板翅式换热器课件.pptx

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1、板翅式热交换器一、结构二、几何尺寸计算三、传热设计计算四、通道设计五、设计步骤一、结构板翅式热交换器plate-finheatexchanger通常由隔板、翅片、封条、导流片组成。在相邻两隔板间放置翅片、导流片以及封条组成一夹层，称为通道，将这样的夹层根据流体的不同方式叠置起来，钎焊成一整体便组成板束，板束是板翅式换热器的核心。1.隔板、翅片及封条三部分构成其主要结构；2.冷、热流体在相邻的基本单元的流道中流动，通过翅片和隔板进行热交换；3.许多个这样的基本单元叠置起来，钎焊成板束或芯体。工作原理特点特点

2、：1.传热效率高：2.结构紧凑：1000~2500m2/m3；3.轻巧而牢固：采用铝锰合金制造，重量轻；波形翅片即是主要传热表面，又是两板支撑，强度高，耐压。4.适应性大：可用气-气、气-液、液-液的热交换，亦可用作冷凝与蒸发。缺点：流通通道小，易堵塞，清洗困难。检修，探伤很困难应用空气分离装置：可逆式换热器，冷凝蒸发器，液化器，液氮和液态空气过冷器；石油化工：天然气液化、分离装置，合成氨工业动力机械：内燃机车散热器，汽车散热器、挖掘机循环油冷却器和压缩空气空冷器、油冷器；原子能和国防工业：氢液化气和氮液

3、化器。1.翅片翅片是板翅式换热器的最基本元件。冷热流体间大部分通过翅片，小部分直接通过隔板来进行。翅片传热面积大约为热交换器总传热面积的67%~88%。有翅片比没有翅片的热交换器体积减少了18%以上。若翅片效率最低为70%时，其重量可减少10%。1.翅片翅片是板翅式换热器的最基本元件。冷热流体间大部分通过翅片，小部分直接通过隔板来进行。翅片传热面积大约为热交换器总传热面积的67%~88%。有翅片比没有翅片的热交换器体积减少了18%以上。若翅片效率最低为70%时，其重量可减少10%。10090100重量体积

4、821.翅片（1）平直翅片又称光滑翅片。其主要作用是扩大传热面，但对于促进流体湍流的作用很少。换热系数和阻力系数都比较小，强度较高。宜用于要求较小的流体阻力和自身传热性能较好（液侧或相变）的场合。用于高压板式换热器较多。1.翅片（2）.锯齿形翅片可以看作平直翅片被切成许多短小的片段，相互错开一定的间隔。对促进流体的湍流，破坏热边界层十分有效。压头损失相同的条件下传热系数比平直翅片高30%以上。“高效能翅片”。传热性能好，压力降增加。在传热面积相同时，压力损失比平直翅片小。用于需要强化传热（气侧）的场合。1

5、.翅片（3）.多孔翅片在平直翅片上冲出许多圆孔或方孔。开孔率5%-10%。翅片上的孔使传热边界不断破裂、更新，提高了传热效果。雷诺数比较大时传热系数更高。但是会出现噪音和振动。有利于冲刷排除流体中杂质颗粒。主要用于导流片及流体中夹杂颗粒或相变换热的场合。1.翅片（4）.波纹翅片平直翅片上压成一定的波纹。使得流体在弯曲流道中不断改变流动方向，以促进流体的湍流，分离或破坏热边界层。其效果相当于翅片的折断，波纹越密，波幅越大，其传热性能越好。2.其他结构1.封条：使流体在单元体的流道中流动而不向两侧外流。2.导

6、流片：把流体均匀地引导到翅片的各流道中。3.隔板与盖板：盖板起到承受压力和保护作用，厚度较大。3.流道布置形式（1）逆流：最为普遍（2）顺流：应用较少。主要用在加热时避免流体被加热到高于某一规定温度的场合。3.流道布置形式（3）错流：最基本的布置方式。使换热器布置合理。（4）错逆流：两流体在各自流道中彼此成直角方向流动，其中一流体是按逆流方向经过几次错流。3.流道布置形式（5）混流：某些流体是错流，另外一些是逆流。可以同时处理几种流体的热交换，并合理分配各种流体的传热面积。可以将几个换热器并成一个。结构紧

7、凑，生产操作方便，使冷（热）量损失减少到最低程度。但制造困难。3.流道布置形式（6）组装结构：将多个板束串联或者并联，组成一个大型的板翅式换热器的组装体。解决换热器在制造时截面积和长度的限制。二、几何尺寸1几何尺寸计算hf----翅片高度，m；----翅片厚度，m；sf----翅片间距，m；B----翅片有效宽度，m；Le----翅片有效长度，m；n----通道层数；x----翅片内距x=s-，m；y----翅片内高y=h-，m几何尺寸计算(1)当量直径(2)通道横截面积A对于每层单元，通道的横截面积为,

8、m2芯体的n层通道的横截面积为,m2(3)通道横截面积An层通道的一次传热面积,m2n层通道的二次传热面积,m2n层通道的总传热面积,m2几何尺寸计算三、传热计算1）翅片效率：翅片的实际传热量和理想的最大可能传热量之比(1)翅片效率和翅片壁面总效率通过一次传热面的热量-壁面与流体间的给热系数，W/m2•KF1-次传热面积，m2；tW-隔板表面温度；T-流体温度，K2传热设计计算由于沿气流方向的翅片长度大大超过翅片厚度，所以翅片