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板殼式熱交換器構(gòu)造和工作原理

   2022-04-05 sj115
核心提示:板殼式熱交換器構(gòu)造和工作原理

板殼式熱交換器構(gòu)造和工作原理可分為板管束和殼體兩大部分,其整體結(jié)構(gòu)如圖3.24()所示。板束相當(dāng)于管殼式的管束,其中每一個板束元件是由兩塊冷壓成形(或爆炸成形等)的金屬板條成對地在接觸處嚴密地焊接在一起,構(gòu)成的一個包含多個扁平流道的板管(圖3.24(b)。在熱交換器中,這些扁平狀的板管流道構(gòu)成板殼式熱交換器的板程,相當(dāng)于管殼式熱交換器的管程,而每一個板束元件則相當(dāng)于一根管子。許多個寬度不等的板管按一定次序排列。為保持板管之間的間距,在相鄰板管的兩端鑲進金屬條,并與板管焊在一起。板管兩端部便形成管板,從而使許多板管牢固地連接在一起構(gòu)成板管束。板管束的端面呈現(xiàn)若干扁平的流道(圖3.24(?)),板束中間的板間距是靠板束元件上的凸窩來保持的。板管束裝配在殼體內(nèi),它與殼體間靠滑動密封消除縱向膨脹差。設(shè)備截面一般為圓形,也有矩形、六邊形等。A流體在板管內(nèi)流動,B流體則在殼體內(nèi)的板管間流動。板束的流道截面可以根據(jù)介質(zhì)的性質(zhì)和操作要求設(shè)計成各種當(dāng)量直徑和形狀,板片的厚度較薄,一般選用0.3一1.2m不銹鋼或有色金屬板材,單板片面積通常在10m以上。

與管殼式熱交換器相比,板殼式熱交換器中流體流過扁平的板管流道和板束外空間,水

力直徑很小。尤其是現(xiàn)代的板殼式熱交換器大都采用波紋板片,波紋板片具有“靜攪拌”作用,流體能在很低的雷諾數(shù)下形成湍流,使其傳熱系數(shù)達到管殼式的2一3倍板殼式熱交換器中流速分布均勻,無死角,板面平滑或波紋板片的擾動作用使污垢準(zhǔn)以積存,板束還可方便地從殼體中取出使清洗方便。據(jù)報道,板殼式熱交換器的流阻較小,一般壓降不超過0.5

bar。由于傳熱系數(shù)較高,而且因其流道結(jié)構(gòu)使之傳熱面積在相同流道截面條件下約為管殼式的3.5倍以上,故同樣換熱條件下結(jié)構(gòu)緊湊,其體積僅為管殼式的30%左右。因為體積小、重量輕和制造板束的冷軋板帶比管子價格低,從而可降低制造、安裝成本和成少用戶的設(shè)備安裝空間,熱交換器的板束被安裝在壓力殼內(nèi),安全可靠性提高了,除了受壓力容器設(shè)計級別及對“程間壓差”指標(biāo)的限制外,它的使用壓力沒有絕對的限制。由于板殼式熱交換器無膠墊,故可在較高溫度下工作,使用溫度理論上可達800℃以上,并已有720℃的使用實例。板殼式熱交換器的主要缺點是制造工藝較管殼式復(fù)雜,焊接量大且要求高。

 
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