Часть 1, СПб 2015, с. 190.