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简析板式换热器的传热板结构

作者:PANSTAR 发布于:2013-04-23 18:40:47 点击量:

  板式换热器是由一组波纹形的平行金属板构成的,在板片的4个拐角处都有通道孔,板被夹紧在一个侧面附有连接管的固定板和活动压紧板的框架中,并用夹紧螺栓加以夹紧。这些连接管同板上的通道孔对中,并与热交换的两种液体的外部管路相连,传热板和活动压紧板悬挂在顶部承载梁的下面并由底部横梁使其对准定位。
  传热板本身是有其有特定形状并被固紧的垫片密封,以防止外部泄漏,并把热交换的两种液体按逆流方式交替地流过另一对传热板之间的通道内。板片上的波纹不但提高流体的湍流程度,并且形成许多接触点,以承受正常的运行压力。流体的流量、物理性质,压降和温度差决定了板片的数目和尺寸。人字形波纹板湍流度较高,高湍流还能充分发挥清洗作用,可以特别有效的将沉积污垢减至最小,但是波纹板的接触点较多,当液体水质差,含有悬浮的固体颗粒、杂物和水草等时,由于板间隙很窄,所以要尽可能地保证将所有2mm以上颗粒在进入换热器以前,都要过滤掉,假如滤网不能有效地发挥作用,就容易发生堵塞。
  板式换热器的冷却水和被冷却水在波纹板的两侧对流,波纹采用人字形波纹,这些传热板的波纹斜交,即在相邻的传热板上具有倾斜角相同而方向不同的波纹。沿流动方向横截面积是恒定的,但是由于流动方向不断变化致使流道形状改变,而引起湍流。一般传热板的波纹深度为3~5mm,湍流区流速约为0.1~1.0m/s,波纹板很薄,厚度为0.6~1mm,相邻板间要有许多接触点,以承受正常的运行压力,相邻的板有相反方向的人字形沟槽,两种沟槽的交叉点就形成接触点,这样还可消除振动,并且在促进湍流和热交换的同时,消除了由于疲劳裂缝引起的内部泄漏。
  板式换热器中,冷却水侧与被冷却水侧流动均匀湍流,两种流体逆向流动,由于波纹的作用引起湍流,从而产生高传热率,高阻力压降以及高切应力场,这将导致抑制污垢在传热面上形成。其传热系数一般为3500~5500w/(m2.k),由此,可节省换热器的换热面积。由于2种介质流道基本相同且传热效率高,因此板式换热器可大大降低冷却水量,一般冷却水量和被冷却水量之比为0.8~1.1∶1,这样可以降低管道阀门和泵的安装运行费用。
  板式换热器具有体积小,重量轻的特点,检修方便,不需设检修起吊设施,故安装占地较少。板式换热器的人工维护包括将整机折开,用喷水枪和刷子清洗板和垫片,检查板片和垫片,如有必要,更换板片和垫片。板式换热器一般每年要清洗1次,并且无论是否实际需要都要做。当应用河水、海水等水质较差的冷却水时,由于泥沙和污物的存在,以及微生物的快速生长有引起表面污染和堵塞的危险。在国外,应用河水作冷却水时,清洗频率很高,平均每年3.3次。

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