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高效换热器,以下是对其的详细介绍:
板式换热器由板式换热器板片、密封垫片、固定压紧板、活动压紧板、夹紧螺栓、上导杆、下导杆、后立柱等基本部件组成。其中,各种板片之间形成薄矩形通道,通过板片进行热量交换。而垫片则用于四周密封,通过板片的四个角孔对流体进行分配和汇集,合理地将冷热流体分开至每块板片两侧进行热交换。
按结构分:
框架式(可拆卸式):通过压紧螺栓等部件将板片夹紧,形成流体通道。当需要清洗或更换板片时,可以松开压紧螺栓,卸下板片进行操作。
钎焊式:板片之间通过钎焊工艺连接在一起,形成一个整体结构。这种类型具有更好的密封性能和承压能力,但不易拆卸和清洗。
按板片形式分:
人字形波纹板:具有人字形波纹的板片,可以增加流体的湍流程度,提高热交换效率。
水平平直波纹板:具有水平平直波纹的板片,适用于对压力损失要求较高的场合。
瘤形板片:具有特殊形状的瘤形板片,可以增加流体的扰动,提高热交换效果。
按流程组合分:
单程板式换热器:流体在板片间只经过一次热交换。
多程板式换热器:流体在板片间经过多次热交换,以提高热交换效率。
按介质流动方向分:
顺流(并流)板式换热器:冷热流体在板片间同向流动。
逆流板式换热器:冷热流体在板片间反向流动,具有更高的热交换效率。
交叉流(横流)板式换热器:冷热流体在板片间交叉流动。
板式换热器的工作原理基于热传导和对流两种热交换方式。当两种或多种温度不同的流体分别流过板片间的通道时,由于温度差异,热量会从高温流体传递到低温流体。这一过程中,波纹状的板片结构起到了关键作用,它增加了流体与板片的接触面积,同时促进了流体的湍流,从而提高了热交换效率。
板式换热器优点:
换热效率高:由于波纹状板片增加了流体与板片的接触面积和湍流程度,因此具有很高的换热效率。
结构紧凑:单位体积内的换热面积大,占地面积小,重量轻,便于安装和维护。
适应性强:能够灵活调整板片数量以满足不同的换热需求。
热损失小:只有传热板的外壳板暴露在大气中,因此散热损失可以忽略不计。
板式换热器缺点:
承压能力有限:由于使用橡胶密封垫进行密封,承压能力受到一定限制。
容易堵塞:板片间通道狭窄,当换热介质含有较大颗粒或纤维物质时容易堵塞。
流体阻力较大:由于传热面之间的间隙较小且传热面上有凹凸,因此流体阻力相对较大。
板式换热器广泛应用于多个领域,包括化学工业、纺织工业、有色工业、机械制造业、集中供暖、船舶工业、空调制冷、食品工业、钢铁工业、电力工业、油脂工业、制纸工业以及医药等行业。它是液-液、液-汽进行热交换的理想设备。
板式换热器的价格因型号、材质、品牌等因素而异。在选型时,需要根据实际工况和需求进行综合考虑,包括换热面积、传热系数、对数平均温差、污垢系数等因素。同时,还需要注意板式换热器的承压能力、密封性能以及流体阻力等特性,以确保选型的准确性和合理性。
综上所述,板式换热器是一种高效、紧凑、适应性强的换热设备,在各个领域都有广泛的应用。在选型和使用过程中,需要根据实际需求和工况进行综合考虑,以确保其正常运行和长期稳定性。