一、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板片叠装而成的一种新型换热器。板片与板片之间形成薄矩形通道,并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、占地面积小、安装及清洗方便、应用广泛、使用寿命长等特点。在相同压力损失情况下,其传热系数比管式换热器高达3-5倍,占地面积为管式换热器的三分之一,热回收率可高达90%以上。
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。
二、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。
三、板式换热器的特点
1.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。
2.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℃.
3.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1/5~1/8。
4.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。
5.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。
6. 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。
四、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: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。
9. 食品工业:果汁灭菌冷却,动植物油加热冷却等。
10. 油脂工艺:皂基常压干燥,加热或冷却各种工艺用液。
11. 集中供热:热电厂废热区域供暖,加热洗澡用水。
12. 其他:石油、医药、船舶、海水淡化、地热利用。
五、可拆板式换热器板片材质:
板材材质 | 适合流体 |
不锈钢(SUS304,316、316L等) | 净水、河水、食用盐、矿物油 |
钛及钛粑(Ti,ti-pd) | 海水、盐水、盐化物 |
SMO254 | 稀硫酸、盐化物水溶液、无机水溶液 |
镍(Ni) | 高温、高浓度苛性钠 |
HASTELLOY合金(C276,C22) | 浓硫酸、盐酸、磷酸 |
六、可拆板式换热器密封垫材质:
可拆板式换热器密封垫安装方式:胶粘式、嵌入式和挂扣式。
垫片材质 | 使用温度(℃) | 适合流体 |
丁腈橡胶(NBR) | -15~ 135 | 水、海水、矿物盐、盐水 |
三元乙丙橡胶(EPDM) | -25~ 180 | 热水、水蒸气、酸、碱 |
氢化丁腈橡胶(HNBR) | -30~ 150 | 高温矿物油、高温水 |
氟橡胶(F26) | -25~ 230 | 酸、碱、流体 |
四丙氟橡胶(FTP) | 0~ 160 | 浓酸、碱、高温油、蒸汽 |