Пластинчатый теплообменник или кожухотрубный: что лучше и когда

Пластинчатый или кожухотрубный теплообменник: что выбрать и когда

При проектировании систем теплообмена инженеры сталкиваются с выбором между двумя основными типами теплообменников: пластинчатыми (PHE — Plate Heat Exchanger) и кожухотрубными (S&T — Shell and Tube). Каждый из них имеет уникальные конструктивные особенности, эксплуатационные характеристики, преимущества и ограничения.

В этой статье проведено техническое сравнение обоих типов, чтобы помочь сделать обоснованный выбор на основе реальных параметров работы, стоимости, обслуживания и срока службы. 

Конструктивные особенности

Пластинчатый теплообменник (PHE):

• Состоит из набора тонких гофрированных пластин, зажатых между опорными плитами

• Теплоносители движутся по каналам, образованным между пластинами

• Уплотнение обеспечивается прокладками или пайкой

• Можно быстро разобрать для очистки и обслуживания 

Кожухотрубный теплообменник (S&T):

• Состоит из пучка труб, установленных в цилиндрическом кожухе

• Один поток движется по трубам, другой — в межтрубном пространстве

• Часто используется для сред с высоким давлением или температурой

• Обслуживание сложнее, требует демонтажа 

Сравнение технических параметров

Когда выбрать пластинчатый теплообменник

Оптимален, если:

• Нужна компактность и мобильность

• Частые гигиенические циклы (пищевая, фармацевтика)

• Чистая среда или есть фильтрация

• Важна энергоэффективность и минимальные потери

• Необходима низкая стоимость

Примеры применения:

• ИТП (индивидуальные тепловые пункты)

• Пастеризаторы

• Чиллеры и охладители

• Тепловые насосы

Когда выбрать кожухотрубный теплообменник

Предпочтителен, если:

• Агрессивные, абразивные или загрязнённые среды

• Высокие температуры (>200°C) или давление (>30 бар)

• Теплоноситель — пар, масло, газ

• Ожидается длительная непрерывная работа

Примеры применения:

• Пароконденсационные циклы на ТЭЦ

• Нефтепереработка

• Охлаждение компрессоров

• Морская промышленность (стойкие к деформациям установки)

Пример инженерного выбора

Задача: охлаждение технологической воды с 85°C до 35°C, расход 15 м³/ч, давление 12 бар.

Вариант 1 — пластинчатый:

• Высокий КПД, компактный корпус

• Требует периодической очистки (рекомендуется фильтрация)

• Стоимость — средняя, обслуживание недорогое

Вариант 2 — кожухотрубный:

• Надёжен при нестабильном качестве воды

• Значительно больше по габаритам

• Высокая начальная стоимость, сложный монтаж

• Сложное обслуживание

Вывод: при нормальном качестве воды целесообразно выбрать PHE с фильтрацией, при потенциально загрязнённом теплоносителе — S&T.

Выводы

• Оба типа теплообменников имеют право на применение — всё зависит от условий задачи:

• Если критичны компактность, эффективность и сервис — выбирайте пластинчатый

• Если условия жёсткие, агрессивная среда или высокое давление — больше подойдёт кожухотрубный

Для точного подбора обратитесь к специалистам по теплотехнике — неправильно выбранный тип теплообменника может привести к перерасходам, простоям и авариям.

Не уверены, какой тип теплообменника выбрать? Инженеры компании «Термопром» помогут определить, когда лучше использовать пластинчатый, а когда кожухотрубный теплообменник. Мы проведём технический анализ, расчёт и подбор оборудования с учётом давления, температур и типа среды.