Schimbătoare de căldură pe plăci

Schimbătoarele de căldură pe plăci au fost dezvoltate pentru prima dată în anii 1920 și au fost utilizate ulterior într-o gamă largă de industrii și sectoare.

Un schimbător de plăci este format dintr-o serie de plăci paralele care sunt așezate una deasupra celeilalte, astfel încât să permită formarea unei serii de canale prin care fluidele să curgă între ele. Spațiul dintre două plăci adiacente formează canalul în care curge fluidul.

Orificiile de intrare și ieșire de la colțurile plăcilor permit fluide calde și reci prin canale alternative din schimbător, astfel încât o placă să fie mereu în contact pe o parte cu fluidul fierbinte și cealaltă cu cel rece. Fluidele pot fi împărțite în mai multe fluxuri paralele și pot produce un contracurent perfect.

Exemple de industrii sau sectoare în care se pot folosi schimbătoare de căldură pe plăci:

· tehnologie de încălzire (exemplu: încălzire în pardoseală, sisteme solare sau încălzire ACM);

· industrie (exemplu: în centrale electrice sau în inginerie mecanică);

· tehnologie alimentară (exemplu: pentru răcirea laptelui sau pentru pasteurizarea berii);

· tehnologia de refrigerare și răcire (exemplu: pe post de condensator, evaporator sau supraîncălzitor).

Aceste schimbătoare sunt un lucru esențial în special în industria chimică, alimentară și marină. Schimbătoarele de căldură cu plăci sunt proiectate pentru presiuni și temperaturi ridicate, deci sunt utilizate de preferință în aplicații de petrol și gaze.

Cele mai frecvent utilizate materiale pentru plăci sunt oțelul inoxidabil, titanul și aluminiul.

În general, aceste plăci sunt ondulate pentru a crește turbulența, suprafața de schimb termic și pentru a oferi rigiditate mecanică schimbătorului. Ondularea se realizează prin forjarea la rece a tablei cu grosimi de 0,3 mm până la 1 mm. Ondularea plăcilor forțează fluidul pe un traseu sinuos, stabilind un spațiu între două plăci adiacente între 1 mm și 5 mm.

Fluidele pot traversa canalele în serie (o soluție mai puțin obișnuită) sau în paralel realizând configurații în contracurent sau curent.

· Configurația în serie este utilizată atunci când există un debit mic pentru fiecare fluid, dar un salt de căldură mare; cea mai mare problemă este cu o cădere mare de presiune și un contracurent imperfect.

· Configurația paralelă cu canale în contracurent este utilizată pentru debite mari cu scăderi moderate de temperatură și este cea mai utilizată.