板式换热器内部结构
板式换热器结构及原理
板式换热器结构及原理板式换热器是一种常用的热交换设备,它的结构简单、操作方便、换热效率高、节能环保等优点使其被广泛应用于化工、食品、医药、能源等领域。
本文将介绍板式换热器的结构及其原理。
一、板式换热器的结构板式换热器由板式换热器主体、夹套、支撑、密封、进出口等组成。
其中,板式换热器主体是由一组板片组成的,每个板片都是由两个波纹板和一个平板组成的。
波纹板的作用是增加板片之间的距离,使流体能够在板片之间流动,从而实现换热。
平板的作用是加强板片的刚度,防止变形。
板片的材质通常是不锈钢、钛合金、铜等。
夹套是用于加热或冷却流体的一种部件。
它通常是由两个平板组成的,中间夹有一个密闭的空间,用于流体的加热或冷却。
夹套的材质通常是与板片相同的材质。
支撑是用于支撑板式换热器主体和夹套的一种部件。
它通常是由钢材或铝材制成的。
密封是用于保证板式换热器的密封性能的一种部件。
它通常是由橡胶、丁晴橡胶等材质制成的,能够承受高温高压。
进出口是用于流体进出的一种部件。
它通常是由钢管或塑料管制成的。
二、板式换热器的原理板式换热器的原理是利用流体在板片之间流动,实现热量的传递。
当热流体进入板式换热器夹套时,会与板片之间的冷流体进行热交换。
热流体的热量会通过板片传递给冷流体,从而使冷流体升温,热流体冷却。
在整个过程中,热流体和冷流体是分别在板片的两侧流动的,它们之间不会发生混合,因此热交换效率很高。
板式换热器有许多种不同的结构形式,如单通道、多通道、单板、双板等。
其中,单通道、多通道是指流体在板片之间的流动路径,单板、双板是指每个板片的结构形式。
不同的结构形式适用于不同的工况,可以根据实际需要进行选择。
三、板式换热器的优点板式换热器具有许多优点,如换热效率高、占地面积小、操作方便、维护简单、节能环保等。
下面分别进行介绍。
1. 换热效率高板式换热器的板片之间距离较小,流体在板片之间流动时,会产生较强的强制对流,从而使热量传递更快、更充分。
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)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。
板式换热器工作原理
板式换热器工作原理标题:板式换热器工作原理引言概述:板式换热器是一种常见的热交换设备,广泛应用于化工、食品、医药等领域。
它通过板式热交换器内部的板片来实现热量传递,从而实现冷却或者加热的目的。
本文将详细介绍板式换热器的工作原理。
一、板式换热器结构1.1 板片:板式换热器内部的主要传热元件,通常由金属材料制成,具有优良的导热性能。
1.2 导流板:用于引导流体在板间流动,增加传热效率。
1.3 密封垫:用于防止流体泄漏,确保换热器的正常运行。
二、板式换热器工作原理2.1 流体流动:冷热流体分别进入板式换热器的两侧,通过板片间的通道流动。
2.2 热量传递:热流体在板片上释放热量,冷流体吸收热量,实现热量传递。
2.3 流体排出:冷热流体在板式换热器内部完成热交换后,分别从另一侧排出。
三、板式换热器的优点3.1 高效传热:板片设计合理,流体在板间流动路径较长,传热效率高。
3.2 占地面积小:相比传统换热设备,板式换热器结构紧凑,占地面积小。
3.3 易于清洗维护:板片可拆卸清洗,维护方便快捷。
四、板式换热器的应用领域4.1 化工行业:用于各种化工生产过程中的冷却、加热。
4.2 食品格业:用于食品加工中的杀菌、冷却等工艺。
4.3 医药行业:用于医药生产中的冷凝、蒸发等过程。
五、板式换热器的发展趋势5.1 高效节能:随着技术的不断进步,板式换热器的传热效率将进一步提高。
5.2 自动化智能:未来板式换热器将更加智能化,实现自动化操作。
5.3 环保节能:板式换热器将更多地应用于环保领域,实现能源的节约和减排。
总结:通过本文的介绍,我们可以了解到板式换热器的工作原理及其优点,以及在不同领域的应用和未来的发展趋势。
板式换热器作为一种高效、节能的热交换设备,将在各个行业中发挥越来越重要的作用。
分开来看板式换热器的构成
分开来看板式换热器的构成
一台完整的板式换热器,其各部分的合理配合非常重要,只有每一部分都充分发挥其作用,板换才能称之为换热器的老大。
拆开一台板式换热器,从前往后、从上往下来看看每个部分及其作用。
第一部分,板换前部的支柱,可以称作是板换的骨架,承受了板换的的大部分重量。
第二部分活动的碳钢紧固板,它与固定的紧固版配合使用,是一对不可分割的组合,共同构成了板换的外部结构,可以说是一台板换的外壳,它起到了形成整体空间结构,保护不锈钢板片免遭碰撞;板式换热器钎焊和可拆卸就是指它的,它的活动性使其跟方便拆卸清洗修理。
第三部分,上下两根导杆,保证了板换的立体结构,它的长度比一台板换的技术尺寸要常,足够的长度才能使活动的紧固
版在活动的时候不偏离方向,保持品行姿态,两个紧固版支撑起了导杆,而导杆承受了挂在它上的不锈钢板片的重量。
第四部分,橡胶密封垫片,处在不锈钢板片的中间,与板片共同构成了板换的内部空间。
它的材质决定了一台板换的应用场合,根据不同的冷媒、热媒选择不同材质的胶垫。
第五部分,换热板片,具有不锈钢板片,铜质板片,钛钢板片,也是应不同媒介的需求,在保证换热功能的前体下选择合适的板片,可以提高经济效益,也是它的存在构成了介质交换热量的接触面,同时也提供了介质流动的通道。
第六部分,很重要的零件----压紧螺栓及螺母压紧板片组,它们的存在进一步保证了板换的共同体的存在。
板式换热器内部结构
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。
板式换热器结构
板式换热器主要部分是由换热板片、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,太上面开有4个流道孔,中部压成人字形波纹,四周压有密封樔。
密封樔内粘有密封胶垫。
换热板片通过两导杆定位对齐,两夹紧板通过加紧螺栓将各板片压紧,从而形成换热器内强换热流道。
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。
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板式热交换器的结构是怎样的
板式热交换器的结构是怎样的:板式换热器是由许多不锈钢薄片重叠压紧而成的热交换器,与之配套的主要工作部件有:温度调节系统与自动记录仪,奶泵和热水泵等。
热交换器的主体部分是由许多具有花纹的热交换片依次重叠在框架上压紧而成,加热(或冷却)介质与料液在相邻两片间流动,通过金属片进行热交换,金属片面积大,流动的液层又薄,热效果很好。
传热板的结构是怎样的:1,传热板用1毫米厚的不锈钢板冲压制成,并冲有与流体流向垂直或成一定角度的波纹。
2,每片的四个角各有一个孔。
借垫圈的密封作用,使冷热两种流体在薄板的两边交替流动进行热交换。
3,为了防止传热板变形,在板的表面,每隔一定间隔设置凸缘,当组合压紧时有许多支撑,增加了板的刚性,保证了两板间的间离。
4,为了使流体沿板的宽度达到均匀的流动并消除板面上的死角,必须使板长与板宽的比值增大。
板长L与板宽B之比L/B=3:4,不合适。
传热板冲有波纹的目的是什么?流体在管路中流动速度中间流速最大,而靠近管壁的流速几乎为零,形成静液层(或称边界层、滞流层),滞流层的形成使传阻力增大,传热系数降低。
而传热板上冲有许多与液体流动方向垂直或成一定角度的波纹时,当液体通过时,由于流速快而且方向急剧改变造成激烈的湍流,可消除表面的滞流层,从而提高传热系数,传热效果。
板式换热器的密封垫圈有什么特点:板式换热器的密封垫圈均布置在板的同一侧。
要求无毒性、耐高温、耐酸、耐碱。
常用的有丁晴橡胶、三元乙丙橡胶等,楔入(也有你用粘着剂粘着着的)在传热板四周的凹槽内。
我们又把垫圈分为大垫圈和密封角孔的小垫圈。
大垫圈一般围绕板上同一侧的两角孔。
进入板间的流体呈直线方向流下。
在左板上,第一种流体由从左上角孔流入板间,从左下角孔流出。
两个右角孔被小垫圈密封,使第二种流体通过。
同理在右板上,第二种流体从右上角孔流入板间,从右下角孔流出,两个左角孔则被小垫圈封住,不使第一种流体流入右板,这样在垫圈的密封作用下,使冷热两流体就在传热板的两边交替流动进行热交换。
板式换热器典型结构
板式换热器典型结构板式换热器是一种常见的换热设备,广泛应用于化工、冶金、电力、制药等工业领域。
它的典型结构包括:板叠堆、板组、端板、挡板、密封条和连接件等部分。
1. 板叠堆板叠堆是板式换热器的核心部分,由多个平行的金属板组成。
这些金属板通常是波纹状的,以增加换热面积和强化对流传热效果。
板叠堆的材质通常选择不锈钢、钛合金、镍合金等耐腐蚀材料,以适应不同工况的需求。
2. 板组板组是由板叠堆叠加在一起形成的整体结构。
板组的数量和排列方式决定了换热器的换热效率和流体的流动路径。
一般来说,板组越多,换热面积越大,换热效果越好。
板组的排列方式主要有单通道、多通道和多效等形式,用于满足不同的换热要求。
3. 端板端板是将板组固定在一起的部分,通常由厚重的金属材料制成。
端板具有良好的密封性能,能够确保流体在板组内部的流动方向和流量分布均匀。
端板上还设置有进出口管道和连接口,用于与外部系统进行流体的连接和调节。
4. 挡板挡板位于板组的两端,用于分隔流体的进出口。
挡板上开设了流体通道和孔洞,使得流体可以在板组内部按照预定的路径流动,从而实现换热的目的。
挡板的设计和布置对于换热器的性能和效率有着重要的影响。
5. 密封条密封条位于板叠堆和端板之间,用于保持板组内部的密封性。
密封条通常采用橡胶或聚四氟乙烯等材料制成,具有良好的耐腐蚀性和密封性能。
通过适当的压力和温度控制,可以确保换热器的工作安全和稳定。
6. 连接件连接件用于将板组、端板、挡板和密封条等部分紧密地连接在一起。
连接件通常采用螺栓、螺母和密封垫等元件组成,能够承受换热器内部流体的压力和温度载荷。
连接件的质量和紧固程度对于换热器的性能和安全运行至关重要。
板式换热器的典型结构包括板叠堆、板组、端板、挡板、密封条和连接件等部分。
这些部分相互协作,通过流体的流动和热量的传递,实现了高效的换热过程。
板式换热器具有结构紧凑、换热效率高、适应性强等优点,是现代工业中不可或缺的重要设备之一。
水水板式换热器构造
水水板式换热器构造
水水板式换热器是一种常见的换热设备,广泛应用于工业生产和生活
中的热交换过程中。
它的构造主要由板片、板片夹紧装置、进出口法兰、密封垫片和支撑架等组成。
首先,板片是水水板式换热器的核心部件,它是由两个金属板之间夹
着一层密封垫片组成的。
板片的材质通常为不锈钢、钛合金、镍合金等,具有良好的耐腐蚀性和导热性能。
板片的数量和厚度根据换热器
的使用要求而定,一般情况下,板片的数量越多,换热效果越好。
其次,板片夹紧装置是用来夹紧板片的,它通常由四个螺栓和四个压
板组成。
在安装板片时,将板片和密封垫片放置在压板上,然后用螺
栓将板片夹紧,以确保板片之间的间隙均匀,不会发生泄漏。
进出口法兰是水水板式换热器的进出口口,它通常由法兰、密封垫片
和螺栓组成。
在安装时,将法兰与管道连接,然后用螺栓将法兰夹紧,以确保不会发生泄漏。
密封垫片是用来密封板片之间的间隙和进出口法兰之间的间隙的。
密
封垫片通常由橡胶、聚四氟乙烯等材料制成,具有良好的耐腐蚀性和
密封性能。
最后,支撑架是用来支撑水水板式换热器的,它通常由钢材制成,具有良好的承重能力和稳定性。
支撑架的设计和制造需要考虑到换热器的重量和使用环境等因素,以确保换热器的安全运行。
总之,水水板式换热器的构造简单、易于维护,具有换热效率高、占用空间小、重量轻等优点,广泛应用于化工、电力、制药、食品等领域。
板式换热器工作原理
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排列的金属板组成。
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分:1. 换热板:换热板是板式换热器的核心部分,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,适用于空间有限的场所。
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。
板式换热器工作原理
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。
它的工作原理是通过板状传热面和流体之间的热传导和对流来实现热量的传递。
一、板式换热器的结构和组成板式换热器主要由板堆、固定框架、压紧装置、进出口管道和密封装置等部分组成。
1. 板堆:板堆是板式换热器的核心部分,由一系列平行排列的金属板组成。
常见的板材有不锈钢、钛合金等,具有良好的导热性能和耐腐蚀性能。
2. 固定框架:固定框架用于支撑和固定板堆,保证换热器的结构稳定性。
通常采用钢制材料制成,具有足够的强度和刚度。
3. 压紧装置:压紧装置用于保持板堆的紧密排列,防止流体泄漏。
常见的压紧装置有螺栓、压板等,通过调节压力来实现板堆的紧固。
4. 进出口管道:进出口管道用于流体的进出,通常分为冷流体和热流体的进出口。
管道的设计要考虑流体的流量、压力损失和流体的温度变化等因素。
5. 密封装置:密封装置用于保持流体在板式换热器内部的封闭性,防止泄漏。
常见的密封材料有橡胶垫片、填料等,能够适应不同的工作条件。
二、板式换热器的工作原理板式换热器的工作原理基于热传导和对流传热的基本原理。
当冷流体和热流体通过板式换热器时,它们分别进入不同的流道,通过板堆中的板状传热面进行热量的传递。
1. 冷流体的传热过程:冷流体通过进口管道进入板式换热器,并在板堆的冷侧流动。
当冷流体接触到板状传热面时,由于温度差异,热量开始从热流体传递到冷流体。
冷流体的温度逐渐升高,同时热流体的温度逐渐降低。
冷流体在板式换热器内部沿着流道流动,直到达到出口管道。
2. 热流体的传热过程:热流体通过进口管道进入板式换热器,并在板堆的热侧流动。
当热流体接触到板状传热面时,其热量开始传递给冷流体。
热流体的温度逐渐降低,同时冷流体的温度逐渐升高。
热流体在板式换热器内部沿着流道流动,直到达到出口管道。
3. 热量传递的机制:热量传递主要通过热传导和对流传热两种机制实现。
在板状传热面上,热量首先通过热传导从热流体传递到板材,然后再通过对流传热的方式传递给冷流体。
十三种类型换热器结构原理及特点(图文并茂)
十三种类型换热器结构原理及特点(图文并茂)展开全文一、板式换热器的构造原理、特点:板式换热器由高效传热波纹板片及框架组成。
板片由螺栓夹紧在固定压紧板及活动压紧板之间,在换热器内部就构成了许多流道,板与板之间用橡胶密封。
压紧板上有本设备与外部连接的接管。
板片用优质耐腐蚀金属薄板压制而成,四角冲有供介质进出的角孔,上下有挂孔。
人字形波纹能增加对流体的扰动,使流体在低速下能达到湍流状态,获得高的传热效果。
并采用特殊结构,保证两种流体介质不会串漏。
板式换热器结构图二、螺旋板式换热器的构造原理、特点:螺旋板式换热器是一种高效换热器设备,适用汽-汽、汽-液、液-液,对液传热。
它适用于化学、石油、溶剂、医药、食品、轻工、纺织、冶金、轧钢、焦化等行业。
结构形式可分为不可拆式(Ⅰ型)螺旋板式及可拆式(Ⅱ型、Ⅲ型)螺旋板式换热器。
螺旋板式换热器结构图三、列管式换热器的构造原理、特点:列管式换热器(又名列管式冷凝器),按材质分为碳钢列管式换热器,不锈钢列管式换热器和碳钢与不锈钢混合列管式换热器三种,按形式分为固定管板式、浮头式、U型管式换热器,按结构分为单管程、双管程和多管程,传热面积1~500m2,可根据用户需要定制。
列管式换热器结构图四、管壳式换热器的构造原理、特点:管壳式换热器是进行热交换操作的通用工艺设备。
广泛应用于化工、石油、石油化工、电力、轻工、冶金、原子能、造船、航空、供热等工业部门中。
特别是在石油炼制和化学加工装置中,占有极其重要的地位。
换热器的型式。
管壳式换热器结构图五、容积式换热器的构造原理、特点:钢衬铜热交换器比不锈钢热交换器经济,并且技术上有保证。
它利用了钢的强度和铜的耐腐蚀性,即保证热交换器能承受一定工作压力,又使热交换器出水质量好。
钢壳内衬铜的厚度一般为1.0mm。
钢衬铜热交换器必须防止在罐内形成部分真空,因此产品出厂时均设有防真空阀。
此阀除非定期检修是绝对不能取消的。
部分真空的形成原因可能是排出不当,低水位时从热交换器,或者排水系统不良。
板式换热器结构及工作原理
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。
板式换热器的结构和工作原理
板式换热器的结构和工作原理板换热器是液—液、液—汽进行热交换的理想设备。
它是由具有一定波纹形状的一些列金属片叠装而成的一种新型高效换热器。
独特的构造让它在众多的各类热交换器中形成了很好的优势,那么它是怎样工作的呢?板式换热器的结构原理可拆卸板式换热器是由许多冲压有波纹薄板按一定间隔,四周通过垫片密封,并用框架和压紧螺旋重叠压紧而成,板片和垫片的四个角孔形成了流体的分配管和汇集管,同时又合理地将冷热流体分开,使其分别在每块板片两侧的流道中流动,通过板片进行热交换。
板式换热器的工作原理板式换热器是用薄金属板压制成具有一定波纹形状的换热板片,然后叠装,用夹板、螺栓紧固而成的一种换热器。
各种板片之间形成薄矩形通道,通过半片进行热量交换。
工作流体在两块板片间形成的窄小而曲折的通道中流过。
冷热流体依次通过流道,中间有一隔层板片将流体分开,并通过此板片进行换热。
板式换热器的结构及换热原理决定了其具有结构紧凑、占地面积小、传热效率高、操作灵活性大、应用范围广、热损失小、安装和清洗方便等特点。
板式换热器的基本分类一般情况下,我们主要根据结构来区分板式换热器,也就是根据外形来区分,可分为四大类:①可拆卸板式换热器(又叫带密封垫片的板式换热器)、②焊接板式换热器、③螺旋板式换热器、④板卷式换热器(又叫蜂窝式换热器)。
其中,焊接板式换热器又分为:半焊接板式换热器、全焊接板式换热器、板壳式换热器、钎焊板式换热器。
板式换热器的应用场合1. 制冷:用作冷凝器和蒸发器。
2.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。
3.化学工业:纯碱工业,合成氨,酒精发酵,树脂合成冷却等。
4.冶金工业:铝酸盐母液加热或冷却,炼钢工艺冷却等。
5. 机械工业:各种淬火液冷却,减速器润滑油冷却等。
6.电力工业:高压变压器油冷却,发电机轴承油冷却等。
7.造纸工业:漂白工艺热回收,加热洗浆液等。
8.纺织工业:粘胶丝碱水溶液冷却,沸腾硝化纤维冷却等。
板式换热器的结构组成
板式换热器的结构组成
板式换热器的结构组成比较简单,主要由板片、垫片、固定压紧板、活动压紧板、导杆、夹紧螺柱和螺母、支柱、中间隔板等零部件组成。
其零部件品种之少,通用性之高,是任何换热器不能比拟的。
1、板片:压制有波纹、密封槽和角孔的金属薄板,是重要的传热元件。
波纹不仅可以强化传热,而且可以增加薄板的强度和刚性,从而提高板式换热器的承压能力,并可促使流体在换热表面呈湍流状态,减少沉积物和污垢的形成。
2、垫片:密封板片周边,防止流体向外泄漏,并按设计要求,密封一部分角孔,使冷热流体按各自的流道流动。
3、固定压紧板和活动压紧板:一般由碳钢板或不锈钢板制成,厚度根据承压能力而定,保证换热板片密封均匀夹紧。
固定压紧板在前端固定不动,活动压紧板则与其配对使用,可在导杆上滑动,以便安装、拆卸及检修。
4、导杆:固定在夹紧板和支柱上,用于板片的支撑和定位。
5、中间隔板:将一台板式换热器分成两个或两个以上换热段的板。
供三种流体以上换热时用的,可将同一框架上的板束分为两段或几段,每一段分别供两种流体换热。
只有两种流体
换热时,则不需要中间隔板。
6、夹紧螺柱和螺母:均匀布置在压紧板周围,用于夹紧固定压紧板和活动压紧板之间的板片。
7、支柱:支撑板式换热器重量,使整个换热器组成一体
8、端板:在板式换热器中用于阻止流体与固定压紧板和活动压紧板相接触的板片。
9、接管与法兰(或只有开孔):一般在固定压紧板(有时在活动压紧板或中间隔板)上的角部开设2个或4个接口,并与板片上相应的角孔连通,供换热流体流动。
板式换热器的结构特征
板式换热器的结构特征
板式换热器是一种由多个平行板组成的换热设备。
其主要结构特征包括:
1. 板束:板式换热器由多个平行紧密排列的金属板组成,形成一个板束。
板束通常由一对端板和一系列夹板组成,夹板将金属板夹紧并形成一个密封的热交换区域。
2. 流体通道:板束中的金属板之间形成了流体通道,用于流体的传热和传质。
流体通道可以是平行于板束的,也可以是交叉的,具体的结构设计取决于实际应用需求。
3. 导流设备:板束中的金属板通常设置有导流设备,用于引导流体沿着特定路径流动,以增加换热效率。
导流设备可以是波纹状、蜿蜒状或其他形状,以增加流体流动的乱流程度。
4. 紧固件和密封件:板束的端板和夹板之间使用紧固件(如螺栓、螺母等)进行连接,并通过密封件确保板束内的流体不发生泄漏。
紧固件和密封件需要具有良好的耐高温和耐腐蚀性能。
5. 外壳:板束通常被安装在一个外壳中,用于保护板束,并为流体提供进出口。
外壳通常由金属材料制成,具有较高的强度和耐腐蚀性。
总的来说,板式换热器具有结构紧凑、换热效率高、设备体积小等优点,因此被广泛应用于工业和民用领域的热交换过程中。
钎焊板式换热器内部构造
钎焊板式换热器内部构造
板式换热器的内部结构由板组和壳体组成。
1. 板组:板式换热器的核心部分是板组,由一系列平行于壳体的金属平板组成。
板组的每个板都有一个密封边缘和一个开放边缘。
板之间有一定的间隙,形成了热传输通道。
2. 壳体:壳体是包围板组的外壳,其内部有导流板、进出口管道和液体分配器等结构组件,用于引导和分配液体流量。
3. 密封件:密封件是在板组与壳体接口处起到密封作用的部件,通过压缩和固定板组来确保热介质不会泄漏。
在一个工艺过程中,两种物质分别从板式换热器的进口和出口流过,并在板组之间形成热交换,从而实现热量传递。
液体通过液体流量控制装置进入壳体内,流入导流盘后再分别进入每个通道中。
在每个通道中,流体在板的表面热交换过程中将热量传递到对面的流体中。
然后,热量通过导流盘和出口管道排出。
这样循环往复,达到热量传递的目的。
板式换热器内部结构
1.板式换热器简介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,通过半片进行热量交换。
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,其传热系数要高出很多,在适用的范围内有取代管壳式换热器的趋势。
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。
1.1板式换热器的基本结构板式换热器主要由框架和板片两大部分组成。
板片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。
板片的周边及角孔处用橡胶垫片加以密封。
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。
板式换热器是将板片以叠加的形式装在固定压紧板、活动压紧板中间,然后用夹紧螺栓夹紧而成。
1.2板式换热器的特点(板式换热器与管壳式换热器的比较)a.传热系数高由于不同的波纹板相互倒置,构成复杂的流道,使流体在波纹板间流道内呈旋转三维流动,能在较低的雷诺数(一般Re=50~200)下产生紊流,所以传热系数高,一般认为是管壳式的3~5倍。
b.对数平均温差大,末端温差小在管壳式换热器中,两种流体分别在管程和壳程内流动,总体上是错流流动,对数平均温差修正系数小,而板式换热器多是并流或逆流流动方式,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℃. c.占地面积小板式换热器结构紧凑,单位体积内的换热面积为管壳式的2~5倍,也不像管壳式那样要预留抽出管束的检修场所,因此实现同样的换热量,板式换热器占地面积约为管壳式换热器的1/5~1/10。
d.容易改变换热面积或流程组合,只要增加或减少几张板,即可达到增加或减少换热面积的目的;改变板片排列或更换几张板片,即可达到所要求的流程组合,适应新的换热工况,而管壳式换热器的传热面积几乎不可能增加。
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1.板式换热器简介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,通过半片进行热量交换。
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,其传热系数要高出很多,在适用的范围内有取代管壳式换热器的趋势。
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。
1.1板式换热器的基本结构板式换热器主要由框架和板片两大部分组成。
板片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。
板片的周边及角孔处用橡胶垫片加以密封。
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。
板式换热器是将板片以叠加的形式装在固定压紧板、活动压紧板中间,然后用夹紧螺栓夹紧而成。
1.2板式换热器的特点(板式换热器与管壳式换热器的比较)a.传热系数高由于不同的波纹板相互倒置,构成复杂的流道,使流体在波纹板间流道内呈旋转三维流动,能在较低的雷诺数(一般Re=50~200)下产生紊流,所以传热系数高,一般认为是管壳式的3~5倍。
b.对数平均温差大,末端温差小在管壳式换热器中,两种流体分别在管程和壳程内流动,总体上是错流流动,对数平均温差修正系数小,而板式换热器多是并流或逆流流动方式,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℃. c.占地面积小板式换热器结构紧凑,单位体积内的换热面积为管壳式的2~5倍,也不像管壳式那样要预留抽出管束的检修场所,因此实现同样的换热量,板式换热器占地面积约为管壳式换热器的1/5~1/10。
d.容易改变换热面积或流程组合,只
要增加或减少几张板,即可达到增加或减少换热面积的目的;改变板片排列或更换几张板片,即可达到所要求的流程组合,适应新的换热工况,而管壳式换热器的传热面积几乎不可能增加。
e.重量轻板式换热器的板片厚度仅为0.4~0.8mm,而管壳式换热器的换热管的厚度为2.0~2.5mm,管壳式的壳体比板式换热器的框架重得多,板式换热器一般只有管壳式重量的1/5左右。
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。
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。
j. 容量较小是管壳式换热器的10%~20%。
k. 单位长度的压力损失大由于传热面之间的间隙较小,传热面上有凹凸,因此比传统的光滑管的压力损失大。
l. 不易结垢由于内部充分湍动,所以不易结垢,其结垢系数仅为管壳式换热器的1/3~1/10. m. 工作压力不宜过大,介质温度不宜过高,有可能泄露板式换热器采用密封垫密封,工作压力一般不宜超过2.5MPa,介质温度应在低于250℃以下,否则有可能泄露。
n. 易堵塞由于板片间通道很窄,一般只有2~5mm,当换热介质含有较大颗粒或纤维物质时,容易堵塞板间通道。
1.4板式换热器的应用场合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。
1.5板式换热器选型时应注意的问题1.5.1 板型选择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。
1.5.2 流程和流道的选择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费那个是连接起来,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。
1.5.3 压降校核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。