HTRI_2005年成都年会-板式换热器培训班资料_Xphe2
HTRI培训教程-板式换热器概要
Incrementation
Xphe
Analyzes exchanger by dividing it into multiple
small pieces
Solves heat transfer and pressure drop in
each increment using local physical properties
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Xphe Geometry
Cocurrent or countercurrent flow
within a pass
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Module 1
Plate-and-Frame Geometry
Geometry supported
Plate types, passes, port arrangement
Geometry input
Plate type Plate group
Plate configuration
Port configuration
Design mode
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Program Description
HTRI培训教程1
仿真计算
利用HTRI软件强大的计算功能，对 换热器进行仿真计算，得到详细的温 度场、流场和压力场等结果。
传热计算与性能评估
传热计算
根据仿真结果，计算换热器的传 热系数、热流量和换热效率等关
键参数。
性能评估
将计算结果与实验数据或设计要求 进行对比，评估换热器的性能优劣 。
优化设计
根据性能评估结果，对换热器结构 或操作参数进行优化设计，提高换 热效率。
换热器的性能。
04
换热器运行与维护管理
换热器清洗与除垢方法
010203 Nhomakorabea04机械清洗
利用刷子、刮刀等机械工具清 除换热器表面的污垢和沉积物
。
高压水清洗
使用高压水枪对换热器进行冲 洗，清除内部的杂质和沉积物
。
化学清洗
使用化学清洗剂对换热器进行 浸泡或循环清洗，溶解和去除
垢层。
超声波清洗
利用超声波的空化作用对换热 器进行清洗，去除难以清除的
板式换热器
由一系列金属板片组成， 通过板片之间的间隙进行 传热，具有结构紧凑、传 热效率高等特点。
螺旋板式换热器
由两张平行的金属板卷制 成螺旋形，形成两个均匀 的螺旋通道，适用于粘性 较大的液体和气体换热。
换热器传热原理
热传导
热量通过物体内部的微观 粒子（如分子、原子、电 子等）的热运动进行传递 。
大数据与云计算技术应用
数据驱动建模
01
利用大数据技术对海量数据进行处理和分析，提取有用信息，
构建更精确的仿真模型。
云仿真平台
02
借助云计算技术，实现仿真资源的弹性扩展和按需使用，降低
计算成本。
协同设计与仿真
03
《板式换热器教案》课件
《板式换热器教案》PPT课件一、教案概述1.1 课程目的：使学生了解板式换热器的工作原理、结构特点及应用范围。
培养学生掌握板式换热器的选型、设计及计算方法。
提高学生对板式换热器操作与维护的认知。
1.2 适用对象：热能与动力工程及相关专业的大专院校学生。
从事换热器设计、制造、运行和维护的工程技术人员。
二、教学内容2.1 板式换热器简介板式换热器的定义板式换热器的发展历程板式换热器的分类及特点2.2 板式换热器的工作原理板式换热器的传热过程板式换热器的流动过程板式换热器的热损失计算2.3 板式换热器的结构与组成板式换热器的板块结构板式换热器的密封结构板式换热器的主要部件及功能2.4 板式换热器的应用范围板式换热器在加热领域的应用板式换热器在冷却领域的应用板式换热器在其他领域的应用三、教学方法3.1 讲授法通过PPT课件，对板式换热器的原理、结构、应用等进行详细讲解。
结合实例，分析板式换热器在不同领域的应用案例。
3.2 互动教学法设置问题环节，引导学生思考板式换热器的相关问题。
鼓励学生提问，解答学生关于板式换热器的疑问。
3.3 实践教学法安排板式换热器实验室参观，让学生直观了解板式换热器的结构。
组织板式换热器模拟操作，让学生动手实践，提高操作技能。
四、教学评价4.1 课堂问答评估学生在课堂上的参与程度，提问和回答问题的准确性。
4.2 课后作业布置与板式换热器相关的课后作业，评估学生的理解程度和应用能力。
4.3 实践操作评估学生在板式换热器模拟操作中的技能掌握情况。
五、教学进度安排5.1 课时安排总共24课时，其中PPT课件讲解12课时，互动教学6课时，实践教学6课时。
5.2 教学进度第1-4课时：板式换热器简介及工作原理第5-8课时：板式换热器的结构与组成第9-12课时：板式换热器的应用范围第13-16课时：板式换热器的选型与设计第17-20课时：板式换热器的操作与维护第21-24课时：板式换热器案例分析与讨论六、板式换热器的选型与设计6.1 选型依据换热器的设计压力和设计温度流体的种类和性质换热器所需的热交换面积换热器的结构形式和类型6.2 设计步骤确定换热器的工艺参数选择合适的板式换热器类型计算换热器的热交换面积确定换热器的材质和结构6.3 设计注意事项考虑换热器的压力损失和温差损失选择适当的板片形状和板间距考虑换热器的清洗和维修方便性七、板式换热器的操作与维护7.1 操作流程启动前的准备工作启动过程中的操作步骤运行过程中的监测与调节停机过程中的操作步骤7.2 维护保养日常巡检与清洁定期检查与维修换热器性能的检测与评估7.3 故障处理常见故障现象及其原因故障处理方法与步骤故障预防与改进措施八、板式换热器案例分析与讨论8.1 案例介绍案例一：板式换热器在食品工业中的应用案例二：板式换热器在制药工业中的应用案例三：板式换热器在热力发电中的应用8.2 案例分析分析案例中的换热器选型与设计分析案例中的操作与维护经验探讨案例中的故障处理方法8.3 讨论与启示讨论板式换热器在不同行业中的应用特点探讨板式换热器的设计与操作中的关键问题分析板式换热器的发展趋势与前景九、板式换热器的热力计算与CAD绘制9.1 热力计算方法传热过程的数学模型压力损失的计算方法温差损失的计算方法9.2 CAD绘制技巧使用CAD软件绘制板式换热器三维模型标注换热器的尺寸和参数换热器的结构图和零件图9.3 实践练习学生分组进行热力计算练习学生独立绘制板式换热器CAD图纸回顾板式换热器的原理、结构、选型、操作和维护等内容10.2 考核方式课堂问答与讨论课后作业与实践操作CAD图纸绘制与分析报告10.3 考核评价评估学生在课程中的学习态度和参与程度评估学生在知识掌握和应用能力方面的表现提出改进教学方法和提高教学质量的建议重点和难点解析重点环节1：板式换热器的工作原理板式换热器的工作原理是课程的核心内容，涉及到传热过程和流动过程的复杂性。
htri培训教程板式换热器教案
htri培训教程板式换热器教案教案：板式换热器一、教学内容本节课我们将学习板式换热器的原理和应用。
教材中第3章第4节详细介绍了板式换热器的结构、工作原理以及不同类型的板式换热器。
二、教学目标1. 学生能够理解板式换热器的结构和工作原理。
2. 学生能够区分不同类型的板式换热器并了解其应用场景。
3. 学生能够运用板式换热器的基本原理解决实际问题。
三、教学难点与重点重点：板式换热器的结构和工作原理。
难点：不同类型板式换热器的区分和应用。
四、教具与学具准备教具：板式换热器模型、PPT。
学具：笔记本、笔。
五、教学过程1. 实践情景引入：以生活中的热水壶为例，引导学生思考热水壶的加热原理。
2. 板式换热器的结构：通过PPT和模型展示，介绍板式换热器的各个组成部分，如板片、密封胶条、支架等。
3. 板式换热器的工作原理：讲解板式换热器的工作原理，如热交换过程、流体流动方向等。
4. 不同类型的板式换热器：介绍固定管板式、可拆卸管板式、波纹管式等板式换热器的特点和应用场景。
5. 例题讲解：给出一个实际案例，让学生运用板式换热器的基本原理进行分析和计算。
6. 随堂练习：让学生分组讨论，运用所学知识分析实际问题。
7. 板书设计：板书板式换热器的结构、工作原理和不同类型的板式换热器。
六、作业设计1. 作业题目：（1）简述板式换热器的结构。
（2）解释板式换热器的工作原理。
（3）区分不同类型的板式换热器并说明其应用场景。
2. 答案：（1）板式换热器的结构包括板片、密封胶条、支架等。
（2）板式换热器的工作原理是热交换过程，流体流动方向相反，通过板片进行热量传递。
（3）固定管板式换热器适用于高温、高压场合；可拆卸管板式换热器适用于需要经常清洗的场合；波纹管式换热器适用于小温差、大流量场合。
七、课后反思及拓展延伸1. 课后反思：本节课学生对板式换热器的理解和应用程度如何？是否需要加强巩固？2. 拓展延伸：板式换热器在实际工程中的应用案例，如食品加工、制药、化工等行业。
板式换热器培训
板式换热器的应用领域
有色冶金 铝酸盐母液的加热和冷却 硫酸铜电解液的冷却 冷却铝酸钠溶液 氧化铝精液冷却 炼铝轧机润滑油冷却
冶金工业 闭环冷却系统的冷却器 电弧炉的炉体、水冷盖板的冷却 润滑油和齿轮油的冷却 炼焦炉直接或间接一次冷却器 冷却炉子和各种机器 电镀锡、锌生产线电解液的冷却 氧气顶吹转炉中胸转炉冷却器和罩冷却器 洗涤冷却系统 电解液的加热和冷却
冷溶液出
热溶液进
固定管式换热器
• 固定管板式 • 浮头式 • U形管式
常用换热器的各种型式
常用换热器的各种型式
常用换热器的各种型式
• 浸没式蛇管换热器
波纹板式换热器
常用换热器的各种型式
其他板式换热器
常用换热器的各种型式
• 板翅式换热器
常用换热器的各种型式
板翅式换热器：空分装置
常用换热器的各种型式
最多板片数
151 191 201 301 301 301 381 381 381 401 401 401 501 501 501 601 601 601
最大重量 (kg)
最大处理量 (m3/h) 40 100 160 380 380 380 650 650 650 1000 1000 1000 2000 2000 2000 3700 3700 3700
供暖空调 区域供暖 加热生活用水 楼宇供冷
电力工业 中央冷却系统 透平油冷却器 柴油发动机冷却器 发电机冷却器 轴承、真空泵、水泵冷却器 辅助设备冷却器
纺织行业 各种废液热回收 沸腾磷化纤维的冷却 冷却粘胶液 醋酸和醋酸酐的冷却 冷却碱水溶液
板式换热器的应用领域
制药工业 各种药液、纯水的加热、冷却、蒸发、 冷 凝及杀菌
130℃ 316 316 Ti Ti Ti Ti Ti
HTRI_成都年会-板式换热器培训班资料_Xphe1 PPT资料共42页
Module 1
Plate-and-Frame Geometry
Geometry supported
Plate types, passes, port arrangement
Plate Configuration
Number of different channel types
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Plate Configuration
Incrementation
End Plates 1
10 1 234 56
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Required Input
Red outlines around icons indicate required input
Afternoon
Fluid property specifications Design and analysis methods
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HTRI_2019年成都年会-板式换热器培训班资料Xphe3
properties
Develop grid properties for ammonia condenser
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Fluid Property Options
Component and grid properties User-specified heat
Ideal mixtures User-defined
components
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Component by Component
Mixture Properties via Grid
Property Grid Required properties
are identified
Do not leave blanks even if case runs
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Grid Available?
板式换热器培训资料
板式换热器是一种以波纹板为传热面，以对流和热传导为主要手段的换热设备，是一种高效、紧凑、节能的换热设备。
板式换热器主要是通过外力将板式换热板片夹紧组装在一起，介质通过换热板片上的角孔在板片与板片间进行流动。
每张板片都是一个传热面，板片的两侧分别有冷热介质通过进行换热，角孔和板片四周装有密封胶垫，限制介质在板片组内流动。
各半片形成平行的通道。
板片形式：按介质流动方向可分为：对交流和单边流。
按波纹形式可分为：人字波、平行波、球形波和异形波。
按板片的结构可分为兑成型和肥对称型。
按流道深浅可分为：深槽波纹浅槽波纹。
可拆板式换热器的组成结构：框架、波纹板片、密封胶垫。
板式换热器的优点：（重点）1换热效率高。
采用人字形波纹在水水交换下传热系数达到6000W(m².K),，在一般情况下也能达到2000~3000 W(m².K)。
2针对性强。
对于不同的工况条件，不同的介质，有多种材料以及波纹形式供选择。
3结构紧凑，重量轻。
与传统的列管式换热器相比较，在换热效果相同的条件下，占地面积仅为列管式的十分之一。
4适应性强。
可用于绝大多数换热工艺，跨行业、跨领域，对于一般的液-液，气-液交换都有很好的效果。
5热损失小。
由于板式换热器是全封闭的换热设备，不会产生热量散失在空气中的情况，热能能全部加以转移和利用。
6拆装维修方便，通过吊孔吊装，脚底三点固定安装，安装空间固定后在拆卸时不需要额外的空间，板片可以卸下清洗，密封垫损坏后更换也非常方便。
缺点（仅作了解）1承压性能较低。
由于可拆板式换热器通过胶垫密封，一般工作压力不超过2.0MPa，并且设备面积越大，承压性能越差。
2工作温度比较低。
采用密封胶垫的密封的板式换热器一般工作温度都在200°C以下。
短时间内可以略高。
但对密封垫的损坏非常严重。
3不适用与杂质较多的介质。
波纹板的波纹深度一般在2~7mm，这样的深度易于介质形成喘流。
当介质杂质较多时，极易堵塞流道，减小换热面积，降低换热效果，严重时还会损坏板片造成两种介质混合。
板式换热器培训
integritas
perilaku positif
komitmen
perbaikan berkesinambungan
inovasi
loyal
1.2板式换热器的特点
i. 热损失小 板式换热器只有传热板的外壳板暴露在大气中， 因此散热损失可以忽略不计，也不需要保温措施。而管壳式
换热器热损失大，需要隔热层。
流动方式，其修正系数也通常在0.95左右，此外，冷、热
流体在板式换热器内的流动平行于换热面、无旁流，因此
使得板式换热器的末端温差小，对水换热可低于1℃，而
管壳式换热器一般为5℃.
integritas
perilaku positif
komitmen
perbaikan berkesinambungan
inovasi
• f. 价格低 采用相同材料，在相同换热面积下，板式换热器价格比管壳 式约低40%~60%。
• g. 制作方便 板式换热器的传热板是采用冲压加工，标准化程度高， 并可大批生产，管壳式换热器一般采用手工制作。
• h. 容易清洗 框架式板式换热器只要松动压紧螺栓，即可松开板束， 卸下板片进行机械清洗，这对需要经常清洗设备的换热过程十分方便
komitmen
perbaikan berkesinambungan
inovasi
loyal
板片
大角度波纹
小角度波纹
大角度波纹设计，提高 传热系数，阻力降偏大；
小角度波纹设计，降 低阻力降，传热系数较小
设计选型时，根据工 况参数的不同，合理选用 相应的板型，达到最佳的 使用效果。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
integritas
integritas
HTRI_2005年成都年会-板式换热器培训班资料Xphe2
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Final Results Page 2
More extensive plate geometry
Additional heat transfer parameters
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Process Conditions
Definitions
Hot/cold flow rates Hot/cold temperatures, inlet/outlet Weight fraction vapor for two-phase (required for isothermal cases) Inlet pressห้องสมุดไป่ตู้re (required for two-phase)
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Final Results Page 1
More extensive process conditions Port pressure drops and velocities, fouling layer thickness, etc.
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HTRI培训教程：板式换热器PPT教案
焊接式板式换热器
由激光焊接或真空钎焊工艺将不锈钢板片 焊接而成，具有较高的承压能力和耐腐蚀 性，适用于高温、高压和腐蚀性介质。
螺旋板式换热器
由两张平行的金属板卷制而成，形成两个 同心的螺旋形通道，适用于液-液、气-液、 气-气等多种换热场合。
关键部件功能解析
板片
作为板式换热器的核心部件，负责 将两种流体分隔开并通过板片上的
环保政策的实施，促 进废旧板式换热器的 回收和再利用
未来发展趋势预测
板式换热器将向更高效、更紧凑、 更智能化的方向发展
新兴市场如海水淡化、地热利用 等领域将成为板式换热器的重要
应用领域
国际化合作和竞争加剧，推动板 式换热器技术的不断创新和进步
06
总结回顾与学员互动环节
关键知识点总结回顾
板式换热器的基本构造和工作原理
保持设备清洁。
停机操作
先关闭热侧阀门，再关闭冷侧 阀门；排空设备内介质，避免
结垢和腐蚀。
维护保养周期和内容
01
02
03
日常维护
检查设备外观，清理灰尘 和杂物；检查紧固件和密 封件，确保无泄漏。
定期维护
根据设备运行时间和介质 情况，制定清洗、检查和 维修计划；对易损件进行 更换。
长期停用保养
排空设备内介质，进行干 燥处理；对设备进行全面 检查和维护。
根据流体物性和传热要求选择合适的板片波 纹形状和间距，以提高传热效率。
计算传热面积和压降
根据工艺要求选择合适的传热面积和压降范 围，以满足生产需求。
考虑安全和维护因素
确保换热器设计符合相关安全标准，并考虑 易于清洗和维护的需求。
案例分析：成功选型经验分享
案例一
某化工厂采用板式换热器进行热 回收，通过合理选型设计，实现 了高效传热和节能减排的目标。