板式换热器属于热交换器的一种,通常用于液体的加热与冷却,在工业行业很常见,同时这种换热器也可作为防止火灾的设备。
板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器。各种板片之间形成薄矩形通道,通过板片进行热量交换。板式换热器是液-液、液-汽进行热交换的理想设备。
它具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿命长等特点。
接下来小编将分两期为大家介绍板式换热器的相关知识。
板式换热器图样
板式换热器结构
板式换热器的型式主要有框架式(可拆卸式)和钎焊式两大类,板片形式主要有人字形波纹板、水平平直波纹板和瘤形板片三种。
主要结构:
(1)板式换热器板片和板式换热器密封垫片
(2)固定压紧板
(3)活动压紧板
(4)夹紧螺栓
(5)上导杆
(6)下导杆
(7)后立柱
板式换热器由一组板片叠放成具有通道型式的板片包。两端分别配置带有接管的端底板。整机由真空钎焊而成。相邻的通道分别流动两种介质。相邻通道之间的板片压制成波纹。型式,以强化两种介质的热交换。在制冷用钎焊式板式换热器中,水流道总是比制冷剂流道多一个。
图示为单边流,有些换热器做成对角流,即:Q1和Q3容纳一种介质,而Q2和Q4容纳另一种介质。
所有都是螺杆和螺栓结构,便于现场拆卸和修复。
板式换热器运行原理
板式换热器是由带一定波纹形状的金属板片叠装而成的新型高效换热器,构造包括垫片、压紧板(活动端板、固定端板)和框架(上、下导杆,前支柱)组成,板片之间由密封垫片进行密封并导流,分隔出冷/热两个流体通道,冷/热换热介质分别在各自通道流过,与相隔的板片进行热量交换,以达到用户所需温度。
每块板片四角都有开孔,组装成板束后形成流体的分配管和汇集管,冷/热介质热量交换后,从各自的汇集管回流后循环利用。
换热原理:间壁式传热。
单流程结构:只有2块板片不传热-头尾板。
双流程结构:每一个流程有3块板片不传热。
板片和流道
通常有二种波纹的板片 (L 小角度和 H大角度),这样就有三种不同的流道(L, M 和 H),如下所示:
在这三种流道中选择,并根据特殊的工况量身定做和选型。
理论上,一台换热器可以混用不同类型的流道,如H型之后是M型。
但对于有相变的情况,这会导致第一个H流道和最后一个M流道之间介质的分配失调,因此,在各类制冷用BPHE中不予采用。
板片波纹的主要作用:
使得流体紊流,强化传热相邻板片的波纹形成接触抗点,提高耐压性能。
注:
巧克力分布区:
使流体均匀流过整个板片,在 A 和B处的压力降相同,使在这里的压力损失最小,把压力降用于有效的传热,允许平行流,由AlfaLaval 创造发明,现已被广泛应用。如下图。
平行流与对角流:
平行流的优势:
一块板片 & 一条密封垫,同一的板片在板片组里,旋转180º可以用于二边通道备件损耗小。完全满足对角流所有的功能,较高的设计压力或使用较薄的板片没有交叉出管口。
板式换热器垫片
垫片作为换热器板片间的密封元件,是为了防止板片泄漏的。垫片的质量好坏直观地影响换热器的质量和形象。在暖通行业,垫片主要为橡胶制品,受温度、介质影响大,因此在制作过程中受配方、组分的均匀度、硫化定型的条件影响很大。
对垫片的要求:
1、配方科学,必须具有抗老化、抗撕裂、高回弹的特性(降低弹性引起的反作用力,板片不易变形)。
2、密封接触面尺寸精确,报警信号孔灵敏。
3、免粘接结构,拆装方便。
垫片的定位形式:
1、粘合式垫片
2、免粘接垫片:挂式、卡式
垫片的选型:
1、介质的温度,见下表:
2、介质的腐蚀性