180 20275881
新聞中心
行業(yè)動態(tài)
詳細談談板式換熱器的結構和型號選用參數(shù)
板式換熱器是由數(shù)十塊(或更多)平板式換熱片疊在一起壓緊構成。板片是優(yōu)質不銹鋼板或鈦板，厚0.6～0.8mm，用大型液壓機在其表面上壓出特殊設計的波紋。在板片的一側表面上緊貼著用有機材料(丁晴橡膠、氟橡膠等)制造的墊片，以保持板片間的密封性。這些板片的兩側用剛性的端蓋及用多個(6～12個)螺栓壓緊，成為一個整體(與板框式壓濾機相似)。每兩件板片之間的空隙與墊片共同構成流體的通道，物料由上而下或由下而上連續(xù)流動。每塊板片的兩側分別流過冷的和熱的流體，通過板片進行熱交換，（如下圖所示）。
一、板片的波紋型式很重要，它決定了板片的工作特性。
主要的波紋型式有：水平平直式(或稱洗衣板形)、斜紋式、人字式(ｖ字形)和雙人字型(ｗ字形)，斜形的波紋又有不同的斜角。換熱板片波紋的設計和制造是板式換熱器的技術關鍵。板片的波紋深度一般為5～6mm，墊片在壓緊后的厚度和它相同，這樣墊片與板片波紋的頂部是在同一平面上，互相緊貼。板片的四角各有一個大圓孔，分別作為冷熱流體的進出通道。板片的波紋有兩個很重要的功能：
①提高傳熱性能。物料在兩件波紋板之間的縫隙通過，這些波紋使流體不斷改變流動方向，產(chǎn)生旋轉和扭轉，形成許多微細的渦流，從而使流體內(nèi)各部分的質點不斷迅速轉移，使熱交換迅速進行；流體的強烈湍流還減少了懸浮微粒在換熱面上的沉積和結垢，故被稱為“自潔式換熱器”；表面壓成波紋也使實際換熱面積增大了百分之幾十；所有這些因素都顯著加強了傳熱過程，使它的傳熱系數(shù)比一般管式加熱器提高幾倍。
②提高板片的剛性和受壓能力。在板片組合壓緊以后，相鄰兩板間有很多波紋的突出點互相接觸，形成很多支承點，從而大大增強了板片的剛性。因此，雖然板片的厚度很薄而面積又很大，也能承受相當高的壓力。換熱面的厚度比用加熱管小得多，就大幅度減少了材料消耗和設備重量。
二、板式換熱器的型號以板片的型號來代表，每種型號的板片有一定的換熱面積和傳熱特性。
每臺換熱器所用板片的數(shù)量視所需的總面積而定，變化幅度可以很大。換熱器的框架長度則按安裝板片的需要，每種型號均有幾個不同長度的等級。板式換熱器的板片是垂直放置的，物料從上方入，下方出；或從下方入，上方出；冷和熱的物料安排成反方向流動，以取得最大的有效溫度差，達到最高的效率。如果用蒸汽加熱，應從上方進汽，下方排出凝縮水，被加熱的物料則從下方入，上方出。
板式換熱器通常用單程的工作方式，這對板片和連接管路的布置是最有利的。在大多數(shù)情況下，適當?shù)剡x擇板片的型式和參數(shù)，可以用單程達到所需的熱交換參數(shù)。但在某些特殊情況下，也可用雙程或四程的方式(但絕不需要象管式加熱器那樣用很多程)。
現(xiàn)在國內(nèi)外都有很多生產(chǎn)板式換熱器的制造廠，如瑞典Alfa Laval公司，英國的APV公司和德國的Gea公司等；國內(nèi)如蘭州蘭石、天津板式換熱器廠、四平巨元、上海飲料機械廠、蘇州安博特換熱設備有限公司等。他們都有多種規(guī)格的產(chǎn)品，其具體樣式和參數(shù)也是多樣化的。 這類產(chǎn)品的主要參數(shù)是：單片換熱面積(m2)，最大裝機面積(m2)，通道直徑(mm)，最大物料量(t/h)，每通道流量(kg/s)，傳熱系數(shù)ｋ值(w/ m2.k)，以及框架的尺寸等。有些設備還表明它的熱力參數(shù)，如θ值和je(kpa/htu)等。ｋ值通常是以水對水在40℃下、壓力降為50kpa時測出的數(shù)值；θ和je值均隨通過流體量而變化。在產(chǎn)品資料中還標明其容許的使用壓力和溫度。
三、關于板式換熱器的選用，國外的生產(chǎn)廠家通常是根據(jù)用戶提出有關的數(shù)據(jù)，主要是冷熱兩種物體的種類、數(shù)量和性質，以及工作的條件，由他們通過計算選擇最佳方案，提供用戶決定。
但國內(nèi)的制造廠，對某些行業(yè)較有經(jīng)驗，對某些行業(yè)仍經(jīng)驗不足，有時需由用戶自行選定。這時要注意如下幾點：
①加熱面積不可按照原有管式加熱器的面積，一般只需后者的30％～50％。應通過有關傳熱的計算來決定(這種計算比較復雜，此處難以列出)。
②注意設備的通道直徑即角孔和連接管的直徑，它決定了物料的最大通過量。如選用了較大的通道直徑，在以后有需要時可以增加板片數(shù)量來提高物料處理量。直徑不足會限制物料的流量。特別是在使用低壓蒸汽作熱源時，管徑不足會使進汽量不足，嚴重降低換熱器的性能。例如，管徑為200mm的換熱器，如管中蒸汽流速為30m/s，當蒸汽溫度為100℃時，通過的蒸汽量只為2t/h，110℃的蒸汽量為2.8t/h，120℃的蒸汽量為3.8t/h。它們不一定能滿足加熱糖汁的需要，這就會明顯降低板式換熱器的性能。國內(nèi)某糖廠新購的設備就因為這個問題(通道直徑不足)而性能很差。
③板片之間的間距(縫隙寬度)也很重要，多數(shù)板式換熱器的這一數(shù)值為5～6mm，可應用于液體，也可使用略有正壓的水蒸汽(汽壓0.03～0.1mpa)。有些產(chǎn)品的這一數(shù)值小于4mm，只能用于液體或壓力較高的蒸汽；如使用低壓蒸汽，則因通道面積不夠限制了進汽量，也降低了換熱器的性能。
④如果設備的性能參數(shù)提供了θ值，應復算它是否適當。
目前通用的換熱器的板片，由于片間的縫隙和空間較小，用于含有固體雜質(特別是纖維狀物)的液體時易堵塞，而且不適宜使用壓力很低(有真空)的水蒸汽為熱源(因為它的比容和體積很大)。80年代末以后，開發(fā)制成了一種“寬縫”(wide-gap)的、亦稱自由流動(free-flow)的板式換熱器，板片間的寬度較大，平均寬度約12mm，板片之間的空間大很多，可用于含有纖維類雜質的液體，也可使用低壓(有較高真空度)的、比容很大的蒸汽。這種板片的波紋深度大，用特殊設計的波紋形狀來加強板片的剛性，板片之間的接觸點較少。這種板片較難制造，價格也較高。
注：以上為蘇州工業(yè)園區(qū)博格傳熱技術有限公司整理編寫所得。未經(jīng)允許，不得轉載。
電話：18020275881（微信同號）
網(wǎng)址：http://www.jxtcps.cn
Mail：bogephe@163.com
