板式换热器的结构设计与计算
板式换热器阻力损失估算
![板式换热器阻力损失估算](https://img.taocdn.com/s3/m/6b8e3ff40d22590102020740be1e650e52eacf97.png)
板式换热器阻力损失估算板式换热器是一种常用的热交换设备,广泛应用于工业生产和能源领域。
在设计和运行板式换热器时,准确估算阻力损失是非常重要的。
本文将详细介绍板式换热器阻力损失的估算方法。
一、板式换热器的结构和工作原理1. 结构:板式换热器由一系列平行排列的金属板组成,两个相邻的板之间形成一个流体通道。
流体通过这些通道,进行热量传递。
2. 工作原理:板式换热器通过将冷、热两种流体分别流经不同的通道,在通道壁上进行传导和对流传热,实现冷、热流体之间的热量交换。
冷却剂从一个端口进入,并在每个通道内部形成一系列平行流动。
同样,加热剂从另一个端口进入,并在另一组通道内部形成平行流动。
冷、热两种流体之间通过金属板壁进行传递。
二、板式换热器阻力损失估算方法1. 单相流动情况下的阻力损失估算方法:(1) 确定流体性质:首先需要确定流体的物理性质,如密度、粘度等。
(2) 确定流量和速度:确定冷、热两种流体的流量和平均速度。
(3) 计算雷诺数:根据流体的密度、速度和管道尺寸计算雷诺数。
雷诺数是描述流动状态的重要参数,可以用来判断流动的稳定性。
(4) 选择合适的阻力系数:根据板式换热器的几何形状和实际工况,选择合适的阻力系数。
常用的阻力系数有Darcy-Weisbach公式中的摩擦因子f和Fanning摩擦因子f_f。
(5) 计算阻力损失:根据所选阻力系数和雷诺数,使用相应的公式计算板式换热器中的阻力损失。
常见的公式有Darcy-Weisbach公式和Fanning摩擦系数法。
2. 考虑多相流动情况下的阻力损失估算方法:在一些特殊情况下,板式换热器内可能存在多相流动,如气液两相或固液两相。
对于这种情况,需要考虑两相流动的特性,并使用相应的多相流动模型进行阻力损失的估算。
三、板式换热器阻力损失估算的影响因素1. 流体性质:流体的密度和粘度对阻力损失有较大影响。
通常情况下,流体的密度越大,阻力损失越大;而流体的粘度越大,阻力损失越小。
固定管板式换热器结构设计
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固定管板式换热器的结构设计摘要换热器是化工、石油、动力、冶金、交通、国防等工业部门重要工艺设备之一,其正确的设置,性能的改善关系各部门有关工艺的合理性、经济性以及能源的有效利用与节约,对国民经济有着十分重要的影响。
换热器的型式繁多,不同的使用场合使用目的不同。
其中常用结构为管壳式,因其结构简单、造价低廉、选材广泛、清洗方便、适应性强,在各工业部门应用最为广泛。
固定管板式换热器是管壳式换热器的一种典型结构,也是目前应用比较广泛的一种换热器。
这类换热器具有结构简单、紧凑、可靠性高、适应性广的特点,并且生产成本低、选用的材料范围广、换热表面的清洗比较方便。
固定管板式换热器能承受较高的操作压力和温度,因此在高温高压和大型换热器中,其占有绝对优势。
固定管板式换热器主要由壳体、换热管束、管板、前端管箱(又称顶盖或封头)和后端结构等部件组成。
管束安装在壳体内,两端固定在管板上。
管箱和后端结构分别与壳体两端的法兰用螺栓相连,检修或清洗时便于拆卸。
换热器设计的优劣最终要看是否适用、经济、安全、运行灵活可靠、检修清理方便等等。
一个传热效率高、紧凑、成本低、安全可靠的换热器的产生,要求在设计时精心考虑各种问题.准确的热力设计和计算,还要进行强度校核和符合要求的工艺制造水平。
关键词:换热器;固定管板式换热器;结构;设计The Structural Design of Fixed Tube Plate Heat ExchangerAuthor : Chen Hui -juanTutor : Li HuiAbstractHeat exchanger is one of the most important equipments which is used in the fields of chemical, oil, power, metallurgy, transportation, national defense industry. Its right setting and the improvements of performance play an important role in the rationality o technology, economy, energy utilization and saving, which has a very important impact on the national economy.The type of heat exchanger is various, the different use occasions and the purpose is are commonly used for the tube shell type structure, because of its simple structure, low cost and wide selection, easy to clean, strong adaptability, themost widely used in various industry departments.Fixed tube plate heat exchanger is a kind of typical structure of tube and shell heat exchanger, also is a kind of heat exchanger is applied more widely. This kind of heat exchanger has simple and compact structure, high reliability, the characteristics of wide adaptability, and the production of low cost, wide range of selection of materials, heat exchange surface cleaning more convenient. Fixed tube plate heat exchanger can operate under high pressure and temperature, therefore, the heat exchanger in high temperature and high pressure and large in its possession of absolute advantage. Fixed tube plate heat exchanger is mainly composed of shell, heat exchange tube bundle, tube plate, the front tube box (also known as the roof or head) and the back-end structure parts. Tube bundle is installed on both ends of casing, which is fixed on the tube plate. Tube box and the back-end respectively connected to theflange bolts at the ends of the shell structure, maintenance or cleaning for easy disassembly. The merits of the heat exchanger design ultimately depends on whether applicable, economic, safe, flexible and reliable running, convenient maintenance cleaning, etc. A high heat transfer efficiency, compact, low cost, safe and reliable production of heat exchanger, requires carefully considered in the design of all sorts of problems. The accurate thermal design and calculation, but also for intensity and conform to the requirement of process manufacturing level.Keywords: Heat exchanger,Fixed tube plate heat exchanger, Structure,Design目录1 绪论.......................................... 错误!未定义书签。
板式换热器结构设计
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板式换热器的结构设计摘要:板式换热器的广泛应用加速了我国板式换热器行业的迅速发展。
然而目前我国的板式换热器结构设计与发达国家之间仍存在着一定的差距,鉴于此,本文对板式换热器结构设计的要点进行了总结分析,以供参考。
关键词:板式换热器;结构设计;框架;传热板;密封垫前言: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,主要由框架和板片两部分组成。
框架由固定压紧板、活动压紧板、上下导杆和夹紧螺栓等构成,而板片则是由各种材料的制成的薄板用各种不同形式的磨具压成形状各异的波纹,并在板片的四个角上开有角孔,用于介质的流道。
因其结构复杂,必须要正确选准构件,合理设计,才能使得其功能的发挥可靠、高效。
1.框架结构的设计1.1 框架结构的组成板式换热器主要由下列部件组成:两个垂直构件,即尾部支持和固定支持,具有四个流体连接头或接管;顶部和底部的导杆架设在两个垂直构件之间,为板组导向、定位;另有一可动构件讲板组压紧在固定构件上;夹紧部件,其作用是将固定构件和移动构件夹紧。
夹紧部件通常有两类:(1)拉杆用一定数量的拉杆t把固定和可移动构件夹紧。
除了板片和它们的流道中容纳的工质重量外,尾部支撑、顶部和底部的导杆处于无应力状态。
(2)压榨式用两个支持在尾部支撑的紧固丝杆,施加压紧载荷于可移动构件上,丝杆本身受到应力作用,顶部和底部的连杆也受到了应力作用。
这是一种较为昂贵和不稳定的结构,因为紧固丝杆处于受压状态,但其安装、拆卸较为容易,并可进一步利用动力紧固装置,如电动或液压装置使操作更加便利。
1.2 框架受力分析应力和应变是框架设计中应考虑的重要因素,因为过度的变形会降低作用在密封垫上的压力,造成泄漏。
当板片组合尺寸减小,单个密封垫的影响增加,这一问题将变得更加显著。
因此,在框架设计中应对以下主要载荷给予充分的考虑:(1)头盖、随动版和尾部支撑,由于流体压力和紧固载荷造成的应力和变形;(2)在拉杆中的拉伸应力和紧固丝杆中的压缩应力;(3)顶部承载导杆的刚度,顶部承载杆必须承受板片和它们的流道里面容纳的工质重量,并使板片不与底部导杆接触;(4)顶部导杆的横向强度应保证板组在侧方向的稳定性。
板式换热器换热量的计算
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板式换热器例题1、换热器换热量的计算w t Gc Q 1046750)2065(4187360020000=-⨯⨯=∆= 2、外网进入热水供应用户的水流量s kg t c Q G /10)7095(418710467500=-=∆= 3、加热水的流通断面积换热器内水的流速取0.1~0.5m/s 。
加热水的平均温度为(95+70)/2=82.5℃,该温度下水的密度为970.2kg/m 3。
200206.02.9705.010m w G f r r r =⨯==ρ 4、被加热水的流通断面积换热器内水的流速取0.1~0.5m/s 。
被加热水的平均温度为(65+20)/2=42.5℃,该温度下水的密度为991.2kg/m 3。
201868.02.9913.0360020000m w G f l l l =⨯⨯==ρ 5、选型初选BR12型板式换热器,单片换热面积为0.12m 2/片,单通道流通断面积为0.72×10-3。
6、实际流速加热水流道数为281072.00206.03=⨯==-d r r f f n 被加热水流道数为261072.001868.03=⨯==-d l l f f n 取流道数为28。
加热水实际流速s m f n G w r d r r /5.02.9701072.0281030=⨯⨯⨯==-ρ 被加热水实际流速s m f n Gw l d l l /28.02.9911072.02856.53=⨯⨯⨯==-ρ 7、传热系数查图知传热系数为3600w/m 2.K 。
8、传热温差()()()()℃396595207065952070)()()()(11221122=-----=-----=∆In t t In t t t p ττττ 9、传热面积246.73936001046750m t K Q F p =⨯=∆= 10、需要的片数6212.046.7===d F F N 11、实际片数考虑一个富裕量。
板式换热器结构及工作原理
![板式换热器结构及工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/3415356e7cd184254b353567.png)
板式换热器结构及工作原理要了解板式换热器,首先看一下其结构图:板式换热器是按一定的间隔,由多层波纹形的传热板片,通过焊接或由橡胶垫片压紧构成的高效换热设备。
按其加工工艺分为可拆式换热器和全焊接不可拆式换热器,办焊接式换热器是介于两者之间的结构,即两种流体作为相对独立的结构体进行组装的。
板片的焊接或组装遵循两两交替排列原则组装时,两组交替排列。
为增加换热板片面积和刚性,换热板片被冲压成各种波纹形状,目前多为v型沟槽,当流体在低流速状态下形成湍流,从而强化传热的效果,防止在板片上形成结垢。
板上的四个角孔,设计成流体的分配管和泄集管,两种换热介质分别流入各自流道,形成逆流或并流通过每个板片进行热量的交换。
板式换热器的特点:(1)由于采用0.6mm—0.8mm不锈钢片,传热效率得以极大的提高。
(2)体积小,是管壳式换热器体积的1/3——1/5,既节省了金属材料,又减少了占地面积。
(3)组装灵活,便于推行标准作业,从而为进一步降低生产成本带来可能。
(4)不易结构,清洗方便,便于日常维护。
(5)由于体积小、响应迅速,运行热损失小。
(6)焊接式板式换热器的缺点是焊接工艺要求高、带来成本的增加:可拆卸换热器运行温度受密封材料制约,一般在200摄氏度以下,耐压能力也较差。
实际应用中,根据不同用户的要求,选择不同的换热器。
一般工矿企业、社区楼宇集中供热换热站采用可拆式换热器,家庭生活用热水、室内空调等小功率用户采用全焊接式板式换热器。
随着焊接技术和工艺的不断改进和提高,大功率换热器采用全焊接工艺将日益普及,结构更趋经凑合理。
发展展望:据统计,在现代石油化工企业中,换热器投资占30% ~40%。
在制冷机中,蒸发器和冷凝器的重量占机组重量的30% ~40%,动力消耗占总动力消耗的20% ~30%。
可见换热器对企业投资、金属耗量以及动力消耗有着重要的影响。
大力发展板式换热器更替原有效率低下、材料消耗惊人的陈旧换热器是节能降耗有效途径,行业发展也将迎来新的机遇。
板式换热器技术要求(2)
![板式换热器技术要求(2)](https://img.taocdn.com/s3/m/1df76f38f08583d049649b6648d7c1c708a10bb8.png)
板式换热器技术要求(2)(二)板式换热器3设计与运行条件3.1板式换热器型式板式换热器采用等截面可拆卸板式换热器(水-水),换热面材质材质为GB316不锈钢。
3.2板式换热器的配置本次招标共需配备2台可拆卸板式换热器(水-水),单台功率22.5MW,单台换热面积950㎡,换热器接管管径按设计所提管径配置,换热器按本技术规范书所提面积订货。
3.3板式换热器设计参数下表为单台22.5兆瓦板式换热器的参数项目单位数据数量台 4额定换热量MW 22.5设计压力MPa.g 1.6一次侧(高温介质)进水温度℃98一次侧(高温介质)出水温度℃60一次侧(高温介质)运行压力MPa.g 0.4~1.0二次侧(低温介质)进水温度℃80二次侧(低温介质)出水温度℃50二次侧(低温介质)运行压力MPa.g 0.3~0.6一次侧(高温介质)最大流量t/h 500二次侧(低温介质)最大流量t/h 670一次侧(高温介质)压降MPa ≤0.03二次侧(低温介质)压降MPa ≤0.03换热器密封材料耐温℃110换热器总长度mm <4000换热器总宽度mm <1500换热器总高度mm <3500换热器换热面积m2/台≥950一次侧(高温介质)进、出口管径mm DN350 二次侧(低温介质)进、出口管径mm DN400 板片材质GB316不锈钢单板换热面积m2/片 2.5m2/片板片厚度mm ≧0.7一次侧(高温介质)行程数个 1二次侧(低温介质)行程数个 1下表为15兆瓦单台板式换热器的参数项目单位数据数量台 2额定换热量MW 15.0设计压力MPa.g 1.6一次侧(高温介质)进水温度℃98一次侧(高温介质)出水温度℃60一次侧(高温介质)运行压力MPa.g 0.4~1.0 二次侧(低温介质)进水温度℃80二次侧(低温介质)出水温度℃50二次侧(低温介质)运行压力MPa.g 0.3~0.6 一次侧(高温介质)最大流量t/h 360二次侧(低温介质)最大流量t/h 450一次侧(高温介质)压降MPa ≤0.03二次侧(低温介质)压降MPa ≤0.03换热器密封材料耐温℃110换热器总长度mm <4000换热器总宽度mm <1500换热器总高度mm <3500换热器换热面积m2/台≥630一次侧(高温介质)进、出口管径mm DN300二次侧(低温介质)进、出口管径mm DN350板片材质SUS316不锈钢单板换热面积m2/片 2.5m2/片板片厚度mm ≧0.7一次侧(高温介质)行程数个 1二次侧(低温介质)行程数个 13.4热网循环水水质板式换热器工作介质为热网循环水,水质为软化水,具体水质如下:项目数值悬浮物<5mg/L总硬度≤0.6mmol/L含氧量≤0.1mg/L含油量——PH 7~8.53.5运行方式板式换热器并联运行。
板式换热器内部结构
![板式换热器内部结构](https://img.taocdn.com/s3/m/ff6337cfaff8941ea76e58fafab069dc502247ca.png)
板式换热器内部结构
板式换热器是一种常用的热交换设备,它主要由板片、固定端板、移动端板、上下支承、夹紧装置、进出口管壳等部件组成。
板片是板式换热器的核心部件,它由多个平板组成,平板之间通
过焊接或夹紧连接在一起。
板片的厚度一般在0.3~1.2mm之间,内部
可以形成多个流通通道。
板片材质一般采用不锈钢、钛金属等耐腐蚀
材料。
固定端板和移动端板分别安装在板式换热器的进出口处,固定端
板上的管口布置为固定顺序,而移动端板则可以调整管口的位置,以
适应不同的工艺需要。
上下支承和夹紧装置则起到固定和支撑板片的
作用,确保板片间的间距和平整度,从而保证换热效率。
进出口管壳是板式换热器的外壳,它由上下两个部分组成,上部
分上下分别安装有进出口管道,下部分则安装有清洗孔。
通过进出口
管道,介质可以在板片之间流动,完成热交换。
同时,在使用过程中,通过清洗孔可以清洗板片内部,确保热交换效率、延长使用寿命。
板式换热器采用板片内置式结构,板片与管道之间的传热距离短,热传递效率高,产品设计紧凑,占地面积小,广泛应用于化工、石油、制药、食品等行业中的热交换过程中。
板式换热器的结构设计与计算
![板式换热器的结构设计与计算](https://img.taocdn.com/s3/m/464b43e10975f46527d3e1e9.png)
兰州交通大学毕业设计(论文)摘要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紧凑换热器。
各相邻板片之间形成薄矩形通道,通过板片进行热量交换。
板式换热器的传热性能与板面的波纹形状、尺寸及流程组合方式都有密切关系。
它与常规的管壳式换热器相比,在相同的流动阻力和泵功率消耗情况下,其传热系数高,结构紧凑,占地面积小,价格低,安装方便,易清洗,在适用的范围内有取代管壳式换热器的趋势。
板式换热器应用很广,尤其是更适宜用于医药、食品、制酒、化工等工业,并且随着板型、结构上改进,正在进一步扩大它的应用领域。
本文对板式换热器的发展及应用领域作了简要的介绍,通过板式换热器的传热原理,进行板式换热器热力计算和阻力计算,在满足了校核条件下,设计出板片波纹形式为双人字形、板片数为149片的并联流程组合的可拆卸式板式换热器。
在此基础上,用AutoCAD绘制板式换热器零件图及装配图。
设计的换热器工艺性好,安全可靠,便于操作、安装,成本低。
关键词:板式换热器;结构设计;传热计算;阻力计算AbstractPlate heat exchanger is a new compact and efficient heat exchanger, consists of a series of corrugated sheet metal with a certain shape made of stacked. Formed thin rectangular channels between adjacent plates, through plates exchange heat. Plate heat exchanger heat transfer performance are closely related with plate’s corrugated shape, size and process combinations. Compared with the conventional shell and tube heat exchanger, at the same flow resistance and pump power consumption, it has the advantages of high heat transfer coefficient, compact, small footprint, low price, easy to install and clean. It has the trends replace shell and tube heat exchanger within applicable range. Plate heat exchanger applications is very broad, especially more suitable for medicine, food, wine, chemical and other industries. With the improvement of plate’s shape and structural, its field of application is further expanding.In this paper, the development and applications of plate heat exchanger was made a brief introduction.Through the principles of heat transfer of the plate heat exchanger, performed thermal and resistance calculations, under meeting the checking conditions, designs detachable plate heat exchanger, that plate’s corrugated shape is double herringbone, plate number is 149, process composition is parallel. On this basis, using AutoCAD to draw plate heat exchanger parts and assembly drawings. Designed heat exchanger technology is good, safe, reliable, easy to operate, install, and low cost.Keywords:plate heat exchanger; structural design; heat transfer calculation; resistance calculation目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 板式换热器的学术背景及意义 (1)1.2 我国设计制造情况 (2)1.3 国外著名厂家及其产品 (3)2 板式换热器基本构造和工作原理 (6)2.1 板式换热器基本构造和工作原理 (6)2.2 板式换热器分类 (6)2.3 流程组合方式 (7)2.4 框架形式 (9)2.5 板片 (9)2.6密封垫片 (11)2.7 压紧装置 (12)3 板式换热器的优缺点及应用 (13)3.1 板式换热器的优缺点 (13)3.1.1 板式换热器的优点 (13)3.1.2 板式换热器的缺点 (14)3.2 板式换热器的应用 (14)4 板式换热器热力及相关计算 (16)4.1 板式换热器的设计计算概述 (16)4.2 传热过程 (16)4.2.1 对流换热 (16)4.2.2 相变换热 (17)4.2.3 导热 (18)4.3 热力计算 (18)4.3.1 设计要求 (18)4.3.2 传热计算公式 (21)4.4 板式换热器的计算 (28)4.4.1 设计工艺条件 (28)4.4.2 计算过程 (29)4.4.3 计算综述表 (33)结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)1 绪论1.1板式换热器的学术背景及意义板式换热器于1878由德国发明。
固定管板式换热器结构设计与强度计算
![固定管板式换热器结构设计与强度计算](https://img.taocdn.com/s3/m/80920dde26fff705cc170aba.png)
毕业设计任务书一.题目:固定管板式换热器的结构设计与强度计算二.主要完成内容:在已知工艺参数的基础上,经过工艺计算确定换热器的工艺尺寸,在此基础上进行结构设计。
正确选择换热器的材料和设计方法,确定换热器的总体结构尺寸,对U型膨胀节、鞍座等零部件结构进行设计计算,学会标准件的选用,并熟悉GB150-98和GB151-98的使用。
用AUTOCAD2008绘出换热器的结构装配图及必要的零部件图。
已知参数:管程压力 4.0Mpa(绝对压力) 壳程压力 2.5MPa((绝对压力) 热水进口温度90℃热水出口温度68℃冷水进口温度10℃冷水出口温度18℃冷却水流量35kg/s三.进程安排:(按12周计)1---------1 借阅资料,熟悉设计内容。
学院内2--------2 确定用材及设计思路。
学院内完成基本工艺计算。
3--------5 完成换热器结构设计和强度计算。
学院内6-------6 U型膨胀节设计和鞍座校核。
学院内7------8 标准零部件选用。
学院内9------10 AUTOCAD绘图,发图。
学院内11 整理、完成设计说明书,提交全部内容。
学院内12 准备答辩学院内四.参考资料:(1)《GB150---98压力容器设计规范》标准出版社(2)《GB151---98钢制管壳式换热器设计规范》标准出版社(3)《过程设备设计》化学工业出版社(4)《换热器设计》化学工业出版社(5)《化工原理》化学工业出版社(6)《材料与零部件》(上)化学工业出版社五.指导教师:徐向红六.学生姓名:化机102 阿依努尔·艾拜。
四管程固定管板式换热器设计
![四管程固定管板式换热器设计](https://img.taocdn.com/s3/m/43ee86504531b90d6c85ec3a87c24028905f8567.png)
四管程固定管板式换热器设计
在四管程固定管板式换热器的结构设计中,关键的参数包括板的间距、导流板的宽度以及进出口的位置等。
其中,板的间距可以根据流体的流量
和传热强度进行选择,一般来说,板间距越小,传热效果越好。
而导流板
的宽度则可以根据流体的特性来确定,以达到流体均匀分布的目的。
进出
口的位置则需要根据流体的流向和流速进行合理安排,以确保流体能够均
匀进出,并减小压力损失。
在四管程固定管板式换热器的应用中,最常见的是用于两种介质之间
的换热。
例如,常用于石油化工领域的热水和原油之间的换热。
此外,四
管程固定管板式换热器还可以用于液体与气体之间的换热,如空气与水蒸
汽之间的换热,以及流体与固体之间的换热等。
总的来说,四管程固定管板式换热器是一种设计灵活、换热效率高的
换热设备。
通过合理的设计原理和结构设计,可以使得换热器具有更好的
热量平衡和流阻平衡性能。
在实际应用中,它可以广泛应用于各种工业领域,提高生产效率和产品质量。
最全面的板式换热器知识(原理、结构、设计、选型、安装、维修)
![最全面的板式换热器知识(原理、结构、设计、选型、安装、维修)](https://img.taocdn.com/s3/m/d6177632cfc789eb172dc835.png)
最全面的板式换热器知识(原理、结构、设计、选型、安装、维修)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。
各种板片之间形成薄矩形通道,通过板片进行热量交换。
板式换热器是液—液、液—汽进行热交换的理想设备。
它具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿命长等特点。
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板式换热器基本结构及运行原理板式换热器的型式主要有框架式(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。
钎焊换热器结构板式换热器主要结构⒈板式换热器板片和板式换热器密封垫片⒉固定压紧板⒊活动压紧板⒋夹紧螺栓⒌上导杆⒍下导杆⒎后立柱由一组板片叠放成具有通道型式的板片包。
两端分别配置带有接管的端底板。
整机由真空钎焊而成。
相邻的通道分别流动两种介质。
相邻通道之间的板片压制成波纹。
型式,以强化两种介质的热交换。
在制冷用钎焊式板式换热器中,水流道总是比制冷剂流道多一个。
图示为单边流,有些换热器做成对角流,即:Q1和Q3容纳一种介质,而Q2和Q4容纳另一种介质。
板式换热器所有备件都是螺杆和螺栓结构,便于现场拆卸和修复。
运行原理板式换热器是由带一定波纹形状的金属板片叠装而成的新型高效换热器,构造包括垫片、压紧板(活动端板、固定端板)和框架(上、下导杆,前支柱)组成,板片之间由密封垫片进行密封并导流,分隔出冷/热两个流体通道,冷/热换热介质分别在各自通道流过,与相隔的板片进行热量交换,以达到用户所需温度。
每块板片四角都有开孔,组装成板束后形成流体的分配管和汇集管,冷/热介质热量交换后,从各自的汇集管回流后循环利用。
换热原理:间壁式传热。
单流程结构:只有2块板片不传热-头尾板。
双流程结构:每一个流程有3块板片不传热。
板片和流道通常有二种波纹的板片(L 小角度和H 大角度),这样就有三种不同的流道(L,M 和H),如下所示:L:小角度由相邻小夹角的板片组成的通道。
板式换热器知识讲解及换热计算
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定义与工作原理定义板式换热器是一种高效、紧凑的换热设备,由一系列金属板片组成,板片之间形成狭窄的流道,冷、热流体在板片两侧流动,通过板片进行热量交换。
工作原理板式换热器利用板片之间的流道,使冷、热流体在流动过程中实现热量交换。
热量通过板片传导,从高温流体传递给低温流体,或从低温流体吸收热量传递给高温流体。
结构组成及特点结构组成板式换热器主要由框架、板片、密封垫片、压紧装置等部分组成。
其中,框架用于支撑和固定板片;板片是换热的主要部件,通常由不锈钢、钛合金等材料制成;密封垫片用于防止流体泄漏;压紧装置用于将板片压紧在框架上,保证换热器的密封性能。
特点板式换热器具有结构紧凑、换热效率高、占地面积小、维护方便等特点。
此外,板式换热器还具有多种板片组合方式,可适应不同流体的换热需求。
应用领域与发展趋势应用领域板式换热器广泛应用于供暖、空调、化工、食品、医药等领域。
在供暖领域,板式换热器可用于集中供暖系统中的热交换;在空调领域,可用于中央空调系统中的冷却和加热;在化工领域,可用于各种化工流程中的热量回收和温度控制。
发展趋势随着科技的不断进步和环保要求的提高,板式换热器将朝着更高效、更环保的方向发展。
一方面,研究者将不断优化板片结构和材料,提高换热效率和耐腐蚀性;另一方面,将加强智能化技术的应用,实现板式换热器的远程监控和智能控制,提高运行效率和安全性。
温度、热量和热能的概念及其关系热力学第一定律和第二定律的表述和意义热力学系统、边界、工质和热源的定义01热传导、热对流和热辐射三种传热方式的特点和区别02传热过程的基本定律和传热系数的概念03影响传热系数的因素和提高传热效率的方法流体的物理性质和流动状态流体静力学和动力学的基本原理流体在管道中的流动阻力和能量损失流体力学基础根据工艺要求确定所需换热量,考虑热损失和传热效率等因素。
换热量根据工艺要求确定进出口温度,考虑热媒性质和传热温差等因素。
进出口温度根据工艺要求确定允许的压力降,考虑流体性质和换热器结构等因素。
板式换热器工作原理
![板式换热器工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/f02a8587d4bbfd0a79563c1ec5da50e2534dd161.png)
板式换热器工作原理板式换热器是一种常见的热交换设备,广泛应用于工业生产和能源领域。
它通过将两种不同温度的流体分隔开来,使热量从一个流体传递到另一个流体,从而实现热能的转移。
本文将详细介绍板式换热器的工作原理。
一、板式换热器的结构板式换热器由一系列平行罗列的金属板组成。
这些金属板通常由不锈钢制成,具有良好的耐腐蚀性和导热性能。
每一个金属板上都有一系列的波纹,以增加表面积,提高换热效率。
板式换热器的结构包括以下几个主要部份:1. 换热板:换热板是板式换热器的核心部份,用于传递热量。
它通常由两片板组成,中间夹有密封垫片,形成一个密闭的换热通道。
2. 进出口管道:板式换热器上有进出口管道,用于引入和排出流体。
流体通过进出口管道进入换热板,然后在板间流动,最后从出口管道排出。
3. 密封件:密封件用于确保换热板间的流体不会混合。
常见的密封材料包括橡胶和聚四氟乙烯(PTFE)等。
4. 支撑柱和固定架:支撑柱和固定架用于支撑和固定换热板,保证换热器的稳定性。
二、板式换热器的工作原理板式换热器的工作原理可以分为以下几个步骤:1. 流体进入:两种不同温度的流体通过进口管道进入换热器,分别进入不同的换热板。
2. 热量传递:热量从高温流体传递到低温流体。
在换热板的波纹表面,热量通过传导和对流的方式传递给另一种流体。
3. 流体流动:流体在换热板之间流动,形成多个平行的流动通道。
这种设计可以增加接触面积,提高换热效率。
4. 流体出口:经过热量传递后,流体通过出口管道排出换热器,分别返回到原来的系统中。
三、板式换热器的优势板式换热器相比传统的管壳式换热器具有以下几个优势:1. 高效换热:由于板式换热器的波纹板设计,可以增加接触面积,提高换热效率。
2. 紧凑结构:板式换热器相对较小,占用空间少,适合于空间有限的场所。
3. 温度控制:板式换热器可以实现多流体的换热,可以将不同温度的流体进行有效的热量交换。
4. 清洁维护:板式换热器易于清洁和维护,可以方便地拆卸和清洗换热板。
板式换热器 ppt
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在通常情况下,板间流速选取范围在0.2 ~1.0 m/s,在压降容许的情况下取大值,以 获得更好的换热效果,从而减小换热面积。
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4.板式换热器的计算
板片材料的选择
根据介质的物理、化学特性进行选择,主要考虑温度和腐蚀情况。 板片的原材料厚度为0.6~0.8mm,压制成波纹板后允许有25%的 减薄量,于是最薄处为0.45~0.6mm,因此选用耐腐蚀的材料。
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4.板式换热器的计算
流向的选择
换热器采用等程布置,介质的流向能够实现全逆流,获得最大的平均温差; 当两侧不等程时。逆流和顺流会交替出现。
单板面积的选择
选择合理的单片面积,能够避免总板片数过多或过少。板片过多会使设备占地面 太大;过少,可能会使流程数增多,压降增大;同时单片面积的大小在一定程度上还 与角孔大小有关。
选择单流程并联流程组合,流道数为74。 进行热力计算、阻力计算、结构设计以及校核,确定了总传 热系数2878W/(m2·K)可拆卸板式换热器。
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2. 板式换热器结构和原理
传热板片
传热板片是板式热交换器的关键件。它的设计主要 考虑两方面因素:
(1) 使流体在低速下发生强烈湍流,以强化传热; (2) 提高板片刚度,能耐较高的压力。
板片以人字形波纹板和水平平直波纹板为应用最广。
板片材料
不锈钢
净水、河水、食用油、矿物质
SUS304/316/316L/310S/904
密封垫片材料的选择
密封垫既要耐温又要耐腐蚀,硬度一般应在65~90邵氏硬度,压缩 永久变形量不大于10%,抗拉强度≥8MPa,延伸率≥200%
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4.板式换热器的计算
对数平均温差法(LMTD)计算过程
固定管板式换热器结构设计
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固定管板式换热器结构设计一、固定管板式换热器的基本结构固定管板式换热器主要由管束、上下法兰和固定管板组成。
其中,管束是固定在管板上的换热管道系统,上下法兰用于支撑管束并连接换热介质的进出口管道,固定管板则起到固定管束位置、分流换热介质以及增强传热效果的作用。
1.管束管束是固定管板式换热器中最重要的组成部分,它由一系列平行排布的管道组成,通常使用金属材料制造,如不锈钢、碳钢等。
管束的形状通常为圆形,也可以为其他形状,如方形、椭圆形等,根据具体的换热需求进行设计。
2.上下法兰上下法兰用于固定管束,支撑装置并连接进出口管道。
上下法兰通常由金属材料,如碳钢、不锈钢等制成,并通过螺栓紧固连接。
3.固定管板固定管板固定在上下法兰之间,起到固定管束的作用。
它通常由金属材料制成,如碳钢、不锈钢等。
固定管板上通常设有进出口口径,用于引入和排出换热介质。
二、固定管板式换热器的结构设计要点1.管束的布置方式:管束的布置方式对换热器的传热效果有很大影响,一般有平行布置、三角布置和斜置布置等多种形式。
根据具体的换热需求和介质特性,选择合适的管束布置方式。
2.固定管板的设置:固定管板上通常需要设置进出口口径和支撑管束的装置。
进出口口径直径的选择需要根据换热介质的流量和压力降进行计算,同时需要考虑安装管件的方便性。
支撑管束的装置可以采用刷板、角钢或特殊形状的支撑装置。
3.法兰连接:固定管板式换热器的法兰连接通常选择标准型,常见的有RF型、FF型和FM型。
法兰连接应符合国家标准和行业规范,保证连接的紧密性和安全性。
4.板的材质选择:固定管板通常选择金属材料,一般使用的材质有碳钢、不锈钢、钛合金等。
材质的选择需要考虑介质的腐蚀性、温度、压力等因素。
此外,固定管板的厚度也需根据换热介质的流量和压力降进行计算。
5.密封方式:固定管板式换热器的密封通常采用软密封或金属密封。
软密封方式通常使用橡胶垫圈或密封胶条,金属密封方式则使用金属垫片或波纹管。
固定管板式换热器的设计
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固定管板式换热器的设计固定管板式换热器是一种常用的换热器类型,可广泛应用于化工、化肥、石油、制药等工业领域中。
其主要优点是结构简单,易于维护和清洗,能够有效地实现流体间的热量传递。
因此,在进行固定管板式换热器的设计时,需要考虑以下几个方面。
一、换热面积的计算换热面积是固定管板式换热器设计中最为重要的参数之一,其大小直接影响到换热器的换热效率。
换热面积的计算需要考虑到流体的流量、温度、物性参数等因素,可以采用传热学的方法进行计算。
具体来讲,可以通过热传导方程、对流方程和辐射方程等数学模型来预估换热器的换热能力,以便为后续的换热器设计提供参考。
二、传热系数的计算传热系数是固定管板式换热器换热效率的另一重要参数,它反映了流体间热量传递的速度和强度。
在固定管板式换热器设计中,传热系数的计算通常涉及到热流密度、流体性质、壁面材质以及流体流动状态等因素。
有些情况下,为了提高传热系数,还可以采用增大流速、增加流体紊流程度或降低流体粘度等措施来进行优化。
三、流路设计流路设计是固定管板式换热器设计过程中的又一重要环节,它决定了流体在换热器内部的运动轨迹和流动状态。
合理的流路设计能够最大限度地利用换热面积,提高流体的传热效率。
在固定管板式换热器的流路设计中,需要考虑的因素包括:管板形式、管子排列方式、流体进出口的位置和尺寸、低速段和高速段的设置以及防堵结等措施。
四、板型选择固定管板式换热器的板型选择直接影响到换热器的热传递效果和抗堵塞能力,是固定管板式换热器设计中不可忽视的因素之一。
在板型选择时,需要综合考虑流体的物性参数、结垢和堵塞的倾向、板间距和面积以及清洗和维护难易程度等因素。
常见的板型有单板、双板和三板式等。
综上所述,固定管板式换热器设计需要综合考虑各种因素,充分利用流体的物理特性和热传导规律,以获得更高的换热效果。
在实际设计中,还需要结合具体的工艺要求、流体的使用环境等特定因素进行优化。
板式换热器参数
![板式换热器参数](https://img.taocdn.com/s3/m/9f224759a517866fb84ae45c3b3567ec102ddc6a.png)
板式换热器参数模板式换热器是一种通过模板将流体和另一个流体分离而实现热量传输的热交换设备,主要用于机械制造、汽车制造、化工、加热冷却、食品行业和医药行业中的热能机械综合处理。
模板式换热器的参数由它的结构、材料、流动参数和输出和节能等因素决定。
一、结构参数:1.结构设计:模板式换热器的结构有平板式、波纹管式、模块化平板式、U形式)、空心管式、板条管式、螺旋锥管式等。
2.换热面积:换热器包括换热容器、换热面、换热表面等,合理的选择换热面积可以有效提高效率。
3.装配结构:从管路结构上分为平行流和逆流两种,而逆流是最常用的结构。
二、材料参数:1.外壳材料:模板式换热器的外壳材料一般由非活性无机非金属材料,如陶瓷、球墨铸铁、不锈钢等组成。
2.内部材料:内壁钢板或铝板,外壁为不锈钢或其他耐腐蚀材料。
3.密封材料:O形圈,硅胶垫圈,热塑性高分子材料等,可根据实际情况进行选择。
三、流量参数:1.流体类型:模板式换热器可以常温流体、液态、蒸汽处理和蒸汽吸收等。
2.流量:根据换热器的设计工况,常温流体最大流量不得超过换热器设计流量的90%,液态流体最大流量不得超过换热器设计流量的80%,蒸汽流体最大流量不得超过换热器设计流量的100%。
3.流速:一般液体管道流速不得超过2~3m/s,蒸汽流速不得超过0.5m/s。
四、输出参数:1.输出温度差:额定输出温度差的最大值为流体的额定温度的20%。
2.传热效率:根据传热定律,设备的热传递系数越大,传热效率越高。
3.额定热负荷:模板式换热器的最大额定热负荷要根据环境温度和流体性质确定。
五、节能参数:1.热膨胀校正:根据传热物理理论,提高温度伴随着物质体积发生变化,热膨胀校正可以实现高效利用温度能量。
2.循环流体温度控制:模板式换热器采用内部钣金结构设计,有效降低流体过热或过冷。
3.表面处理:采用钛化技术或镀铬等表面处理技术可以大大增加换热面的寿命,节省能耗,延长使用寿命。
板式换热器阻力损失估算
![板式换热器阻力损失估算](https://img.taocdn.com/s3/m/7b7267ed3086bceb19e8b8f67c1cfad6195fe9a2.png)
板式换热器阻力损失估算1. 引言板式换热器是一种常用的热交换设备,它通过板式热交换器中的板片将热量从一个流体传递至另一个流体。
在板式换热器的设计和运行过程中,阻力损失是一个重要的参数。
本文将详细介绍板式换热器阻力损失的估算方法。
2. 板式换热器结构和工作原理板式换热器由板片和密封垫组成。
板片通常由金属材料制成,具有较高的导热性能。
密封垫用于确保板片之间的流体不会相互混合,并提供密封性能。
板式换热器中存在两个流体,分别称为热源流体和冷却流体。
在换热过程中,热源流体在板片的一侧流动,冷却流体在另一侧流动。
通过板片的传热,热源流体的热量被传递至冷却流体。
3. 板式换热器阻力损失的来源在板式换热器中,阻力损失主要来自以下几个方面:3.1 板片阻力板片的存在会增加流体的阻力。
阻力与流体流速、板片的几何尺寸和形状等因素相关。
3.2 密封垫阻力密封垫的存在也会增加流体的阻力。
密封垫的材料和结构对阻力损失有较大影响。
3.3 流道阻力流道是流体在板式换热器中的通道,因此流道的几何尺寸和形状会对阻力损失产生影响。
3.4 流体特性流体的性质如粘度和密度也会对阻力损失产生影响。
粘度较大的流体会增加阻力损失。
4. 板式换热器阻力损失的估算方法估算板式换热器的阻力损失是设计和运行过程中的重要任务。
下面介绍两种常用的方法。
4.1 经验公式法经验公式法是一种常用且简便的估算方法。
通过实验数据和经验公式,可以估算板式换热器的阻力损失。
常用的经验公式有Darcy-Weisbach公式、Hagen-Poiseuille公式和Ergun公式等。
这些公式根据实验数据和理论推导得到,可以根据流体的性质、流量和几何尺寸等参数,估算板式换热器的阻力损失。
4.2 数值模拟法数值模拟法是一种基于计算机模拟的方法,可以通过数值计算估算板式换热器的阻力损失。
数值模拟方法通常使用计算流体力学(CFD)软件进行。
根据板式换热器的几何模型、流体性质和边界条件等输入,通过求解流体的动量、质量和能量守恒方程,可以得到流体在板式换热器中的流动状态和阻力损失情况。
板式换热器选型计算的方法及公式
![板式换热器选型计算的方法及公式](https://img.taocdn.com/s3/m/bc5b09a62cc58bd63186bd90.png)
板式换热器选型计算的方法及公式(1)求热负荷QQ=G.ρ.CP.Δt(2)求冷热流体进出口温度t2=t1+ Q /G .ρ .CP(3)冷热流体流量G= Q / ρ .CP .(t2-t1(4)求平均温度差ΔtmΔtm=(T1-t2)-(T2-t1)/In(T1-t2)/(T2-t1)或Δtm=(T1-t2)+(T2-t1)/2(5)选择板型若所有的板型选择完,则进行结果分析。
(6)由K值范围,计算板片数范围Nmin,NmaxNmin = Q/ Kmax .Δtm .F P .βNmax = Q/ Kmin .Δtm .F P .β(7)取板片数N(Nmin≤N≤Nmax )若N已达Nmax,做(5)。
(8)取N的流程组合形式,若组合形式取完则做(7)。
(9)求Re,NuRe = W .de / νNu =a1.Re a2.Pr a3(10)求a,K传热面积Fa = Nu .λ / deK= 1 / 1/a h+1/a c+γc+γc+δ/λ0F= Q /K .Δtm .β(11)由传热面积F求所需板片数NNNN= F/ Fp+ 2(12)若N<NN,做(8)。
(13)求压降ΔpEu = a4.Re a5Δp = Eu .ρ.W2 .ф(14) 若Δp>Δ允,做(8);若Δp≤Δ允,记录结果,做(8)。
注: 1.(1)、(2)、(3)根据已知条件的情况进行计算。
2.当T1-t2=T2-t1时采用Δtm = (T1-t2)+(T2-t1)/2 3.修正系数β一般0.7~0.9。
板式换热器的优化选型1 平均温差△tm从公式Q=K△tmA,△tm=1/A∫A(t1-t2)dA中可知,平均温差△tm是传热的驱动力,对于各种流动形式,如能求出平均温差,即板面两侧流体间温差对面积的平均值,就能计算出换热器的传热量。
平均温差是一个较为直观的概念,也是评价板式换热器性能的一项重要指标。
1.1 对数平均温差的计算当换热器传热量为dQ,温度上升为dt时,则C=dQ/dt,将C定义为热容量,它表示单位时间通过单位面积交换的热量,即dQ=K(th-tc)dA=K△tdA,两种流体产生的温度变化分别为dth=-dQ/Ch,dtc=-dQ/Cc,d△t=d(th -tc)=dQ(1/Cc-1/Ch),则dA=[1/k(1/Cc-1/Ch)]·(d△t/△t),当从A=0积分至A=A0时,A0=[1/k(1/Cc-1/Ch)]·㏑[(tho-tci)/(thi-tco)],由于两种流体间交换的热量相等,即Q=Ch(thi-tho)=Cc (tco-tci),经简化后可知,Q=KA0{[(tho-tci)-(thi-tco)]/㏑[(tho -tci)/(thi-tco)]},若△t1=thi-tco,△t2=tho-tci,则Q=KA0[(△t1-△t2)/㏑(△t1/△t2)]=KA0△tm,式中的△tm=(△t1-△t2)/㏑(△t1/△t2)。
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摘要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紧凑换热器。
各相邻板片之间形成薄矩形通道,通过板片进行热量交换。
板式换热器的传热性能与板面的波纹形状、尺寸及流程组合方式都有密切关系。
它与常规的管壳式换热器相比,在相同的流动阻力和泵功率消耗情况下,其传热系数高,结构紧凑,占地面积小,价格低,安装方便,易清洗,在适用的范围内有取代管壳式换热器的趋势。
板式换热器应用很广,尤其是更适宜用于医药、食品、制酒、化工等工业,并且随着板型、结构上改进,正在进一步扩大它的应用领域。
本文对板式换热器的发展及应用领域作了简要的介绍,通过板式换热器的传热原理,进行板式换热器热力计算和阻力计算,在满足了校核条件下,设计出板片波纹形式为双人字形、板片数为149片的并联流程组合的可拆卸式板式换热器。
在此基础上,用AutoCAD绘制板式换热器零件图及装配图。
设计的换热器工艺性好,安全可靠,便于操作、安装,成本低。
关键词:板式换热器;结构设计;传热计算;阻力计算AbstractPlate heat exchanger is a new compact and efficient heat exchanger, consists of a series of corrugated sheet metal with a certain shape made of stacked. Formed thin rectangular channels between adjacent plates, through plates exchange heat. Plate heat exchanger heat transfer performance are closely related with plate’s corrugated shape, size and process combinations. Compared with the conventional shell and tube heat exchanger, at the same flow resistance and pump power consumption, it has the advantages of high heat transfer coefficient, compact, small footprint, low price, easy to install and clean. It has the trends replace shell and tube heat exchanger within applicable range. Plate heat exchanger applications is very broad, especially more suitable for medicine, food, wine, chemical and other industries. With the improvement of plate’s shape and structural, its field of application is further expanding.In this paper, the development and applications of plate heat exchanger was made a brief introduction.Through the principles of heat transfer of the plate heat exchanger, performed thermal and resistance calculations, under meeting the checking conditions, designs detachable plate heat exchanger, that plate’s corrugated shape is double herringbone, plate number is 149, process composition is parallel. On this basis, using AutoCAD to draw plate heat exchanger parts and assembly drawings. Designed heat exchanger technology is good, safe, reliable, easy to operate, install, and low cost.Keywords:plate heat exchanger; structural design; heat transfer calculation; resistance calculation目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 板式换热器的学术背景及意义 (1)1.2 我国设计制造情况 (2)1.3 国外著名厂家及其产品 (3)2 板式换热器基本构造和工作原理 (6)2.1 板式换热器基本构造和工作原理 (6)2.2 板式换热器分类 (6)2.3 流程组合方式 (7)2.4 框架形式 (9)2.5 板片 (9)2.6密封垫片 (11)2.7 压紧装置 (12)3 板式换热器的优缺点及应用 (13)3.1 板式换热器的优缺点 (13)3.1.1 板式换热器的优点 (13)3.1.2 板式换热器的缺点 (14)3.2 板式换热器的应用 (14)4 板式换热器热力及相关计算 (16)4.1 板式换热器的设计计算概述 (16)4.2 传热过程 (16)4.2.1 对流换热 (16)4.2.2 相变换热 (17)4.2.3 导热 (18)4.3 热力计算 (18)4.3.1 设计要求 (18)4.3.2 传热计算公式 (21)4.4 板式换热器的计算 (28)4.4.1 设计工艺条件 (28)4.4.2 计算过程 (29)4.4.3 计算综述表 (33)结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)1 绪论1.1板式换热器的学术背景及意义板式换热器于1878由德国发明。
1886年法国人设计出通道板式换热器,并应用到葡萄酒的杀菌。
1923年APV公司设计了可成批生产的铸青铜板组合的板式换热器。
1930年以后,出现了用不锈钢或薄金属板压制的用垫片密封的波纹板片换热器,这样基于沟道板,跨入了现代用薄板压制的波纹板形式。
早期的板式换热器主要用于在牛奶或啤酒处理的灭菌。
1932年APV公司开始生产高温,短时的牛奶消毒设备。
与此同时,流体力学与传热学的发展对板式换热器的发展做出了重要的贡献,同时也是板式换热器设计中最重要的技术理论。
如:19世纪末到20世纪初,雷诺(Reynolds)实验证实了客观存在层流和紊流,提出了雷诺数—奠定了流动阻力和损失的基础。
此外,在流体、传热方面做出了突出贡献的学者还有瑞利(Reyleigh)、普朗特(Prandtl)、库塔(Kutta)、儒可夫斯基(жуковскиǔ)、钱学森、周培源等[1]。
板式换热器的应用非常广泛,如电力,食品,医药,石油,化工等。
在现代化的新技术,新工艺,新材料的不断发展,以及日益严峻的能源问题,必然需要更高性能、高参数换热设备,板式换热器将进一步扩大应用范围[2]。
与常规的管壳式换热器,在相同的流动阻力和泵功率消耗相比,传热系数更高,有取代管壳式换热器的趋势。
通过广泛的应用和实践,加深了板式换热器的优点的认识,随着应用拓展的进步和制造技术加快发展,板式换热器已成为一个非常重要的换热设备。
近几十年来,板式热交换器的技术发展,可概括如下[3]:(1)研究高效的波纹板片。
初期的板片是铣制的沟道板,至三四十年代,才用薄金属板压制成波纹板,相继出现水平平直波纹、阶梯形波纹、弧形波纹板、人字形波纹等形式繁多的波纹板片。
同一种形式的波纹,又对其波纹的断面尺寸-波纹的高度、节距、圆角等进行大量的研究,同时也发展了一些特殊用途的板片;(2)耐腐蚀耐高温的板片和垫片。
目前钛,镍,钯和钛的合金材料可制成板片。
垫片材料也扩大,从天然橡胶合成橡胶,氟橡胶,石棉等[4]。
(3)提高了使用的压力和温度。
材料的压力和温度承受能力的提高,大大扩大板式换热器应用范围,特别是在化学领域。
(4)计算板式热交换器的传热和流动阻力。
研究由于流道结构的复杂性,导致在该区域的传热和流动阻力复杂的计算,大大促进板式换热器的发展。
(5)提高换热器工艺性。
主要是为了提高模具的制造的水平和改善板片的精度。
(6)发展大型板式换热器。
(7)提高板式换热器传热总体效率可能的方法的研究。
1.2 我国设计制造情况我国板式换热器的研究、设计、制造,开始于六十年代。
1965年,兰州石油化工机器厂设计、制造了我国生产的第一台板式换热器,单板换热器面积为0.52m2,板片为水平平直波纹。
1967年,兰州石油机械研究所在1971年制造了我国第一台人字形波纹板片,单板换热面积为0.3m2的板式换热器,这对于我国板式换热器采用波纹型式的选型起了重要的作用。
兰州石油机械研究所板式换热器厂是兰州石油机械研究所直属厂,现有主厂房7000m2,建于1963年,专门从事板式换热器设备的研究、制造工作,技术力量雄厚,拥有国内最先进的试验检测设备及大型油压机和其他加工设备,组成了完整的板式热交换设备的研究、生产及质保体系,确保产品质量的优良和高可靠性。
三十年来为国内外各种应用领域提供近三千台、装机面积20余万m2的板式换热器、板式冷凝器和板式蒸发器,产品技术性能及质量居国内领先地位。
兰州石油机械研究所对板片的制造材料、板片波纹型式、单片换热面积、板式换热器的应用等方面进行了研究,促进了我国板式换热器的发展。
三十年来兰州石油机械研究所板式换热器厂先后研制成功BR01、BR03、BR03A、BP07、BR03B、BR05A、BR06A、BR07A、BRS08、BR08A板式换热器、板式冷凝器和BF01、BF02板式蒸发器等多种型号、多种用途的板式设备。
板片波纹的形状有人字形、双人字形、水平平直形、竖直形、鼓泡形等等,流道截面积也有相等和不相等之分。
板片材质以铬镍不锈钢为主并且向耐酸、耐碱、耐各种强腐蚀的方向发展,同时将普通不锈钢的化学和电化学处理—转化膜技术应用于板片生产中,提高了不锈钢板片耐氯离子腐蚀的能力;H-RS耐高温浓硫酸材质板片、哈氏合金板片近年来在硫酸工业及离子膜烧碱生产过程中得到了广泛的应用。
该厂制造手段齐备,无论用任何材质压制的板片,减薄量均控制在20%以下,表面光洁平整,装配完成的设备耐压能力达到3.5MPa,实际应用压力 2.5MPa。