Пластинчато-ребристые теплообменники обычно состоят из перегородок, ребер, уплотнений и направляющих лопаток. Ребра, направляющие лопатки и уплотнения размещаются между двумя соседними перегородками, образуя сэндвич, называемый каналом. Такие сэндвичи складываются в соответствии с различными жидкостями и спаиваются в одно целое, образуя пучок пластин, который является сердцевиной пластинчато-ребристого теплообменника.
Пластинчато-ребристые теплообменники широко используются в таких отраслях, как нефтяная, химическая промышленность и переработка природного газа.
Появление пластинчато-ребристых теплообменников подняло эффективность теплообмена теплообменников на новый уровень. В то же время пластинчато-ребристые теплообменники обладают преимуществами небольшого размера, легкого веса и способности работать с более чем двумя средами. В настоящее время пластинчато-ребристые теплообменники широко используются в таких отраслях, как нефтяная, химическая промышленность и переработка природного газа.
(1) Высокая эффективность теплопередачи. Поскольку ребра возмущают жидкость, пограничный слой постоянно нарушается, поэтому он имеет большой коэффициент теплопередачи. В то же время, поскольку перегородки и ребра очень тонкие и имеют высокую теплопроводность, пластинчато-ребристый теплообменник может достичь очень высокой эффективности.
(2) Компактный. Поскольку пластинчато-ребристый теплообменник имеет расширенную вторичную поверхность, его удельная поверхность может достигать 1000 м²/м3.
(3) Легкий. Причина в том, что он компактен и в основном изготовлен из алюминиевого сплава. Сейчас также серийно производятся сталь, медь, композиционные материалы и т.д.
(4) Сильная адаптируемость. Пластинчато-ребристый теплообменник может использоваться для: газ-газ, газ-жидкость, жидкость-жидкость, теплообмена между различными жидкостями, а также фазового теплообмена с коллективными изменениями состояний. Благодаря расположению и комбинации каналов потока он может адаптироваться к различным условиям теплообмена, таким как противоток, перекрестный поток, многопоточный поток и многоходовой поток. Благодаря сочетанию последовательного, параллельного и последовательно-параллельного соединения между блоками он может удовлетворить потребности в теплообмене крупного оборудования. В промышленности его можно стандартизировать и производить массово, чтобы снизить затраты, а взаимозаменяемость можно расширить за счет комбинации строительных блоков.
(5) Требования к производственному процессу строгие, а сам процесс сложен.
(6) Его легко засорить, он не устойчив к коррозии, его трудно чистить и ремонтировать. Следовательно, его можно использовать только в тех случаях, когда теплообменная среда чистая, некоррозионная, не подвержена образованию накипи, не легко откладывается и не легко засоряется.
С точки зрения механизма теплопередачи пластинчато-ребристый теплообменник по-прежнему относится к теплообменникам перегородочного типа. Его главная особенность состоит в том, что он имеет протяженную вторичную поверхность теплопередачи (ребра), поэтому процесс теплопередачи осуществляется не только на первичной поверхности теплопередачи (перегородке), но и одновременно на вторичной поверхности теплопередачи. Помимо тепла от среды с высокотемпературной стороны, переливающейся в среду с низкотемпературной стороны от первичной поверхности, часть тепла также передается по направлению высоты поверхности ребра, то есть вдоль направления высоты ребра. ребро, перегородка отдает тепло, а затем передает это тепло низкотемпературной боковой среде путем конвекции. Поскольку высота ребра значительно превышает толщину ребра, процесс теплопроводности по высоте ребра аналогичен теплопроводности однородного тонкого направляющего стержня. В это время нельзя игнорировать термическое сопротивление ребра. Самая высокая температура на обоих концах ребра равна температуре перегородки. Поскольку ребро и среда выделяют тепло за счет конвекции, температура продолжает снижаться до тех пор, пока температура среды в средней части ребра не достигнет 100%.
