板式換熱器的設(shè)計特點
1、高效節(jié)能:其換熱系數(shù)比管殼式換熱器的熱效率高3~5倍。
2、結(jié)構(gòu)緊湊:板式換熱器板片緊密排列,與其他換熱器類型相比,板式換熱器的占地面積和占用空間較少,面積相同換熱量的板式換熱器僅為管殼式換熱器的1/5.
3、容易清洗拆裝方便:板式換熱器靠夾緊螺栓將夾固板板片夾緊,因此拆裝方便,隨時可以打開清洗,同時由于板面光潔,湍流程度高,不易結(jié)垢。
4、使用壽命長:板式換熱器采用不銹鋼或鈦合金板片壓制,可耐各種腐蝕介質(zhì),膠墊可隨意更換,并可方便在、拆裝檢修。
5、適應(yīng)性強:板式換熱器板片為獨立元件,可按要求隨意增減流程,形式多樣:可適用于各種不同的、工藝的要求。
6、不串液,板式換熱器密封槽設(shè)置泄液液道,各種介質(zhì)不會串通,即使出現(xiàn)泄露,介質(zhì)總是向外排出。
平板式換熱器簡稱板式換熱器。它是由一組長方形的薄金屬板平行排列,夾緊組裝于支架上面構(gòu)成。兩相鄰板片的邊緣襯有墊片,壓緊后板間形成密封的流體通道,且可用墊片的厚度調(diào)節(jié)通道的大小。每塊板的四個角上,各開一個圓孔,其中有兩個圓孔和板面上的流道相通,另兩個圓孔則不相通。它們的位置在相鄰板上是錯開的,以分別形成兩流體的通道。冷、熱流體交替地在板片兩側(cè)流動,通過金屬板片進(jìn)行換熱。
板片是板式換熱器的核心部件。為使流體均勻流過板面,增加傳熱面積,并促使流體的湍動,常將板面沖壓成凹凸的波紋狀,波紋形狀有幾十種,常用的波紋形狀有水平波紋、人字形波紋和圓弧形波紋等。
板式換熱器的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊,單位體積設(shè)備所提供的換熱面積大;組裝靈活,可根據(jù)需要增減板數(shù)以調(diào)節(jié)傳熱面積;板面波紋使截面變化復(fù)雜,流體的擾動作用增強,具有較高的傳熱效率;拆裝方便,有利于維修和清洗。其缺點是處理量小;操作壓力和溫度受密封墊片材料性能限制而不宜過高。板式換熱器適用于經(jīng)常需要清洗、工作環(huán)境要求十分緊湊,工作壓力在2.5 MPa以下,溫度在 -35℃~200℃場合。
1、傳熱系數(shù)高
由于板片組中流動的介質(zhì)在較低雷諾數(shù)(Re)時,能形成湍流,而且光滑的板面上不易生成污垢,因此有非常高的傳熱系數(shù)。在一般的水與水熱交換中,板式換熱器的傳熱系數(shù)能達(dá)到5000w/m2以上,與管殼式換熱器要高出2-4倍。
2、 熱回收率高
由于傳熱系數(shù)高,傳熱溫差可以選用得很低,因此非常適合于低位能量的回收。一般來說,板式換熱器的回收率可以高達(dá)90%左右。
3、靈活性大
由于板片可以組合成各種流程,因此板式換熱器都能進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,并可靈活地適應(yīng)熱載荷的變化,只需增加或減少片數(shù),不須更換框架,就能適應(yīng)新的變化了的工藝條件。
4、滯留低
由于其流道較小,滯留量很小,因此板式換熱器具有良好的控制溫度的能力,而且大大減輕了設(shè)備的重量。尤其在對熱敏性物科的處理中,板式換熱器更勝一籌。
5、結(jié)構(gòu)緊湊
板式換熱器所占的空間是目前各種換熱器中較小的一種。在同樣的換熱條件下,板式換熱器所占地面積只是管殼式換熱器的1/3-1/4。而且拆時不需要占用額外的維修空間。
6、維修方便
板片的設(shè)計使其無死角區(qū)域,所以不需拆卸就可在現(xiàn)場進(jìn)行化學(xué)清洗.在大多數(shù)情況下,單程流道的排列可使換熱介質(zhì)的進(jìn)出口都安裝在固定板上,這樣的設(shè)計不必要在清洗或檢修板片時拆管道,大大縮短了維修工作的時間.
密封原理
在波紋板片上粘有密封墊,密封墊設(shè)計成雙道密封結(jié)構(gòu),并具有信號孔。當(dāng)介質(zhì)如從密封泄漏時,可從信號孔泄出,便能及早發(fā)現(xiàn)問題加以解決,不會造成兩種介質(zhì)的混合。密封墊根據(jù)不同的介質(zhì)和操作溫度選用不同的膠種。
固定和密封:
卡扣式墊片的固定和密封功能是分離的,因此,即使固定發(fā)生問題時,墊片仍能保證其密封功能。
合理的分流區(qū)能:
均勻分布流速,去除了流速死區(qū),從而避免了因污垢堆積而產(chǎn)生的腐蝕,同時又提高了板片換熱面積的利用率。
兩種流體完全逆向流動,大大提高了換熱效率。
同種流體進(jìn)、出口平行配管,簡化了工程安裝。
單一板片,簡化了維修。