换热器教学课件.ppt

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1、3.2板式热交换器2021/9/143.2.1构造及原理2021/9/141．固定压紧板2．连接口3．垫片4．板片5．活动压紧板6．下导杆7．上导杆8．夹紧螺栓9．支柱由多个带有波纹的薄不锈钢换热片重叠压紧形成的换热器。2021/9/14板式换热器的组成2021/9/142021/9/14板式换热器由一组几何结构相同的平行薄板叠加组成，两相邻平板之间用特殊设计的密封垫片隔开形成通道，冷热流体相间地在各自的通道动。为强化传热并增强薄板的刚度，在平板上压出各种波纹。2021/9/14换热片与换热片之间沿四

2、周用橡胶圈密封，并保证两片之间有一定的间隙。在每片的四个角上，各开一个孔口，借助环形橡胶圈的密封作用，使四个孔中的两个孔与换热片的一侧孔口相通，另外两个孔口与换热片另一侧的流道相通。换热器工作时，冷热流体沿换热片的两侧流动，通过换热片进行热交换。2021/9/14板式换热器工作原理示意图2021/9/142021/9/141）传热板片传热板片是板式热交换器的关键元件。它的设计主要考虑两方面因素:①使流体在低速下发生强烈湍流，以强化传热;②提高板片刚度，能耐较高的压力。2021/9/14传热板片是用不锈

3、钢薄板冲压而成。传热板片的加工与安装要求：传热板片的厚度一般为1－2mm，片与片之间的流道间隙为2－10mm。这就决定了液层的厚度。若安装时不注意，在垂直方向产生相对位移，这样可能会造成两片接触，或使缝隙变的很窄，则流体无法通过，所以要求在安装时各片在导杆上的垂直位置（上下位置），误差＜±0.2－0.25mm。2021/9/14传热板片的波纹形式不同对传热及流动阻力有较大影响，为满足不同传热场合的影响，现已研制出多种多样的波纹板片。应用最广的有人字形波纹板和水平平直波纹板。2021/9/14斜波纹片双

4、人字波纹片人字波纹片人字形波纹板它的断面形状常为三角形，人字形之间夹角通常120度。2021/9/14流体从板片一端的一个角孔流入，可从另一端同一侧的角孔流出(称之“单边流”)，或另一端另一侧的角孔流出(称之“对角流”)2021/9/14根据各种板片的对比试验表明。人字形波纹板片不仅刚性好，传热性能也较好。经国内改进的人字形板式热交换器传热系数达7000W/m2·℃)以上（水一水，无垢阻)，压力降也得到了改善。一般，人字形板的流阻较大，不适用于含颗粒或纤维的流体。2021/9/14水平平直波纹板图中为

5、一种断面形状为等腰三角形的水平平直波纹板。它的传热和流体力学性能均较好，传热系数5800w/(m2℃)（水一水，无垢阻)。2021/9/14不论何种板片，它们都具有以下共同部分:①强化传热的凹凸形波纹;②板片四周及角孔处的密封槽;③流体进出孔(角孔，一般为圆形，大型冷凝器板片角孔常为三角形):④悬挂用缺口。2021/9/142)密封垫片作用：防止流体的外漏和两流体之间内漏。2021/9/14它安装于密封槽而且受着工作流体的侵蚀，对橡胶质量的要求除了耐蚀、耐温外，此外在多次拆装后还要求它具有良好的弹性。

6、还要求其他物理性能满足下列要求:根据使用压力不同，硬度一般应在65一90邵氏硬度，压缩永久变形量不大10%，抗拉强度≥8MPa，延伸率≥200%。要求2021/9/143)压紧装置它包括固定与活动的压紧板、压紧螺栓。它用于将垫片压紧，产生足够密封力，使得热交换器在工作时不发生泄漏，通过旋紧螺拴来产生压紧力。2021/9/144）其它型式板式热交换器的结构适用于相变换热(蒸发或冷凝)的板式热交换器，全焊式、半焊式、非对称型的板式热交换器等。2021/9/145）板式热交换器的型号表示法2021/9/14

7、1）传热系数高：由于平板式换热器中板面有波纹或沟槽，可在低雷诺数（Re=200左右）下即达到湍流。而且板片厚度又小，故传热系数大。例如水对水的传热系数可达1500~4700W/（m2.℃）。2）结构紧凑：一般板间距为4~6mm，单位体积设备可提供的传热面为250~1000m2/m3（列管式换热器只有40~150m2/m3）。平板式换热器的金属消耗量可减少一半以上。板式换热器的特点：2021/9/14缺点：密封周边太长，渗漏的可能性大，承压能力低（一般低于1500kPa，最高也不超过2000kPa），使

8、用温度受密封垫片材料耐热性能的限制不易过高（一般对合成橡胶垫圈不超过130℃，压缩石棉垫圈低于50℃），流道狭窄，易堵塞，处理量小，流动阻力大。2021/9/143.2.2流程安排及传热、压降计算1）流程组合为了满足传热和压力降的要求，对于板式热交换器可进行多种流程和通道数的安排：①流体的流动可以是串联、并联(这时形成纯逆流)和混联2021/9/14并联流程：流体分别流入平行的流道，然后汇成一股流至出口，总的流向和单流隙中均为逆流。2021/9/1420