换热器教学课件.ppt

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1、3.3板翅式热交换器2021/8/31板翅式换热器是一种更为高效、紧凑、轻巧的换热器，过去由于制造成本较高，仅用于宇航、电子、原子能等少数部门。现在已逐渐用于石油化工及其它工业部门，取得良好效果。2021/8/313.3.1构造和工作原理1)基本单元板翅式换热器的结构形式很多，但是基本结构元件相同，即在两块平行的薄金属板之间，加入波纹状或其它形状的金属翅片，将两侧面封死，即成为一个换热基本元件。将各基本元件进行不同的叠积和适当的排列，并用钎焊固定，即可是利用熔点低于焊件母件的钎料合金和焊件一起加热至钎料熔

2、融而母材不熔化的温度下进行的焊接。2021/8/31可得到常用的逆、并流和错流的板翅式换热器的组装件，称为芯部或板束。板翅式换热器的板束2021/8/31板翅式热交换器的结构基本单元隔板翅片封条2021/8/312）翅片作用和形式翅片是板翅式热交换器的最基本元件。冷热流体之间的热交换大部分通过翅片，小部分直接通过隔板来进行。正常设计中，翅片传热面积大约为热交换器总传热面积的67%一88%。翅片与隔板之间的连接均为完善的钎焊，因此大部分热量传给翅片，通过隔板并由翅片传给冷流体。2021/8/31板翅式换热器

3、中的传热过程主要是通过翅片的热传导以及翅片与流体之间的对流换热来完成。翅片的作用：（1）扩大传热面积；（2）提高传热效率；（3）提高强度和承压能力。2021/8/31不同的工质、工况下应采用不同结构形式的翅片。翅片的型式很多，如:平直翅片、锯齿形翅片、多孔翅片、波纹翅片、钉状翅片、百叶窗式翅片、片条翅片等。以下介绍其中的几种常用型式:①平直翅片又称光滑翅片，是最基本的一种翅片。2021/8/31特点:有很长的带光滑壁的长方形翅片，当流体在由此形成的流道中流动时，其传热特性和流动特性与流体在长的圆管中的传热

4、和流动特性相似。主要作用:扩大传热面，但对于促进流体湍动的作用很少。相对于其它翅片，它的特点是换热系数和阻力系数都比较小，所以对阻力要求比较严格，而本身对流换热系数又比较大的场合，可选用平直翅片。2021/8/31②锯齿形翅片它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而形成的间断式翅片。这种翅片对促进流体的湍动，破坏热边界层十分有效。在压力损失相同的条件下，它的传热系数要比平直翅片高30%以上，故有“高效能翅片”之称。该种翅片普遍用于需要强化传热（尤其是气侧）的场合。2021/8/31锯齿

5、形翅片传热性能随翅片切开长度而变化，切开长度越短，其传热性能越好，但压力降增加。在传热量相同的条件下，其压力损失比相应的平直翅片小。③多孔翅片它是在平直翅片上冲出许多圆孔或方孔而成的.多孔翅片开孔率一般在5%一10%之间，孔径与孔距无一定关系。孔的排列有长方形、平行四边形和正三角形三种.该种翅片主要用于导流片及流体中夹杂颗粒或相变换热的场合2021/8/31④波纹翅片它是在平直翅片上压成一定的波形(如人字形，所以又称人字形翅片)，使得流体在弯曲流道中不断改变流动方向，以促进流体的湍动，分离和破坏热边界层。

6、其效果相当于翅片的折断。波纹愈密，波幅愈大，其传热性能就愈好。2021/8/31我国常用的翅片有平直、多孔和锯齿形翅片三种。并用汉语拼音符号和数字统一表示翅片的型式与几何参数。例：65PZ2103PZ：平直翅片；65：6.5mm翅高；21：2.lmm节距；03：0.3mm翅厚。如是多孔形，则为DK，锯齿形则为JC，几何参数表示法相同。2021/8/313）整体结构（1）封条作用：使流体在单元体的流道中流动而不向两侧外流。它的上下面均具有0.15mm的斜度，以便在组成板束时形成缝隙，利于钎剂渗透。结构：最常

7、用有燕尾形、燕尾槽形、矩形三种。2021/8/31（2）导流片和封头导流片作用把流体均匀地引导到翅片的各流道中或汇集到封头中，同时导流片起保护较薄的翅片在制造时不受损坏和避免通道被钎剂堵塞的作用。2021/8/31结构与多孔翅片相同，但其翅距、翅厚和小孔直径比多孔翅片大。导流片结构封头的作用集聚流体，使板束与工艺管道连接起来。2021/8/31根据各种结构型式的板翅式热交换器，导流片可布置成几种型式。Ⅰ型布置：主要是由于在热交换器的端部有两个以上的封头，因此要用导流片把流体引导到端部一侧的封头内。2021

8、/8/31Ⅱ型布置：由于在热交换器端部有三个以上的封头，需要把一股流体引导到中间封头内2021/8/31Ⅲ型布置主要是用于热交换器端部敞开或仅有一个封头情况下2021/8/31Ⅳ型布置是为了满足把封头布置于两侧而设计的。2021/8/31V型布置是为满足管路布置需要而采用的。应注意：设置导流片并不一定能完全克服流体在流道内分配不均的问题，分配是否均匀还与流体流速有关。2021/8/31（3）隔板与盖板隔板材料是在母体金属(铝锰