平板式換熱器是目前各類換熱器中換熱效率最高的一種換熱器,它具有占用空間小,安裝拆卸方便的優(yōu)點(diǎn)。其由沖壓成形的凹凸不銹鋼板組成,兩相臨板片之間的凹凸紋路成180度相對組合,因此板式熱交換器兩板片之間的凹凸脊線形成了交錯的接觸點(diǎn),將接觸點(diǎn)以真空焊接方式結(jié)合后,就形成了板式熱交換器的耐高壓交錯流通結(jié)構(gòu),這些交錯的流通結(jié)構(gòu)使得板式熱交換器內(nèi)的冷熱流體產(chǎn)生強(qiáng)烈紊流而達(dá)到高換熱效果。
平板式換熱器是由一組波紋金屬板組成,板上有四個角孔,供傳熱的兩種液體通過。金屬板片安裝在一個側(cè)面有固定板和活動壓緊板的框架內(nèi),并用夾緊螺栓夾緊。板片上裝有密封墊片,將流體通道密封,并且引導(dǎo)流體交替地流至各自的流道內(nèi),形成熱交換。流體的流量,物理性質(zhì),壓力降和溫度差決定了板片的數(shù)量和尺寸。波紋板不僅提高了湍流程度,并且形成許多支承點(diǎn),足以承受介質(zhì)間的壓力差。金屬板和活動板壓緊板懸掛在上導(dǎo)桿,并由下導(dǎo)桿定位,而桿端則固定在支撐柱上。
中文名稱 | 平板式換熱器 | 外文名稱 | flat plate heat exchanger |
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地????位 | 換熱效率最高的一種換熱器 | 解????釋 | 傳熱元件為平板的換熱器 |
板片型式或波紋式應(yīng)根據(jù)換熱場合的實(shí)際需要而定。對流量大允許壓降小的情況,應(yīng)選用阻力小的板型,反之選用阻力大的板型。根據(jù)流體壓力和溫度的情況,確定選擇可拆卸式,還是釬焊式。確定板型時不宜選擇單板面積太小的板片,以免板片數(shù)量過多,板間流速偏小,傳熱系數(shù)過低,對較大的換熱器更應(yīng)注意這個問題。
流程指板式換熱器內(nèi)一種介質(zhì)同一流動方向的一組并聯(lián)流道,而流道指板式換熱器內(nèi),相鄰兩板片組成的介質(zhì)流動通道。一般情況下,將若干個流道按并聯(lián)或串聯(lián)的方式連接起來,以形成冷、熱介質(zhì)通道的不同組合。
流程組合形式應(yīng)根據(jù)換熱和流體阻力計算,在滿足工藝條件要求下確定。盡量使冷、熱水流道內(nèi)的對流換熱系數(shù)相等或接近,從而得到最佳的傳熱效果。因?yàn)樵趥鳠岜砻鎯蓚?cè)對流換熱系數(shù)相等或接近時傳熱系數(shù)獲得較大值。雖然板式換熱器各板間流速不等,但在換熱和流體阻力計算時,仍以平均流速進(jìn)行計算。由于"U"形單流程的接管都固定在壓緊板上,拆裝方便。
在板式換熱器的設(shè)計選型使,一般對壓降有一定的要求,所以應(yīng)對其進(jìn)行校核。如果校核壓降超過允許壓降,需重新進(jìn)行設(shè)計選型計算,直到滿足工藝要求為止
根據(jù)換熱器的形式,應(yīng)在換熱器的兩端留有足夠的空間來滿足條件(操作)清洗、維修的需要。固定管板式換熱器在安裝時,兩端應(yīng)留出足夠的空間以便能抽出和更換管子。并且,用機(jī)械法清洗管內(nèi)時,兩端都可以對管子進(jìn)行刷洗操作。浮頭式換熱器的固定頭蓋端應(yīng)留有足夠的空間以便能從殼體內(nèi)抽出管束,外頭蓋端必須也留出一米以上的位置以便裝拆外頭蓋和浮頭蓋。U形管式換熱器的固定頭蓋應(yīng)留出足夠的空間以便抽出管束,也可在其相對的一端留出足夠的空間以便能拆卸殼體。
采用化學(xué)清洗時,要根據(jù)實(shí)際請況和水質(zhì)的不同所結(jié)垢的垢質(zhì)進(jìn)行分析化驗(yàn)分別配制藥劑清洗。
由于清洗的困難程度是隨著垢層厚度或沉積的增加而迅速增大的,所以清洗間隔時間不宜過長,應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)裝置的特點(diǎn),換熱介質(zhì)的性質(zhì),腐蝕速度及運(yùn)行周期等情況定期進(jìn)行檢查,修理及清洗。
制冷、暖通、空調(diào)、油冷卻等行業(yè);熱處理廠及銅焊廠;汽車零組建廠、機(jī)械五金與注塑機(jī)制造業(yè)者、家電冷氣廠,船舶行業(yè)等。
a. 制冷:用作冷凝器和蒸發(fā)器。
b. 暖通空調(diào):配合鍋爐使用的中間換熱器、高層建筑中間換熱器等。
c. 化學(xué)工業(yè):純堿工業(yè),合成氨,酒精發(fā)酵,樹脂合成冷卻等。
d. 冶金工業(yè):鋁酸鹽母液加熱或冷卻,煉鋼工藝?yán)鋮s等。
e. 機(jī)械工業(yè):各種淬火液冷卻,減速器潤滑油冷卻等。
f. 電力工業(yè):高壓變壓器油冷卻,發(fā)電機(jī)軸承油冷卻等。
g.造紙工業(yè):漂白工藝熱回收,加熱洗漿液等。
h.紡織工業(yè):粘膠絲堿水溶液冷卻,沸騰硝化纖維冷卻等。
i.食品工業(yè):果汁滅菌冷卻,動植物油加熱冷卻等。
j. 油脂工藝:皂基常壓干燥,加熱或冷卻各種工藝用液。
k. 集中供熱:熱電廠廢熱區(qū)域供暖,加熱洗澡用水。
l. 其他:石油、醫(yī)藥、船舶、海水淡化、地?zé)崂?/p>
平板式換熱器由一組長方形的薄金屬傳熱板片構(gòu)成,用框架將板片夾緊組裝于支架上,兩個相鄰板片的邊緣襯以墊片壓緊密封。墊片的材質(zhì)通常采用各種橡膠或壓縮石棉等制成,根據(jù)不同的處理介質(zhì)選用。板片四個角上開有圓孔...
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優(yōu)點(diǎn): 與建筑結(jié)合比較好。相對于真空管集熱器來說,平板太陽能熱水器美觀,安裝方式多種多樣,與建筑結(jié)合會比較好。 安全角度考慮,尤其樓房壁掛太陽能熱水器,真空管容易炸管引起事故,平板太陽...
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一、板式換熱器 板式換熱器的分類 可分離板片(可拆卸式) 釬焊式 板式換熱器 不可分離板片 板殼式 螺旋板式等 半焊式(部分可拆、部分焊接) 二、可拆式板式換熱器 1. 結(jié)構(gòu) 可拆式板式換熱器是將?。?0.7~1.0㎜)的材料進(jìn)行壓制、沖 壓成為凹凸?fàn)?。每片貼合彈性密封墊片。按一定的排列順序組合 起來并有加緊板與加緊螺栓加緊固定,形成不同的換熱通道進(jìn)行 換熱。如圖: 2. 換熱原理 如圖: 板片按一定的排列順序組合起來, 各通道與對應(yīng)的角孔相通, 冷熱介質(zhì)相互由板片間隔,形成冷 -熱-冷-熱??傳熱通道,從而 進(jìn)行熱交換。 3. 可拆板式換熱器的分類 1) 按板片波紋形式分 1〉人字形波紋 2〉水平直波紋 3〉斜波紋 4〉豎直波紋 5〉球波紋 6〉其他波紋 如網(wǎng)狀(巧克力塊)、短半圓柱以及不對稱波紋等。 2) 按波紋深度分 波紋深度 2~2.5 為淺密波紋 波紋深度 2.5~4 為常規(guī)
板式換熱器主要原理是利用強(qiáng)流空氣與液膜之間的蒸發(fā)換熱強(qiáng)化傳熱,板式換熱器主要分為平板式換熱器以及波紋板換熱器。相比較傳統(tǒng)的換熱器,板式換熱器有以下優(yōu)點(diǎn)。首先,板式換熱器能節(jié)約能源,蒸發(fā)式換熱器不僅結(jié)合了傳統(tǒng)板式換熱器以及空冷式換熱器,在一定程度上減少了水泵的輸入功率,而且它內(nèi)部的水溫基本接近于濕球的溫度,比傳統(tǒng)的換熱器低了不少。其次它還能節(jié)約水資源,傳統(tǒng)的換熱器對水的利用率不高,但是蒸發(fā)式換熱器對水的利用率很高,經(jīng)計算,蒸發(fā)式換熱器的用水量為傳統(tǒng)換熱器的 5%~15%。此外,蒸發(fā)換熱器不僅安裝維護(hù)簡單,而且運(yùn)行成本較傳統(tǒng)的換熱器更低,并不需要安裝冷卻塔。除了以上特點(diǎn)之外,蒸發(fā)式換熱器還有環(huán)保、排量小、占地面積小、節(jié)約整體成本等優(yōu)點(diǎn),所以在工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛使用。文獻(xiàn) 主要采用了計算機(jī)數(shù)值模擬的方法對板式換熱器降膜蒸發(fā)換熱過程進(jìn)行模擬,對影響板式蒸發(fā)換熱器換熱性能的各項(xiàng)因素進(jìn)行了研究,并且為板式換熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計和優(yōu)化運(yùn)行提供了相關(guān)的指導(dǎo),為全面提升板式蒸發(fā)換熱器的理論和技術(shù)水平奠定基礎(chǔ)。
蒸發(fā)式冷凝器是一種高效換熱器,具有能耗低、耗水量小、運(yùn)行費(fèi)用低、投資少等優(yōu)點(diǎn)。蒸發(fā)式冷凝器消耗的水量只占水冷式冷凝器的5%~10%,耗電量占40%。此外,其冷凝溫度比風(fēng)冷式冷凝器低8~11℃,比水冷式冷凝器低4~10℃,可以保持在35~37℃以下。蒸發(fā)式冷凝器與風(fēng)冷式相比,壓縮機(jī)動力消耗可節(jié)約30%以上;與水冷式相比,壓縮機(jī)動力消耗可節(jié)約10%以上。蒸發(fā)式冷凝器循環(huán)水量只占水冷式的30%~60%。鑒于板式換熱器具有換熱效率高、熱損失小、結(jié)構(gòu)緊湊輕巧、占地面積小、安裝清洗方便、應(yīng)用廣泛、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn),文獻(xiàn) 實(shí)驗(yàn)采用板式換熱器,對噴淋蒸發(fā)板式冷凝器的傳熱性能進(jìn)行理論分析與實(shí)驗(yàn)研究,建立其特性實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和模型,著重研究蒸發(fā)式冷凝器板外水和空氣側(cè)的傳熱性能,并得出適合噴淋蒸發(fā)板式冷凝器的計算關(guān)聯(lián)式,以指導(dǎo)該冷凝器的設(shè)計計算和熱阻分析。研究表明:濕球溫度、板片間距、噴水量和風(fēng)量均是影響噴淋蒸發(fā)板式冷凝器傳熱性能的主要因素。
板式換熱器類型
用板材構(gòu)成傳熱面的間壁式換熱器。這類換熱器結(jié)構(gòu)緊湊,單位體積的傳熱面積較大。其主要類型有:
① 螺旋板式換熱器 由兩張保持一定間距的平行金屬板卷制而成(圖1),冷、熱流體分別在金屬板兩側(cè)的螺旋形通道內(nèi)流動。這種換熱器的傳熱系數(shù)高(約比管殼式換熱器高1~4倍),平均溫度差大(因冷、熱流體可作完全的逆流流動),流動阻力小,不易結(jié)垢;但維修困難。使用壓力不超過2MPa。
② 平板式換熱器 由一定形狀的波紋薄板和密封墊片交互疊合,并用框架夾緊組裝而成(圖2)。冷、熱流體分別在波紋板兩側(cè)的流道中流過,經(jīng)板片進(jìn)行換熱。波紋板通常由厚度為0.5~3mm的不銹鋼、鋁、鈦、鉬等薄板沖制而成。平板式換熱器的優(yōu)點(diǎn)是傳熱系數(shù)高(約比管殼式換熱器高2~4倍),容易拆洗,并可增減板片數(shù)以調(diào)整傳熱面積。操作壓力通常不超過2MPa,操作溫度不超過250℃。
③ 板翅式換熱器 由封閉在帶有冷、熱流體進(jìn)出口的集流箱中的換熱板束構(gòu)成。板束由平板和波紋翅片交互疊合,釬焊固定而成(圖3)。冷、熱流體流經(jīng)平板兩側(cè)換熱,翅片增加了傳熱面積,又促進(jìn)了流體的湍動,并對設(shè)備有增強(qiáng)作用。板翅式換熱器結(jié)構(gòu)非常緊湊(換熱面積達(dá)4400m/m),傳熱效果好,且使用壓力可達(dá)15MPa。但它的制造工藝復(fù)雜,流道小,內(nèi)漏不易修復(fù),因而限用于清潔的無腐蝕性流體,如作空氣分離用的換熱器。
用板材構(gòu)成傳熱面的間壁式換熱器。這類換熱器結(jié)構(gòu)緊湊,單位體積的傳熱面積較大。其主要類型有:
① 螺旋板式換熱器 由兩張保持一定間距的平行金屬板卷制而成,冷、熱流體分別在金屬板兩側(cè)的螺旋形通道內(nèi)流動。這種換熱器的傳熱系數(shù)高(約比管殼式換熱器高1~4倍),平均溫度差大(因冷、熱流體可作完全的逆流流動),流動阻力小,不易結(jié)垢;但維修困難。使用壓力不超過2MPa。
② 平板式換熱器 由一定形狀的波紋薄板和密封墊片交互疊合,并用框架夾緊組裝而成。冷、熱流體分別在波紋板兩側(cè)的流道中流過,經(jīng)板片進(jìn)行換熱。波紋板通常由厚度為0.5~3mm的不銹鋼、鋁、鈦、鉬等薄板沖制而成。平板式換熱器的優(yōu)點(diǎn)是傳熱系數(shù)高(約比管殼式換熱器高2~4倍),容易拆洗,并可增減板片數(shù)以調(diào)整傳熱面積。操作壓力通常不超過2MPa,操作溫度不超過250℃。
③ 板翅式換熱器 由封閉在帶有冷、熱流體進(jìn)出口的集流箱中的換熱板束構(gòu)成。板束由平板和波紋翅片交互疊合,釬焊固定而成。冷、熱流體流經(jīng)平板兩側(cè)換熱,翅片增加了傳熱面積,又促進(jìn)了流體的湍動,并對設(shè)備有增強(qiáng)作用。板翅式換熱器結(jié)構(gòu)非常緊湊(換熱面積達(dá)4400m2/m3),傳熱效果好,且使用壓力可達(dá)15MPa。但它的制造工藝復(fù)雜,流道小,內(nèi)漏不易修復(fù),因而限用于清潔的無腐蝕性流體,如作空氣分離用的換熱器。