板式換熱器原理演示文稿

板式換熱器原理演示文稿當(dāng)前第1頁\共有17頁\編于星期五\2點(diǎn)優(yōu)選板式換熱器原理當(dāng)前第2頁\共有17頁\編于星期五\2點(diǎn)當(dāng)前第3頁\共有17頁\編于星期五\2點(diǎn)概述板式換熱器是由一系列具有一定波紋形狀的金屬片疊裝而成的一種高效換熱器。各種板片之間形成薄矩形通道，通過板片進(jìn)行熱量交換。板式換熱器是液—液、液—汽進(jìn)行熱交換的理想設(shè)備。它具有換熱效率高、熱損失小、結(jié)構(gòu)緊湊輕巧、占地面積小、應(yīng)用廣泛、使用壽命長等特點(diǎn)。在相同壓力損失情況下，其傳熱系數(shù)比管式換熱器高3-5倍，占地面積為管式換熱器的三分之一，熱回收率可高達(dá)90%以上。板式換熱器的型式主要有框架式（可拆卸式）和釬焊式兩大類，板片形式主要有人字形波紋板、水平平直波紋板和瘤形板片三種。當(dāng)前第4頁\共有17頁\編于星期五\2點(diǎn)板式換熱器的結(jié)構(gòu)序號部件名稱部件功能1固定板其不直接與流體接觸，用夾緊螺栓副緊固后壓緊板片及墊片保證密封2支架支撐換熱器的重量，使整個(gè)換熱器組成一體3上橫梁承受換熱器的重量并保證安裝尺寸，使板片在其間滑動，橫梁通常比板片組夾緊后長，以保證松開夾緊螺栓后組裝、檢查和清洗板片4下橫梁保持板片底端對齊5活動板與固定板配對使用在橫梁上自由滑動，以便于換熱器的拆裝6角孔介質(zhì)進(jìn)入換熱板片間的分配管與匯集管7夾緊螺栓副壓緊板片組使換熱器整體保證密封，同時(shí)能夠承受壓力載荷8板片熱量傳遞的元件，提供介質(zhì)流道和換熱表面9墊片防止介質(zhì)混流或泄露，并使之在不同板片間分配10中間隔板在固定板和活動板中間的不同位置上設(shè)置中間隔板，可以使一臺設(shè)備同時(shí)處理多種介質(zhì)，執(zhí)行多段操作當(dāng)前第5頁\共有17頁\編于星期五\2點(diǎn)板式換熱器的組成板式換熱器主要是由傳熱板片、密封墊片、固定板、活動板、夾緊螺栓、支架、橫梁等組成。一、傳熱板片傳熱板片是換熱器主要起換熱作用的元件，一般波紋做成人字形，按照流體介質(zhì)的不同，傳熱板片的材質(zhì)也不一樣，大多采用不銹鋼和鈦材制作而成。二、密封墊片板式換熱器的密封墊片主要是在換熱板片之間起密封和介質(zhì)導(dǎo)流的作用。材質(zhì)一般為三元乙丙橡膠，根據(jù)不同介質(zhì)可采用不同橡膠。三、固定板和活動板兩端壓板主要是夾緊壓住所有的傳熱板片，保證流體介質(zhì)不泄漏。四、夾緊螺栓夾緊螺栓主要是起緊固兩端壓板的作用。夾緊螺栓一般是雙頭螺紋，預(yù)緊螺栓時(shí)，使固定板片的力矩均勻。五、支架支架起著支撐整個(gè)框架的作用。六、橫梁主要是支承換熱板片，使其拆卸、清洗、組裝等方便。當(dāng)前第6頁\共有17頁\編于星期五\2點(diǎn)板式換熱器工作原理：兩種不同的介質(zhì)（冷/熱）通過相應(yīng)的角孔實(shí)現(xiàn)熱量傳遞，流于A、B兩種不同通道實(shí)現(xiàn)冷介質(zhì)加熱或熱介質(zhì)降溫的過程。換熱器的流程是由許多板片按一定工藝及需方技術(shù)工作要求組裝而成的。組裝時(shí)A板和B板交替排列，板片間形成網(wǎng)狀通道四個(gè)角孔形成分配管和匯合管，密封墊（墊片目前市場上有的分為三種：粘墊“用膠水粘在板片上”這種比較普遍，維修和更換膠墊比較困能、掛墊“有小掛扣可以直接掛在板片上”這種維修更換比較方便簡單、按扣式“有小的按豆可以直接按扣在板片上”在維修和更換上與掛扣的相似）把冷熱介質(zhì)密封在換熱器里，同時(shí)又合理的將冷熱介質(zhì)分開而不致混合。在通道里面冷熱流體間隔流動，可以逆流也可以順流，在流動過程中冷熱流體通過板壁進(jìn)行熱交換。板式換熱器的流程組合形式很多，都是采用不同的換向板片和不同組裝來實(shí)現(xiàn)的，流程組合形式可分為單流程，多流程和汽液交換流程，混合流程形式。板式換熱器的原理當(dāng)前第7頁\共有17頁\編于星期五\2點(diǎn)（板式換熱器與列管式換熱器的比較）1.傳熱系數(shù)高；由于不同的波紋板相互倒置，構(gòu)成復(fù)雜的流道，使流體在波紋板間流道內(nèi)呈旋轉(zhuǎn)三維流動，所以傳熱系數(shù)高，一般認(rèn)為是列管式的3-5倍。2.占地面積小。板式換熱器結(jié)構(gòu)緊湊，單位體積內(nèi)的換熱面積為列管式的2-5倍，也不像列管式那樣要預(yù)留抽出管束的檢修場所，因此實(shí)現(xiàn)同樣的換熱量，板式換熱器占地面積小。3.容易改變換熱面積或流程組合；只要增加或減少幾張板，即可達(dá)到增加或減少換熱面積的目的；改變板片排列或更換幾張板片，即可達(dá)到所要求的流程組合，適應(yīng)新的換熱工況。4.重量輕；板式換熱器的板片厚度僅為0.4-0.8mm，而列管式換熱器的換熱管的厚度為2.0-2.5mm，列管式的比板式換熱器的框架重得多，板式換熱器一般只有列管式重量的1/5左右。板式換熱器的特點(diǎn)當(dāng)前第8頁\共有17頁\編于星期五\2點(diǎn)（板式換熱器與列管式換熱器的比較）5.容易清洗；框架式板式換熱器只要松動壓緊螺栓，即可松開板束，卸下板片進(jìn)行機(jī)械清洗，這對需要經(jīng)常清洗設(shè)備的換熱過程十分方便。6.熱損失小；板式換熱器只有傳熱板的外殼板暴露在大氣中，因此散熱損失可以忽略不計(jì)，也不需要保溫措施。7.工作壓力不宜過大，可能發(fā)生泄露；板式換熱器采用密封墊密封，工作壓力一般不宜超過2.5MPa，介質(zhì)溫度應(yīng)在低于250℃以下，否則有可能泄露。8.易堵塞；由于板片間通道很窄，一般只有2-5mm，當(dāng)換熱介質(zhì)含有較大顆?；蚶w維物質(zhì)時(shí)，容易堵塞板間通道。板式換熱器的特點(diǎn)當(dāng)前第9頁\共有17頁\編于星期五\2點(diǎn)板片的定位方式板式換熱器采用獨(dú)特的燕尾槽結(jié)構(gòu)的多點(diǎn)定位方式。如圖，這種定位方式采用機(jī)械定位的“一面二銷”的基本原則，從而開放一個(gè)工件的自由度，這種定位方式防止產(chǎn)生過定位現(xiàn)象。板式換熱器采用波紋板為定位平面，一側(cè)采用全面限制自由度的方法，另一側(cè)采用非全面限制自由度的方式，在縱向方向上可以伸長。板片在受熱及夾緊受力時(shí)，可以延縱向方向向下延伸，能夠大大降低板式換熱器的泄漏機(jī)會，板片無變形，并使板式熱熱器在框架上定位更精確，同時(shí)拆裝更為方便快捷。以往淘汰的板式換熱器上下定位孔采用全封閉自由度的圓孔式定位方式，如上右圖示，這種定位會造成過定位現(xiàn)象，板片在受熱膨脹及夾緊受力時(shí)不能伸縮，發(fā)生板片翹曲造成泄漏，同時(shí)板片的拆裝非常困難，板片的定位精度低，影響了外觀質(zhì)量。當(dāng)前第10頁\共有17頁\編于星期五\2點(diǎn)板片的定位方式板式換熱器檢修周期一般為二到三年一次，為避免板片在拆裝時(shí)上下定位槽發(fā)生變形，采用了加強(qiáng)設(shè)計(jì)，同進(jìn)進(jìn)行翻邊加工，維修即不會使定位槽發(fā)生變形，多次拆裝后定位仍然精確，定位點(diǎn)更耐磨，同時(shí)也起到了防止定位槽對維修人員的損傷。為了達(dá)到人性化設(shè)計(jì)的要求，使裝配板式換熱器時(shí)更為便捷，我們在板式換熱器的每一張板片的四個(gè)角孔采用輔助定位裙邊，這些裙邊為錐形結(jié)構(gòu)，在第一張板片能夠正確裝機(jī)后，其后板片可以通過四個(gè)角定位裙邊，自動對入正確的裝配位置，達(dá)到自動對位之目的，使裝配板式換熱器時(shí)更為便捷，實(shí)現(xiàn)“傻瓜式”裝配。當(dāng)前第11頁\共有17頁\編于星期五\2點(diǎn)密封結(jié)構(gòu)和墊片板式換熱器墊片結(jié)構(gòu)采用的獨(dú)特的三角形屋頂設(shè)計(jì)(見圖),其密封型式為線密封，線接觸密封作為密封領(lǐng)域公認(rèn)的最佳的可靠型式被用于板式換熱器的墊片結(jié)構(gòu)上。這種結(jié)構(gòu)可以保證板片在夾緊受力時(shí)墊片中間受力最大，在較小的夾緊力作用下實(shí)現(xiàn)較大的密封作用力，從而保證了良好的密封性能并使墊片在較小的作用力下工作，多次拆裝后墊片永久變形小，同時(shí)對墊片槽的彎曲應(yīng)力也很小，不會產(chǎn)生永久變形，達(dá)到裝配精確，如右圖所示。當(dāng)前第12頁\共有17頁\編于星期五\2點(diǎn)密封結(jié)構(gòu)和墊片墊片槽采用封閉式設(shè)計(jì)，使墊片在夾緊時(shí)不會接觸到大氣，墊片與外界空氣及內(nèi)部介質(zhì)接觸較少，減緩了墊片的老化和腐蝕，延長了墊片的使用壽命，從而實(shí)現(xiàn)了板式換熱器長期安全可靠運(yùn)行。以往已淘汰的產(chǎn)品采用平板式面密封，接觸面很大，在施加較大夾緊力的情況下才能實(shí)現(xiàn)密封，墊片永久變形大，板片墊片槽變形也較大，同時(shí)墊片槽為開放式設(shè)計(jì)，墊片與介質(zhì)及空氣接觸較多（如圖），墊片更容易老化，難以保證設(shè)備長期穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)前第13頁\共有17頁\編于星期五\2點(diǎn)雙泄露觀察孔線性密封輔助定位系統(tǒng)（裙邊）主定位系統(tǒng)當(dāng)前第14頁\共有17頁\編于星期五\2點(diǎn)墊片與板片的連接方式免粘接方式免粘接方式一般適用于中小板型，突出特點(diǎn)是檢修方便，減輕腐蝕。固化粘接方式固化粘接方式適用于大板型粘接密封形式的膠墊，其能夠?qū)崿F(xiàn)密封膠墊與板片高強(qiáng)度結(jié)合，減少了密封膠墊更換頻次，一般適用于介質(zhì)相對清潔的場合。其中固化粘接是將膠均勻地涂在已經(jīng)清潔過的墊片槽內(nèi)，把干凈的新墊片粘貼在板片上，注意墊片與墊片槽的位置。粘接后在用手撫平，保證墊片全部粘接上。貼好墊片的板片要放在平坦、陰涼、通風(fēng)的地方自然干固后才可安裝使用。當(dāng)前第15頁\共有17頁\編于星期五\2點(diǎn)常見故障外漏主要表現(xiàn)為滲漏（量不大，水滴不連續(xù)）和泄漏（量較大，水滴連續(xù)）。外漏出現(xiàn)的主要部位為板片與板片之間的密封處、板片二道密封泄漏槽部位以及端部板片與壓緊板內(nèi)側(cè)。串液主要特征為壓力較高一側(cè)的介質(zhì)串入壓力較低一側(cè)的介質(zhì)中，系統(tǒng)中會出現(xiàn)壓力和溫度的異常。如果介質(zhì)具有腐蝕性，還可能導(dǎo)致板式換熱器密封墊片的腐蝕。串液通常發(fā)生在導(dǎo)流區(qū)域或者二道密封區(qū)域處。壓降大介質(zhì)進(jìn)、出口壓降超過設(shè)計(jì)要求，甚至高出設(shè)計(jì)值許多倍，嚴(yán)重影響系統(tǒng)對流量和溫度的要求。在供暖系統(tǒng)中，若熱側(cè)壓降過大，則一次側(cè)流量將嚴(yán)重不足，即熱源不夠，導(dǎo)致二次側(cè)出溫度不能滿