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平板式换热器

2022-07-11 19:05:30 百科资料

平板式换热器是目前各类换热器中换热效率最高的一种换热器,它具有占用空间小,安装拆卸方便的优点。其由冲压成形的凹凸不锈钢板组成,两相临板片之间的凹凸纹路成180度相对组合,因此板式热交换器两板片之间的凹凸脊线形成了交错的接触点,将接触点以真空焊接方式结合后,就形成了板式热交换器的耐高压交错流通结构,这些交错的流通结构使得板式热交换器内的冷热流体产生强烈紊流而达到高换热效果。

平板式换热器是由一组波纹金属板组成,板上有四个角孔,供传热的两种液体通过。金属板片安装在一个侧面有固定板和活动压紧板的框架内,并用夹紧螺栓夹紧。板片上装有密封垫片,将流体通道密封,并且引导流体交替地流至各自的流道内,形成热交换。流体的流量,物理性质,压力降和温度差决定了板片的数量和尺寸。波纹板不仅提高了湍流程度,并且形成许多支承点,足以承受介质间的压力差。金属板和活动板压紧板悬挂在上导杆,并由下导杆定位,而杆端则固定在支撑柱上。

  • 中文名 平板式换热器
  • 外文名 flat plate heat exchanger
  • 地    位 换热效率最高的一种换热器
  • 解    释 传热元件为平板的换热器

简介

  传热元件为平板的换热器,一般称为板式换热器,是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器,板式换热器的结构分解如下图:

  产品外型如下图:

  主要部件是由换热板片、密封胶垫、夹紧板、导杆、夹紧螺栓组成。换热板片是由不锈钢板压制成型,它上面开有4个流道孔,中部压成人字形波纹,四周压有密封槽。密封槽内粘有密封胶垫。换热板片通过两导杆定位对齐,两夹紧板通过夹紧螺栓将各板片压紧,从而形成换热器内腔换热流道。相邻换热板片的人字形波纹方向安装时相反,接触点彼此相互支撑。人字形波纹和这些支撑点使流体介质在其内部流动时充分形成湍流,这是板式换热器具有很高换热效率的主要原因。另外换热板片厚度较薄,导热热阻较小,板片两侧的流体介质流动分布较为均衡,也使得传热较为充分。

  板式换热器根据介质的温差和流量,可以装配成单流程、双流程、三流程以及多流程的形式。单流程是指介质在换热器内流过一个流程,双流程是指介质在换热器内折返流过两个过程,依次类推,各种流程的外形图和其流程示意图如下图所示。当采用多流程时,换热器的四个接口就不能在同一侧的夹紧板上,进出口要位于前后两个夹紧板上。

应用领域

  制冷、暖通、空调、油冷却等行业;热处理厂及铜焊厂;汽车零组建厂、机械五金与注塑机制造业者、家电冷气厂,船舶行业等。

  a. 制冷:用作冷凝器和蒸发器。

  b. 暖通空调:配合锅炉使用的中间换热器、高层建筑中间换热器等。

  c. 化学工业:纯碱工业,合成氨,酒精发酵,树脂合成冷却等。

  d. 冶金工业:铝酸盐母液加热或冷却,炼钢工艺冷却等。

  e. 机械工业:各种淬火液冷却,减速器润滑油冷却等。

  f. 电力工业:高压变压器油冷却,发电机轴承油冷却等。

  g.造纸工业:漂白工艺热回收,加热洗浆液等。

  h.纺织工业:粘胶丝碱水溶液冷却,沸腾硝化纤维冷却等。

  i.食品工业:果汁灭菌冷却,动植物油加热冷却等。

  j. 油脂工艺:皂基常压干燥,加热或冷却各种工艺用液。

  k. 集中供热:热电厂废热区域供暖,加热洗澡用水。

  l. 其他:石油、医药、船舶、海水淡化、地热利用

注意问题

  板片型式或波纹式应根据换热场合的实际需要而定。对流量大允许压降小的情况,应选用阻力小的板型,反之选用阻力大的板型。根据流体压力和温度的情况,确定选择可拆卸式,还是钎焊式。确定板型时不宜选择单板面积太小的板片,以免板片数量过多,板间流速偏小,传热系数过低,对较大的换热器更应注意这个问题。

  流程指板式换热器内一种介质同一流动方向的一组并联流道,而流道指板式换热器内,相邻两板片组成的介质流动通道。一般情况下,将若干个流道按并联或串联的方式连接起来,以形成冷、热介质通道的不同组合。

  流程组合形式应根据换热和流体阻力计算,在满足工艺条件要求下确定。尽量使冷、热水流道内的对流换热系数相等或接近,从而得到最佳的传热效果。因为在传热表面两侧对流换热系数相等或接近时传热系数获得较大值。虽然板式换热器各板间流速不等,但在换热和流体阻力计算时,仍以平均流速进行计算。由于"U"形单流程的接管都固定在压紧板上,拆装方便。

  在板式换热器的设计选型使,一般对压降有一定的要求,所以应对其进行校核。如果校核压降超过允许压降,需重新进行设计选型计算,直到满足工艺要求为止

清洗方法

  根据换热器的形式,应在换热器的两端留有足够的空间来满足条件(操作)清洗、维修的需要。固定管板式换热器在安装时,两端应留出足够的空间以便能抽出和更换管子。并且,用机械法清洗管内时,两端都可以对管子进行刷洗操作。浮头式换热器的固定头盖端应留有足够的空间以便能从壳体内抽出管束,外头盖端必须也留出一米以上的位置以便装拆外头盖和浮头盖。U形管式换热器的固定头盖应留出足够的空间以便抽出管束,也可在其相对的一端留出足够的空间以便能拆卸壳体。

  采用化学清洗时,要根据实际请况和水质的不同所结垢的垢质进行分析化验分别配制药剂清洗。

  由于清洗的困难程度是随着垢层厚度或沉积的增加而迅速增大的,所以清洗间隔时间不宜过长,应根据生产装置的特点,换热介质的性质,腐蚀速度及运行周期等情况定期进行检查,修理及清洗。

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