1. Теплообменные пластины
Материал: В основном нержавеющая сталь 316L; некоторые используют нержавеющую сталь 304.
Толщина: 0,3–0,5 мм; чрезвычайно тонкая, что обеспечивает исключительно высокую эффективность теплообмена.
Гофрировка: Преимущественно елочные узоры, которые создают турбулентность и обеспечивают точки структурной поддержки.
Отверстия: Отверстия, расположенные в четырех углах, служат входными и выходными портами для среды; уплотнительные прокладки не используются.
2. Паяльный слой
Медная пайка (Cu): Наиболее распространенный метод; низкая стоимость; подходит для температур от -196°C до +225°C.
Никелевая пайка (Ni): Обеспечивает превосходную стойкость к высоким температурам и коррозии; подходит для температур от -196°C до +350°C.
Метод пайки: Пайка в вакуумной печи создает металлическую связь между пластинами, обеспечивая полностью герметичный, цельный блок.
3. Корпус и соединения
Особенности: отсутствуют подвижные рамы или болтовые конструкции сжатия; весь узел представляет собой жесткую сварную сборку. Типы соединений: резьбовые порты (G/RC/NPT) или небольшие фланцевые порты.
Торцевые пластины: Пластины из нержавеющей стали, расположенные на обоих концах, выполняют защитные и соединительные функции.
4. Структура каналов потока
Горячая и холодная среды протекают по чередующимся каналам между соседними пластинами.
Точки контакта гофров обеспечивают взаимную поддержку, создавая равномерные зазоры каналов.
Каналы узкие с сильной турбулентностью, что приводит к чрезвычайно высокому коэффициенту теплопередачи.
Принцип работы
1. Горячая и холодная среды протекают в противоточном или прямоточном режиме по каналам между соседними пластинами.
2. Гофры вызывают интенсивную турбулентность жидкости, что приводит к чрезвычайно тонкому пограничному слою и минимальному термическому сопротивлению.
3. Тепло быстро передается через ультратонкие пластины из нержавеющей стали.
4. Без прокладок блок полностью герметичен, что исключает риск внутреннего перекрестного загрязнения или внешней утечки.
5. Коэффициент теплопередачи может достигать 4000–7000 Вт/(м²·°C).
Преимущества
1. Безупречная герметичность, нулевая утечка: Обеспечивает значительно более высокую надежность по сравнению с разъемными (уплотнительными) пластинчатыми теплообменниками.
2. Высокая устойчивость к давлению и температуре: Способен выдерживать высокие давления и температуры, что делает его подходящим для более широкого диапазона рабочих условий.
3. Ультракомпактный и легкий: Обладает чрезвычайно компактной структурой с минимальным объемом и весом.
4. Высокая эффективность теплообмена: Обеспечивает высокую мощность теплообмена в небольшом физическом объеме.
5. Не требует обслуживания рам или болтов; установка проста.
6. Устойчив к вибрациям и ударам; подходит для мобильного оборудования.
7. Низкая стоимость и высокая стандартизация; подходит для интеграции в массовое производство.
8. Подходит для условий работы при низких температурах (например, хладагенты, этиленгликоль).