Levylämmönvaihtimet koostuvat yleensä ohjauslevyistä, ripoista, tiivisteistä ja ohjaussiiveistä. Rivat, ohjaussiivet ja tiivisteet asetetaan kahden vierekkäisen ohjauslevyn väliin muodostamaan kerros, jota kutsutaan kanavaksi. Tällaiset voileivät pinotaan erilaisten nestevirtauskuvioiden mukaan ja juotetaan yhdeksi levynipuksi. Levynippu on levyrivalämmönvaihtimen ydin.
Levylämmönvaihtimien ominaisuudet
(1) Korkea lämmönsiirtotehokkuus. Koska evät häiritsevät nestettä, rajakerros katkeaa jatkuvasti, joten sillä on suuri lämmönsiirtokerroin. Samaan aikaan, koska väliseinät ja evät ovat erittäin ohuita ja niillä on korkea lämmönjohtavuus, levyrivalämmönvaihdin voi saavuttaa erittäin korkean hyötysuhteen.
(2) Kompakti. Koska levyrivalämmönvaihtimella on laajennettu toisiopinta, sen ominaispinta-ala voi olla 1000㎡/m3.
(3) Kevyt. Syynä on, että se on kompakti ja enimmäkseen valmistettu alumiiniseoksesta. Nyt myös terästä, kuparia, komposiittimateriaaleja jne. on valmistettu massatuotantona.
(4) Vahva sopeutumiskyky. Levylämmönvaihdinta voidaan käyttää: kaasu-kaasu, kaasu-neste, neste-neste, lämmönvaihto eri nesteiden välillä ja faasimuutoslämmönvaihto kollektiivisilla tilanmuutoksilla. Virtauskanavien järjestelyn ja yhdistelmän avulla se voi mukautua erilaisiin lämmönvaihtoolosuhteisiin, kuten vastavirtaan, ristivirtaukseen, monivirtavirtaukseen ja monivirtavirtaukseen. Yhdistämällä sarja-, rinnakkais- ja sarja-rinnakkaistoimintoja yksiköiden välillä se voi vastata suurten laitteiden lämmönvaihtotarpeisiin. Teollisuudessa se voidaan standardoida ja massatuotantona kustannusten alentamiseksi, ja vaihdettavuutta voidaan laajentaa rakennuspalikkayhdistelmillä.
(5) Valmistusprosessin vaatimukset ovat tiukat ja prosessi monimutkainen.
(6) Se on helppo tukkeutua, ei korroosionkestävä ja vaikea puhdistaa ja korjata. Siksi sitä voidaan käyttää vain tilanteissa, joissa lämmönvaihtoväliaine on puhdas, ei-syövyttävä, ei ole helppo skaalautua, ei helppo laskeutua eikä helppo tukkia.
Lämmönsiirtomekanismin näkökulmasta levyrivalämmönvaihdin kuuluu edelleen väliseinälämmönvaihtimeen. Sen pääominaisuus on, että siinä on pidennetty toissijainen lämmönsiirtopinta (fin), joten lämmönsiirtoprosessi ei tapahdu vain ensisijaisella lämmönsiirtopinnalla (väliseinä), vaan myös toissijaisella lämmönsiirtopinnalla. Sen lisäksi, että korkean lämpötilan sivuväliaineen lämpö kaadetaan matalalämpöiseen sivuväliaineeseen primääripinnalta, osa lämmöstä siirtyy myös evän pinnan korkeussuunnassa, toisin sanoen sen korkeussuunnassa. evä, väliseinä kaataa lämpöä ja sitten lämpö siirtyy matalalämpöiseen sivuväliaineeseen konvektiolla. Koska evän korkeus ylittää suuresti evän paksuuden, lämmönjohtamisprosessi evän korkeussuunnassa on samanlainen kuin homogeenisen hoikan ohjaustangon lämmönjohtavuus. Tällä hetkellä evän lämpövastusta ei voida jättää huomiotta. Korkein lämpötila evän molemmissa päissä on sama kuin väliseinälämpötila. Kun evä ja väliaine vapauttavat lämpöä konvektiolla, lämpötila jatkaa laskuaan, kunnes väliaineen lämpötila evän keskialueella.
Levylämmönvaihtimien käyttö
Levylämmönvaihtimia on käytetty yhä enemmän eri teollisuuden aloilla niiden erinomaisen suorituskyvyn ja kehittyneen teknologian ansiosta.
1. Ilmanerotuslaitteet: Levylämmönvaihtimien käyttö päälämmönvaihtimessa, alijäähdyttimessä, lauhduttimen höyrystimessä ja muissa ilmanerotuslaitteiden matalan lämpötilan lämmönvaihtimissa voi säästää laiteinvestointeja ja asennuskustannuksia sekä vähentää yksikön energiankulutusta.
2. Petrokemian: Levylämmönvaihtimien etuna on suuri käsittelykapasiteetti, hyvä erotusvaikutus ja alhainen energiankulutus. Niitä on käytetty prosesseissa, kuten eteenin syväkylmäerotuksessa, synteettisen ammoniakkitypen pesussa, maakaasussa, öljykenttäkaasujen erotuksessa ja nesteyttämisessä.
3. Tekniset koneet: Yli 20 vuoden tutkimuksen ja käytännön jälkeen maat ympäri maailmaa ovat massatuotannossa ja käyttäneet levylamellilämmönvaihtimia autoissa, veturien jäähdyttimiä, kaivinkoneiden öljynjäähdyttimiä, jääkaapin lämpöpattereita ja suuritehoisia muuntajapattereita.
4. Suprajohtavuus ja avaruusteknologia: Matalissa lämpötiloissa suoritetun suprajohtavuuden ja avaruusteknologian kehitys on tarjonnut uuden tavan levyrivalämmönvaihtimien soveltamiseen. Levylämmönvaihtimia on käytetty sekä yhdysvaltalaisissa Apollo-avaruusaluksissa että kiinalaisessa Shenzhou-avaruusaluksessa.