Doskové výmenníky tepla sa zvyčajne skladajú z usmerňovačov, rebier, tesnení a vodiacich lopatiek. Rebrá, vodiace lopatky a tesnenia sú umiestnené medzi dvoma susednými priehradkami, aby vytvorili sendvič, nazývaný kanál. Takéto sendviče sú naskladané podľa rôznych vzorov prúdenia tekutiny a spájkované do celku, aby vytvorili zväzok dosiek. Doskový zväzok je jadrom doskového výmenníka tepla.
Vlastnosti doskových výmenníkov tepla
(1) Vysoká účinnosť prenosu tepla. Keďže rebrá narúšajú tekutinu, hraničná vrstva sa neustále porušuje, takže má veľký koeficient prestupu tepla. Zároveň, keďže sú priečky a rebrá veľmi tenké a majú vysokú tepelnú vodivosť, doskový výmenník tepla môže dosiahnuť veľmi vysokú účinnosť.
(2) Kompaktný. Pretože doskový výmenník tepla má rozšírenú sekundárnu plochu, jeho špecifická plocha môže dosiahnuť 1000 ㎡/m3.
(3) Ľahký. Dôvodom je, že je kompaktný a väčšinou vyrobený z hliníkovej zliatiny. Teraz sa masovo vyrába aj oceľ, meď, kompozitné materiály atď.
(4) Silná prispôsobivosť. Doskový výmenník tepla možno použiť na: plyn-plyn, plyn-kvapalina, kvapalina-kvapalina, výmenu tepla medzi rôznymi tekutinami a výmenu tepla s fázovou zmenou so spoločnými zmenami stavu. Prostredníctvom usporiadania a kombinácie prietokových kanálov sa môže prispôsobiť rôznym podmienkam výmeny tepla, ako je protiprúd, krížový tok, viacprúdový tok a viacpriechodový tok. Prostredníctvom kombinácie sériových, paralelných a sériovo-paralelných medzi jednotkami môže spĺňať potreby výmeny tepla veľkých zariadení. V priemysle môže byť štandardizovaný a sériovo vyrábaný, aby sa znížili náklady, a zameniteľnosť možno rozšíriť kombináciou stavebných blokov.
(5) Požiadavky na výrobný proces sú prísne a proces je komplikovaný.
(6) Ľahko sa upcháva, nie je odolný voči korózii a ťažko sa čistí a opravuje. Preto sa môže použiť iba v prípadoch, keď je teplovýmenné médium čisté, nekorozívne, nie je ľahké ho usadiť, nie je ľahké ho uložiť a nie je ľahké ho upchať.
Z hľadiska mechanizmu prenosu tepla patrí doskový výmenník tepla stále k deliacemu výmenníku tepla. Jeho hlavnou vlastnosťou je, že má rozšírenú sekundárnu teplovýmennú plochu (plutvu), takže proces prenosu tepla neprebieha len na primárnej teplovýmennej ploche (prepážke), ale aj na sekundárnej teplovýmennej ploche. Okrem toho, že sa teplo z média na vysokoteplotnej strane prilieva do média na nízkoteplotnej strane z primárneho povrchu, časť tepla sa prenáša aj pozdĺž výškového smeru plochy rebra, teda pozdĺž výškového smeru. rebrá, prepážka nalieva teplo a potom sa teplo prenáša konvekciou na médium na nízkoteplotnej strane. Pretože výška rebra výrazne presahuje hrúbku rebra, proces vedenia tepla pozdĺž smeru výšky rebra je podobný ako vedenie tepla homogénnej štíhlej vodiacej tyče. V tejto chvíli nemožno ignorovať tepelný odpor plutvy. Najvyššia teplota na oboch koncoch rebra sa rovná teplote rozdelenia. Keď rebrá a médium uvoľňujú teplo konvekciou, teplota naďalej klesá až do dosiahnutia teploty média v strednej oblasti rebra.
Aplikácia doskových výmenníkov tepla
Doskové výmenníky tepla sa čoraz častejšie používajú v rôznych priemyselných odvetviach vďaka ich vynikajúcemu výkonu a vyspelej technológii.
1. Zariadenie na separáciu vzduchu: Použitie doskových výmenníkov tepla v hlavnom výmenníku tepla, podchladiči, výparníku kondenzátora a iných nízkoteplotných výmenníkoch tepla zariadení na separáciu vzduchu môže ušetriť investície do zariadenia a náklady na inštaláciu a znížiť spotrebu energie na jednotku.
2. Petrochémia: Doskové výmenníky tepla majú výhody veľkej kapacity spracovania, dobrého separačného účinku a nízkej spotreby energie. Používali sa v procesoch, ako je hlboká separácia etylénu za studena, premývanie syntetickým amoniakovým dusíkom, zemný plyn, separácia plynu z ropných polí a skvapalňovanie.
3. Strojárske stroje: Po viac ako 20 rokoch výskumu a praxe krajiny na celom svete sériovo vyrábali a používali doskové výmenníky tepla v automobiloch, radiátoroch lokomotív, chladičoch oleja v bagroch, chladičoch chladničiek a vysokovýkonných transformátorových radiátoroch.
4. Supravodivosť a vesmírna technológia: Vývoj nízkoteplotnej supravodivosti a vesmírnej technológie poskytol nový spôsob aplikácie doskových výmenníkov tepla. Doskové výmenníky tepla boli použité na americkej kozmickej lodi Apollo aj na čínskej kozmickej lodi Shenzhou.
