XVII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2025

Введение

Пластинчатые теплообменники являются одним из наиболее востребованных типов теплообменного оборудования благодаря своей высокой эффективности, компактности и универсальности. Они нашли широкое применение в различных отраслях, включая энергетику, химическую и пищевую промышленность, а также в судостроении. В данной статье рассмотрены ключевые сферы их использования, с акцентом на применение в судовых системах, и указаны конкретные типы теплообменников, применяемые в каждой области.

Применение пластинчатых теплообменников

1. Энергетика
   В энергетике пластинчатые теплообменники используются для подогрева воды в системах теплоснабжения, охлаждения масла в турбинах и других технологических процессах. На тепловых электростанциях (ТЭЦ) применяются разборные пластинчатые теплообменники, которые позволяют легко обслуживать и чистить оборудование. Они используются для подогрева сетевой воды перед подачей в тепловую сеть, что значительно повышает энергоэффективность и снижает затраты на топливо.

2. Химическая промышленность
   В химической промышленности пластинчатые теплообменники используются для охлаждения или нагрева реакционных смесей, а также для конденсации паров. Здесь применяются паяные пластинчатые теплообменники, которые обладают высокой устойчивостью к агрессивным средам. Например, в производстве кислот и щелочей такие теплообменники обеспечивают надежную работу даже при высоких концентрациях химических веществ.

3. Пищевая промышленность
   В пищевой промышленности пластинчатые теплообменники применяются для пастеризации и стерилизации жидких продуктов, таких как молоко, соки и пиво. Для этих целей используются гигиенические пластинчатые теплообменники, которые изготавливаются из нержавеющей стали и соответствуют строгим санитарным нормам. Они обеспечивают быстрый и равномерный нагрев, что позволяет сохранить качество продукции.

4. Системы отопления и горячего водоснабжения
   В бытовых и промышленных системах отопления пластинчатые теплообменники используются для нагрева воды. Здесь применяются компактные пластинчатые теплообменники, которые устанавливаются в газовых котлах, тепловых насосах и центральных тепловых пунктах. Они обеспечивают высокую эффективность теплообмена при минимальных габаритах.

5. Кондиционирование и вентиляция
   В системах кондиционирования и вентиляции пластинчатые теплообменники используются для рекуперации тепла. Для этих целей применяются рекуперативные пластинчатые теплообменники, которые позволяют утилизировать тепло вытяжного воздуха для подогрева приточного. Это значительно снижает энергопотребление и повышает энергоэффективность зданий.

6. Судостроение
   На судах пластинчатые теплообменники играют важную роль в обеспечении эффективной работы различных систем. В зависимости от задач применяются следующие типы теплообменников:

• Охлаждение двигателей: Для охлаждения дизельных и газотурбинных двигателей используются разборные пластинчатые теплообменники, которые позволяют легко обслуживать и чистить оборудование.

• Системы кондиционирования и вентиляция: На пассажирских и грузовых судах применяются компактные пластинчатые теплообменники, которые обеспечивают поддержание комфортного микроклимата в жилых и служебных помещениях.

• Опреснение воды: В системах опреснения морской воды используются паяные пластинчатые теплообменники, которые устойчивы к коррозии и обеспечивают высокую эффективность теплообмена.

• Охлаждение топлива и масла: Для охлаждения топлива и масла применяются специализированные пластинчатые теплообменники, которые предотвращают перегрев и повышают эффективность работы двигателей.

• Системы отопления: На судах, работающих в холодных климатических условиях, используются компактные пластинчатые теплообменники, которые обеспечивают обогрев помещений и поддержание комфортной температуры.

Заключение

Пластинчатые теплообменники нашли широкое применение в различных отраслях благодаря своей высокой эффективности, компактности и универсальности. В каждой сфере используются конкретные типы теплообменников, которые оптимально подходят для решения соответствующих задач. Особое значение они имеют в судостроении, где применяются для охлаждения двигателей, опреснения воды, поддержания комфортного микроклимата и других задач. Их использование позволяет повысить энергоэффективность, снизить эксплуатационные затраты и обеспечить надежную работу систем.

Список литературы

1. Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена. — М.: Наука, 1979.

2. Петухов Б.С. Теплообмен и сопротивление в ламинарном потоке жидкости. — М.: Энергия, 1967.

3. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. — М.: Энергоатомиздат, 1981.

4. ГОСТ Р 53681-2009. Теплообменники. Общие технические условия.

5. Калинин Э.К., Дрейцер Г.А. Теплообменные аппараты. — М.: Машиностроение, 1987.

6. Применение теплообменников в судостроении // Журнал "Судостроение", 2019, № 3.