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板式换热器


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板式换热器性能:

  

具有波纹形状的金属片叠装而成的一种高效换热器;各板片之间形成薄矩形通道,通过板片进行热量交换。结构形式分为框架式(可拆卸式)和钎焊式两大类;板片形式主要有人字形波纹板、水平平直波纹板和瘤形板片三种;是液-液、液-汽进行热交换的理想设备;在相同压力损失情况下,其传热系数比管式换热器高3-5倍,热回收率可高达90%以上。

  具有换热效率高、热损失小、结构紧凑、占地面积小、应用广泛、使用寿命长等特点。

  应用范围极广,如暖通、制冷、发动机冷却、乳品和食品等工业,如化学加工、石油生产和发电等较重的工业,用于加热、冷却、热回收、蒸发和冷凝。



板式换热器的特点、结构



一、板式换热器的科技性与先进性


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1、传热效率高

板片波纹的设计以高度的薄膜导热系数为目标,板片波纹所形成的特殊流道,使流体在极低的流速下即可发生强烈的扰动流(湍流),扰动流又有自净效应以防止污垢生成因而传热效率很高。

一般地说,板式换热器的传热系数K值在3000~6000W/m2.oC范围内。这就表明,板式换热器只需要管壳式换热器面积的1/2~1/4 即可达到同样的换热效果。

2、使用安全可靠

在板片之间的密封装置上设计了2道密封,同时又设有信号孔,一旦发生泄漏,可将其排出热换器外部, 即防止了二种介质相混,又起到了安全报警的作用。

3、占地小,易维护

板式换热器的结构极为紧凑,在传热量相等的条件下,所占空间仅为管壳式换热器的1/2~1/3。并且不象管壳式那样需要预留出很大得空间用来拉出管束检修。而板式换热器只需要松开夹紧螺杆,即可在原空间范围内100%地接触倒换热板的表面,且拆装很方便。

4、随机应变

由于换热板容易拆卸,通过调节换热板的数目或者变更流程就可以得到最合适的传热效果和容量。只要利用换热器中间架,换热板部件就可有多种独特的机能。这样就为用户提供了随时可变更处理量和改变传热系数K值或者增加新机能的可能。

5、 有利于低温热源的利用

由于两种介质几乎是全逆流流动 ,以及高的传热效果,板式换热器两种介质的最小温差可达到1oC。用它来回收低温余热或利用低温热源都是最理想的设备。在相同传热系数的条件下,板式换热器通过合理的选择流速,阻力损失可控制在管壳式换热器的1/3范围内。

6、阻力损失少

因结构紧凑和体积小,换热器的外表面积也很小,因而热损失也很小,通常设备不再需要保温。

7、冷却水量小

板式换热器由于其流道的几何形状所致,以及二种液体都又很高的热效率,故可使冷却水用量大为降低。反过来又降低了管道,阀门和泵的安装费用。   

8、在投资效率低

相同传热量的前提下,板式换热器与管壳式换热器相比较,由于换热面积,占地面积,流体阻力,冷却水用量等项目数值的减少,使得设备投资、基建投资、动力消耗等费用大大降低,特别是当需要采用昂贵的材料时,由于效率高和板材薄,设备更显经济。


二、板式换热器结构及处理工艺

1、板式换热器是由许多波纹形的传热板片,按一定的间隔,由一定数量的平板式换热片(几十片至数百片)、通过橡胶垫片压紧及固定框架和压紧装置(压紧螺杆和活动压板)组成的可拆卸的换热设备。板片组装时,两组交替排列,板与板之间用粘结剂把橡胶密封板条固定好,其作用是防止流体泄漏并使两板之间形成狭窄的网形流道,换热板片压成各种波纹形,以增加换热板片面积和刚性,并能使流体在低流速成下形成湍流,湍流有力地阻止了沉淀物在板面上形成,减少了积垢,大大提高了冷热介质通过薄金属板壁的换热效率。换热片的波纹形式很重要,他决定了换热片的工作特性。主要的波纹形式有水平平直波纹、皱褶波纹形、瘤形凹凸板、锯齿型波纹板、人字形波纹板(V字形)和双人形波纹板(W字形),斜形的波纹又有不同的倾角。换热板片波纹的设计和制造是板式换热器的技术关键。换热片的材质是优质不锈钢板或钦板,其次是铝及其合金。

板片厚度0.5一1.2m m。板片角上开有流体通道孔,四周及角孔周围压有圈槽。装配时首先用粘结剂将垫片粘牢在板片密封槽中,角孔周围部分槽中根据流动需要放置垫片,一方面防止流体的泄漏,另一方面使板片之间形成一定的空隙。当金属板组借压紧螺杆由盖板压紧时,相邻板间板角上的开孔形成连续的通道,将介质(参与热交换过程的介质)从进口处引流到金属板组中,并分配到金属板间的狭窄槽道中。

2、由于金属板上配了垫片以及金属板“A',和金属板“B的交替安装,两种介质交替进人金属板内的槽道,即热介质进人奇数槽道,而冷介质进人偶数槽道。这样,两种介质被薄薄的金属壁隔开。多数情况下,两种介质的流动方向相反。介质通过换热器时,热介质将其部分热量传递到薄金属壁上,而薄金属壁又将这部分热量传递到另一侧的冷介质上。热介质的温度下降,而冷介质的温度则上升。最后,两种介质流向金属板另一端的相似通道,并排出换热器。

3、 板式换热器中将板片联结成一个整体并形成板片间冷热介质流动通道的关键部件是垫片和垫圈。垫片是板式换热器的密封部件,每件板片的同一侧面都牢固的粘着一组有弹性的垫片。将螺栓上紧后,被压紧的垫片厚度等于板片波纹突起的厚度,此时板片与垫片的突出端位于同一平面上,互相紧贴。垫片厚度一定要准确。如垫片过厚,则板片波纹不能互相接触,形成不了支撑,受压时会变形;如垫片不够厚,则上紧螺栓时会使板片波纹顶端紧贴后再压人而形成小凹坑,易穿孔泄漏,造成板片报废。垫片的材料和质量也决定了该台换热器所能承受的压力和温度。板式换热器一般在压力1.5Mpa和温度150℃内操作,性能可靠。