Принцип Off-Set

Off-Set пластини - висока ефективність в компактному виконанні

Збільшення потужності теплообмінників часто виробляють за рахунок використання додаткових пластин. Це призводить до збільшення габаритів, ваги та вартості теплообмінника. Одним із завдань, яке поставила перед собою німецька компанія FUNKE, стало скорочення кількості пластин в теплообмінному апараті. Були розроблені пластини Off-Set зі спеціальною структурою рельєфу, завдяки якій забезпечується максимальна продуктивність при найменших витратах.

off-set

Рис.1. Профіль каналу Off-Set і каналу із симетричною структурою рельєфу

Принцип «Off-Set»

Off-Set пластини FUNKE мають асиметричну структуру рельєфу, завдяки якій, на відміну від звичайних симетричних рельєфів, подвоюється число можливих комбінацій теплообмінних каналів.На рис. 1 зображені в порівнянні профілі каналів Off-Set пластини і пластини із симетричною структурою рельєфу. Очевидно, що при однаковій глибині рельєфу об'єм каналу Off-Set пластин приблизно на 30% більше.

Варіанти формування теплообмінних каналів

Off-Set пластини пропонуються з 4 різними типами профілів (G, H, K, L), які відрізняються між собою геометрією штампування і кутом нахилу рельєфу стосовно напрямку основного потоку. За рахунок комбінування даних пластин, представлених в 14 типорозмірах від     0,04 м²  до 2,5 м², можна створити 9 різних каналів, що призведе до певного компромісу (залежно від середовища) між витратою теплообмінного середовища, величиною теплопередачі і втратою тиску . Таким чином, незважаючи на обмежений вибір пластин, теплообмінник може бути оптимально підібраний згідно теплотехнічних вимог будь-якого конкретного проекту.

При дзеркальному розташуванні кожної другої Off-Set пластини з однаковим профілем також можливе створення симетричних каналів. Перевага асиметричних каналів полягає, передусім, у тому, що одна із середовищ, що беруть участь в процесі теплообміну, може протікати в значно більшому обсязі при менших втратах тиску. Для чутливих середовищ і середовищ з високим ступенем в'язкості пропонуються пластини з широкими теплообмінними каналами, в той час як для економно використовуються середовищ застосовуються пластини з більш вузькими каналами. На рис. 2 показано, яким саме чином можуть бути сформовані широкий, вузький і середній канали завдяки комбінації пластин з тупим кутом нахилу (Н - з широкими заглибленнями, G - з вузькими заглибленнями). Аналогічні канали можуть бути сформовані з пластин з гострим кутом нахилу рельєфу пластин (L - з широкими заглибленнями, К - вузькими заглибленнями).

ris2

Рис.2. Варіанти каналів системи FUNKE-cредний (блакитний), вузький (рожевий) і широкий (сірий) канали

Від кута нахилу рельєфу стосовно напрямку основного потоку залежать теплопередаючи властивості пластин. При тупому куті нахилу каналу теплопередача буде високою, в той час як втрати тиску також будуть дуже великі. При гострому куті, навпаки, теплопередача буде низькою, але в той же час істотно зменшаться втрати тиску. Тому якщо поєднувати пластини з гострим і тупим кутом нахилу, можна отримати хорошу теплопередачу при невеликих втратах. Наприклад, канал утворений на рис. 2 двома пластинами H і L (середній канал) забезпечує високу теплопередачу і дає відносно низькі втрати тиску.

ris3

Рис. 3. Чотири типу профілів Off-Set пластин