TL;DR: Пластины свободного потока (Free Flow) применяют для вязких, волокнистых и загрязнённых сред, где обычные каналы быстро зарастают. Варианты — ширококанальные, полусвободные (асимметричные), диагональные «широкие», полусварные (для «грязной»/агрессивной стороны). Ниже — чем они отличаются, как выбрать по частицам/вязкости/ΔP, цены, ошибки и два калькулятора.
Разный рисунок и высота гофры → разная «пропускная» способность канала.Глубокая гофра и увеличенный зазор — базовая идея Free Flow.Глухие пластины и зоны разворота — ключевые места для равномерного распределения.
Free Flow — это увеличенные каналы и/или специальная геометрия, снижающая риск мостиков из волокон/пульпы, кристаллических отложений и загустевания продукта. Типичные среды: жом/патока, сиропы, барда, сточные воды с волокном, суспензии, морская/солёная вода с органикой, пасты/эмульсии.
Ключевые параметры: средний размер частиц, массовая доля твёрдой фазы, динамическая вязкость при рабочей температуре, допустимая потеря давления, требуемая температурная эффективность.
Разновидности пластин свободного потока
1) Ширококанальные (Wide Gap)
Глубокая гофра (высокая «высота канала»), уменьшенное число пересечений.
Свободное прохождение частиц 3–10 мм (по модели), меньше риск забивки.
Минус: ниже коэффициент теплопередачи, больший расход площади/пластин.
Волокнистые стокиСуспензииПищевые густые среды
2) Полусвободные (асимметричные)
Одна сторона — широкий канал под «грязную» среду; вторая — стандартная под «чистую».
Баланс между теплопередачей и стойкостью к засорению.
Важно: корректно настроить распределение и ориентацию парности пластин.
Неодинаковые стороны по вязкостиСточные ↔ вода
3) «Диагональные широкие» (Wide Chevron)
Смешанный рисунок: диагональные каналы с «растянутой» геометрией пересечений.
Лучше самоочищаются при высоких скоростях, но требуют контроля ΔP.
Применимы для крупнодисперсных частиц при умеренной вязкости.
ОрганикаМелкая фракция
4) Полусварные кассеты (Semi-welded)
«Грязную»/агрессивную сторону изолируют сваркой, вторая — прокладочная.
Меньше рисков срыва прокладок на сложных средах, выше герметичность.
Чаще для химически активных суспензий/растворов.
Агрессивные средыВысокая t°
Как выбрать тип: смотрим на частицы, вязкость и падение давления
Быстрая матрица выбора
Частицы > 3–5 мм, волокна, органика → Wide Gap или асимметричный пакет.
Вязкость > 50–200 мПа·с → увеличить зазор/снизить пересечения, рассчитать ΔP.
Агрессивная химия → рассмотреть полусварные кассеты и FKM/спецсплавы.
Гидравлика и теплотехника
Чем шире канал — тем ниже k теплопередачи, но ниже риск засорения.
Скорость в каналах держите в «окне» самоочистки; избегайте кавитации.
ΔP закладывайте с запасом на загрязнение (fouling) и реже промывки.
Перед подбором пришлите анализ среды: размер частиц (d50/dmax), вязкость при tраб, pH, соли/хлориды, требуемые расходы/ΔT. Мы предложим тип пластины и материал.
Материалы пластин и уплотнений
Пластины
316L — универсально; риск питтинга в хлоридах/расслах.
Титан — солёная/морская вода, рассолы, некоторые суспензии.
Смешанные материалы уплотнений → разная деформация, негерметичность.
Нет запаса ΔP на fouling → после первой недели аппарат «задыхается».
Примеры применения (кейсы)
Сироп/патока, 70 мПа·с
Стандартные каналы забивались кристаллами сахара. Переход на Wide Gap, увеличение скорости до «окна» самоочистки и корректировка CIP по температуре — промывка в 2 раза реже, стабильная ΔT.
Сточные с волокном целлюлозы
Асимметричный пакет: «грязная» сторона с увеличенным зазором, чистая — стандарт. Распределители под вход/выход переработаны. Падение аварийных засоров на 80%, обслуживание по графику.
Калькуляторы: оценка рисков засорения и TCO/год
A) Минимальный рекомендуемый зазор канала
Реком. зазор ≥ — мм Правило: hmin ≈ dmax × k
Точную геометрию даёт карта канала конкретной модели.
B) TCO/год: комплект + промывки + простой
CAPEX/год: — · OPEX/год (простой): —
Сравните со стандартными пластинами: если промывок в 2–3 раза меньше — Free Flow окупается быстрее.
Подберём пластины Free Flow под вашу среду сегодня
Инженер на связи 24/7. Отвечаем обычно за ~1 минуту.
Пришлите состав среды, dmax частиц, вязкость, t°, расход — вернём расчёт и смету.