焊接式板式换热器带管板片的研制

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1、焊接式板式换热器带管板片的研制摘要：为更加直观的分析焊接式板式换热器的换热效果并提高其换热效率，研制了一种焊接式板式换热器带管板片。带管板片在焊接式板式换热器中应用后，可协助测量换热器在换热过程中板间流道的温度分布情况和介质的相关数据，通过对测量数据的分析，以期达到优化产品流程组合形式，为合理选择换热方案起指导作用。关键词：焊接式板式换热器；带管板片；传热效率Abstract：Inordertoanalysetheheattransfereffectofweldedplateheatexchangersmoreintuitively,andto

2、improvetheheattransferefficiency,thisarticletendstodevelopedaweldedplateheatexchangerwithatubeplate.Aftertheapplicationofthetubeplate，itcanhelptomeasurethetemperaturedistributionbetweentheplatesintheflowchannelandtherelateddataofthemediumintheheattransferprocess.Throughthean

3、alysisofmeasureddata，itisaimtooptimizethecombinationformoftheproductflowprocess，andtogiveaguidanceinheattransferschemewithreasonableselections.Keywords:weldedplateheatexchanger；thetubeplate；heattransferefficiency1概述焊接式板式换热器是集板式换热器和管壳式换热器优点于一身的、高效的、优质的换热设备，在国内已有近30年的发展历史。其主要优

4、点有：板型结构设计合理，传热与流体阻力特性匹配，传热效率高、压降低、综合性能好；周边采用组焊的板对形式，耐热、耐压性能好；板片为模块化结构，可根据不同的工艺要求改变流程形式和流道面积的大小，易于扩展。焊接式板式换热器适用于传热效率高、结构紧凑和压降小的气-气、气-液和液-液换热场合，是一些特殊热交换工艺中替代其他种类换热器的最理想设备。广泛应用于食品、冷金、化工、能源等领域［1〜3］。自换热器问世以来，很多学者都对其做了大量研宄，主要在传热分析方面。有学者搭建蒸汽冷凝换热试验台，对试验数据做了详尽的分析，得到有价值的结果［4］;王中铮等［5］论

5、分析和试验研究对人字形板式换热器冷凝换热做了研究。结合以上研究现状，文章从板片开孔处建立测量点，结合传热学理论分析，为后续搭建相应试验平台做准备，也为进一步研宄焊接式板式换热器换热效率提供了一种新方法。2焊接式板式换热器带管板片开发目的如何才能提高焊接式板式换热器的换热性能，换热效率则是最重要的指标。提高换热效率的方法有很多：提高板片的表面传热系数、选用热导率高的板片、减小板片厚度等。在板型和板厚确定的情况下，提高换热器效率最有效的办法就是改变换热器流程形式。目前，传统焊接式板式换热器制造完成后，配以相应的仪表，就能测出换热器管侧介质进出口和管

6、间流道中介质在某个指定位置介质的相关数据；在换热器板侧只能测出介质进出口介质的相关数据，不能测出板间流道中的介质在某个指定位置介质的相关数据。这使我们不能很好地了解焊接式板式换热器的整个换热过程，焊接式板式换热器流程形式的选择源于理论基础，流程形式选择是否达到最佳无法确定。在工业高速发展的今天，焊接式板式换热器逐步趋于大型化，流道中某处的介质状态和特性也将变得复杂。为能更好的研究焊接式板式换热器的传热效率、使焊接式板式换热器的换热效率达到更佳，我们对焊接式板式换热器板片进行了创新设计，开发出一种焊接式板式换热器带管板片，可协助测量换热器在换热过

7、程中板间流道中温度的分布情况和介质的相关数据，弥补了传统焊接式板式换热器无法测量板间介质相关数据的不足。3焊接式板式换热器带管板片结构焊接式板式换热器带管板片结构如图1所示：在板片靠近中间位置波纹平台的侧面开孔，开孔处焊接一根小管径管子，此管从板片波纹槽中引出，构成带管板片。此处就形成一个测量点，板片上测量点数量可随板片长度的增加而增加，引出位置可根据测量所需任意选择，一个波纹槽最好取一个测量点。4焊接式板式换热器带管板片具体实施方案下面结合图1完整地说明带管板片具体实施方4.1所需零件焊接式板式换热器板片一张，小管径管子一根。板片和管子材质为

8、304不锈钢。4.2焊接方式采用氩弧焊。施焊时应对施焊位置进行气体保护o4.3准备工作在板片靠近中间位置波纹平台侧面开一个取样孔，此孔不宜过大，孔的大