пластинчатый теплобменник. Объясните, почему КПД пластинчатого теплобменника выше, чем кожухотрубчатого?

Answer 1

Мне кажется вопрос не коректный.
 
Пластинчатый теплобменник имет малые габариты. При этом большую площадь теплобмена. Если сравнивать габариты, то пластинчатый намного меньше при прочих равных возможностях по сравнению с кожухотрубчатым.
 
Большим достоинством пластинчатого теплобменника является возможность менять площадь теплобмена простым добавлением или убавлением числа пластин. Он легкоразборный ! В отличае от кожухотрубчатого.
 
как расчитать кпд ? Это не применимо к теплобменнику. Может я чего забыл после универа, напомните

Answer 2

Пластинчатые теплобменники в целом боле эффективны по причине равенства проходных сечений для холодного и горячего агентов. У кожухотрубного поперечное сечение межтрубного пространства всегда намного больше сечения трубок. Поэтому если расходы горячего и холодного агентов сравнимы, то скорость в межтрубном пространстве получается заметно меньше. А это ведёт к тому, что снижается теплотдача межтрубного пространства и общая теплопередача. В итоге падает кпд. У пластинчатого теплобменика при сравнимых расходах скорости получаются также сравнимыми, теплотдача работает хорошо по обе стороны теплобменной поверхности и кпд растёт.
Но тут надо ещё смотреть на сотношение расходов. Бывает так, что расходы теплоносителей резко различаются. И если мы такие расходы засунем в пластинчатый теплобменник, то у нас по одной стороне получится слишком большое гидросопротивление, то есть теплобменник просто такой расход через себя не пропустит. А ставить параллельно второй агрегат - это означает снизить скорость (и значит теплотдачу) теплоносителя с меньшим расходом. Поэтому для случаев большой разницы в расходах кожухотрубчатый теплобменник оказывается эффективне пластинчатого.
Точно такая же ситуация возникает с разными фазами. Если по одной стороне идёт газ (малая плотность) , а по другой жидкость (большая плотность) , то при одинаковых расходах в пластинчатом теплобменнике скорость газа получится слишком высокой. А если такие среды запустить в кожухотрубный (жидкость в трубы, газ в межтрубное пространство) , то ситуация становится терпимой.
Конечно, можно делать пластинчатый теплобменник с разным расстоянием между пластинами, чтобы достичь разных проходных сечений для одного и другого потоков. Но технологически это трудно делать.
А кпд теплобменника, кстати, рассчитывается очень просто: это отношение нагрева холодного агента (или охлаждение горячего, что одно и то же) к максимально возможному охлаждению горячего агента, когда его температура на выходе сравнивается с температурой холодного агента на входе. Для теплобменников типа "воздух-воздух" кпд лежит в пределах 50-60%. Можно сделать и больше (даже до 90% догнать) , но тогда слишком разрастаются поверхности теплобмена, а сам агрегат получается громоздким и массивным.