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浅谈换热站板式换热器的类型及其设计原则.doc
点击次数:41 更新时间:2024-03-21

  浅谈换热站板式换热器的类型及其设计原 则

  [ ]板式换热器的合理应用直接关系着换热站 的节能,只有更好的掌握板式换热器的工作原理,才能在应 用中真正发挥其作用。本文首先介绍了板式换热器的优点以 及板式换热器的类型,论述了分析了板式换热器设计的一般 原则,以供参考。

  [关键词]换热站;板式换热器;优点;类型;设计原则 G353 A

  一、板式换热器的优点

  板式换热器传热系数高,占地面积小,结构紧凑,易维 护。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。并且不像管壳式换热器那样需要预留出很大的空 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%地接触到换热板的表面,拆装方 便,便于清洗。体积小重量轻,在狭小的空间易安装。通过 以上的分析比较,可以看出板式换热器较之管壳式换热器具

  有很多优点。另外板式换热器还有如下优点。

  1、热损失小。

  1、热损失小。

  由于具有板片边缘及周边密封垫暴露在

  大气中,所以热损失极小,一般为1%左右,不需采取保温措 施。在相同换热面积情况下,板式换热器的换热损失相对于 管壳式换热器非常少,而重量则不到管壳式的一半。

  2、 适应性强。一方面在组装换热器时,可根据产量及 工艺要求,很方便地增加或减少传热板片,亦可将板片重新 排列,流程组合重新选择。另一方面的适应性还表现在其用 途上,板式换热器用途广泛,目前,在化工、机械、水泥、 石油、电力、热水供暖等多种工程领域都有广泛的应用,具 体用于加热、冷却、蒸发、冷凝、余热回收等工艺过程中, 通过在板式换热器中进行介质间的热交换来达到应用的目 的。

  3、 温差小。由于板式换热器具有较高的传热系数及强 烈的湍流,在换热器中进行流动换热后,可使热交换器的一、 二次热水的温度相差很小,有时温差能够趋近1°C?31。这 样可使热效率大大增高,提高换热设备的经济性。

  4、 操作灵活,维修方便。传热板片及活动压紧板均悬 挂在机器的横梁上,压紧板上方设有滚动装置,可方便地 打开设备,进行清洗,并能取出一板片,进行检查或更换垫 片。

  通过对管壳式及板式换热器的比较,可以得出以下结 论:板式换热器传热器传热效率高、体积小、重量轻便于拆 装,当冷却水水质较好时,它是一种比较理想的换热器设备, 结合本小区换热站的具体情况,适宜选择板式换热器作为该 小区换热站的换热设备。

  二、 板式换热器的类型

  1、 螺旋板式换热器。优点:螺旋板式换热器结构紧凑, 单位体积提供的传热面很大。流体在螺旋板内允许流速较 高,并且流体沿螺旋方向流动,滞流层薄,故传热系数大, 传热效率高。此外还因流速大,脏物不易滞留。缺点:螺旋 板式换热器要求焊接质量高,检修比较困难。重量大,刚性 差,螺旋板式换热器运输和安装时应特别注意。

  2、 平板式换热器。平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。

  3、 板翅式换热器。由封闭在带有冷、热流体进出口的 集流箱中的换热板束构成。板束由平板和波纹翅片交互叠 合,钎焊固定而成。冷、热流体流经平板两侧换热,翅片增 加了传热面积,又促进了流体的湍动,并对设备有增强作用。 板翅式换热器结构非常紧凑,传热效果好,且使用压力可达 15MPa。但它的制造工艺复杂,流道小,内漏不易修复,因 而限用于清洁的无腐蚀性流体,如作空气分离用的换热器

  三、 板式换热器设计的一般原则

  1、选择板片的波纹型式。板片的波纹型式主要有人字 形波纹和水平平直波纹两种。人字形波纹板片的承压能力可 高于l.OMPa,水平平直波纹板片的承压能力一般在1. OMPa 左右;人字形波纹板片的传热系数和流体阻力都高于水平平 直波纹板片。选择板片的波纹型式,主要要考虑板式换热器 的工作压力、流体的压力降和传热系数。如果工作压力在 1.6MPa以上,则别无选择地要采用人字形波纹板片;如果工 作压力不高又特别要求阻力降低,则选用水平平直波纹板片 较好一些;如果由于安装位置所限,需要高的换热效率以减 少换热器占地面积,而阻力降可以不受限制,则应选用人字 形波纹板片。板片型式或波纹型式还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。

  2、 单板面积的选择。单板面积过小,则板式换热器的 板片数多,也即使占地面积增大,程数增多(造成阻力降增 大);反之,虽然占地面积和阻力降减小了,但难以保证板 间通道必要的流速。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 站更应该注意此

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