一种可拆板对式板壳换热器的设计与研究.pdf

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1、第9期-15-一种可拆板对式板壳换热器的设计与研究孟维煜，方玲，杨晓忠，张潮南（兰州兰石换热设备有限责任公司，甘肃兰州730314）[摘要]对板式换热器、板壳式换热器及管壳式换热器的结构特点对比发现，三种换热器传热效果有很大差异。结合三者的优缺点，设计一种可拆板对式板壳换热器，使其具有管壳式换热器折流板结构、板壳式换热器壳体结构和可拆板式换热器可拆性的结构特点，满足了生产需要。[关键词]板式换热器；板壳式换热器；管壳换热器；可拆板对式换热器；设计换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体传热元件，板束板片间采用先进

2、的专用程控自动的设备，又称热交换器。换热器是化工、石油、氩弧焊焊机进行焊接，全焊接式板束装在压力壳钢铁、汽车、食品及其他许多工业部门的通用设内。波纹板片具有静搅拌作用，能在很低的雷诺备，在生产中占有重要地位。换热器种类繁多，数下形成湍流，传热效率是管壳式换热器的2～3按其传热面的形状和结构分类可分为管型、板型倍。同时还大大降低了结垢，从而使设备的维护和其他型式换热器。管型换热器可分为管壳式换和清扫非常方便。板壳式换热器板束装在压力壳热器、套管式换热器、蛇管式换热器；板型换热内，提高了安全可靠性。因此，板壳式换热

3、器既器可分为板式换热器、板翅式换热器、板壳式换具有传热效率高、结构紧凑、重量轻的优点，大热器、螺旋板式换热器。其他型式换热器则是为大节约了设备安装空间及安装成本，同时又继承了满足某种特殊要求而出现的换热器，如回转式了管壳式换热器承受高压及耐高温、密封性能换热器、热管换热器等。好、安全可靠等优点。但存在着板束发生泄漏时1可拆板式换热器、板壳式换热器及管壳式换热器拆换板对困难，维修不便的缺点。结构的优缺点1.3管壳式换热器1.1可拆板式换热器管壳式换热器一般由壳体、传热管束、管可拆板式换热器由许多波纹形的传热板片，

4、板、折流板（挡板）和管箱等部件组成。壳体多按一定的间隔，通过橡胶垫片压紧组成的可拆卸为圆筒形，内部装有管束，管束两端固定在管板的换热设备。它通过两组交替排列板片，使两板上。进行换热的冷热两种流体，一种在管内流之间形成狭窄的网形流道，并能使流体在低流速动，称为管程流体；另一种在管外流动，称为壳下形成湍流，以达到强化传热的效果。板上的四程流体。为提高管外流体的传热系数，通常在壳个角孔，形成了流体的分配管和泄集管，两种换体内安装若干挡板。挡板可提高壳程流体速度，热介质分别流入各自流道，形成逆流或并流通过迫使流体按规定

5、路程多次横向通过管束，增强流每个板片进行热量的交换。具有总传热系数高、体湍流程度。但是存在管束发生泄漏时拆换困占地面积小、能实现多种介质换热、对数平均温难，维修不便的缺点，一般只能进行封堵处理，差小、末端温差小和使用方便的优点，但能承受封堵较多时，换热效果难以保证。的工作压力较低（一般低于2.5MPa），且不能用2新结构设计于含有较大固体颗粒的流体及不允许有泄漏的场根据上述三种换热器的结构特点，结合各合。自的优点，设计一种结合管壳式换热器折流板结1.2板壳式换热器作者简介：孟维煜（1980—），男，甘肃镇原人，

6、本科学历，工板壳式换热器是目前国际上先进的高效、节程师，现在兰州兰石换热设备有限责任公司从事技术工作。能型换热设备。板壳式换热器采用波纹板片做为石油和化工设备-16-论文广场2017年第20卷构、板壳式换热器壳体结构和可拆板式换热器可拆性结构的板对可拆式板壳换热器，有效地解决管壳、板壳式换热器板（管）束出现泄漏时拆换困难，维修不便及可拆板式换热器由于周边及角孔都采用胶垫密封，密封线长，在高压下密封困难的缺点。2.1板对设计采用波纹板片做传热元件，每组板对由两块板片周边采用氩弧焊或者电阻焊的方法焊接而成，保证板对

7、能够承受较大压力。板对的结构形式，如图1。2.2板束设计图1板对结构根据用户生产工艺需要，板片使用单边流的双开孔形式或板片使用单开孔形成S流道的对角流形式；折流板采用上下布置或左右布置，以增加板对间的密封性能，同时保留了可拆性能。板对湍流、减少死区和加长流程；板对间只有角孔采芯体叠装后采用拉杆及压板与盲板进行加紧，使用橡垫进行密封，大大减少密封垫的使用，提高板对形成一个整体板束，板束结构如图2所示。图2板束结构示意图2.3整体设计根据用户生产工艺相关参数（设计压力、设计温度等）计算并设计设备壳体，然后将板束与壳

8、体装配并通过设备法兰与板束盲板进行密封，使设备形成以板束内腔为一流道，壳体及板束外壁形成另一流道，完成介质热交换。结构形式如图3所示。图3整体结构示意图第9期孟维煜等一种可拆板对式板壳换热器的设计与研究-17-3结论◆参考文献[1]GB/T151-2014，热交换器[S].本文结合板式换热器、板壳式换热器及管板[2]史秀丽，张宏峰.板壳式换热器发展现状及优越性[J].化学换热器三种换热