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【板式换热器厂家排名】板翅式热交换器与选型设计

板翅式热交换器通常由隔板、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。

工作原理:

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。

特点:

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:氢液化气和氮液化器。

结构:

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)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。

(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。

(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。

(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:

(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。

(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。

几何尺寸:

1.几何尺寸计算:

传热计算:

(1) 翅片效率和翅片壁面总效率

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。

由于沿气流方向的翅片长度大大超过翅片厚度,所以翅片的导热可以作为一维导热处理。

根据翅片表面温度分布曲线,两端温度最高等于隔板表面温度tW,而随着翅片与流体的对流给热,温度不断降低,在翅片中部趋于流体温度T。

通道设计:

通道设计是板翅式换热器设计的关键问题,通道分配、排列是否合理直接决定着板翅式换热器的性能与指标。

通道排列的设计原则:

1)尽可能做到局部热负荷平衡,以减少过剩热负荷与传导距离。

2)通道分配应使各个通道的计算长度基本相近。

3)应使同一股流体的各个通道的阻力基本相同,并使阻力低于控制值。

4)切换的通道数应相等,排列应比邻。

5)通道排列原则上应对称,便于制造装配。

设计步骤:

设计一个板翅式换热器其目的就是选择一个合适的翅片型式与参数,并确定通道排列,最终确定传热系数和传热面积,使其与各股流体的给热系数和传热面积相适应。

设计步骤:

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