【正文】 在多程換熱器中，一般對同一流體在各流程中應采用的流道數(shù)。因此，一般單板面積可按角孔流速為 6m/s 左右考慮。程數(shù)為 3，每程管道數(shù)為 10；301? 為水的流程。 （ 2）設備型式：板式換熱器 （ 3）操作條件： ① 煤油：入口溫度 140℃ ，出口溫度 40℃ ② 冷卻介質(zhì)：自來水，入口溫度 30℃ ，出口溫度 50℃ ③ 允許壓強降：不大于 105Pa ④ 每年按 330 天計，每天 24 小時連續(xù)運行 （ 4）建廠地址：天津地區(qū)。選用橡膠密封墊材質(zhì)的關鍵是耐溫和密封性能，橡膠密封墊材質(zhì)可按文獻選用 。 （ 4）設 換熱器旁通管 當冷熱介質(zhì)流量比較大時，可在大流量一側換熱器進出口之問設旁通管，減少進入換熱器流量，降低阻力。 （ 2）采用 非對稱型板式換熱器 對稱型 板式換熱器 由板片兩面波 紋幾何結構相同的板片組成，形成冷熱流道流通截面積相等的板式換熱器。左右 )小于 90。介質(zhì)的溫差越大，流體的自然對流越強，形成的滯留帶的影響越明顯，因此介質(zhì)進出口位置應按熱流體上進下出，冷流體下進上出布置，以減小滯留帶的影響，提高傳熱效率 。K)，非對稱型約增加 500 W/(m ③選用 熱導率高的板片 板片材質(zhì)可選擇奧氏體不銹鋼、鈦合金、銅合金等。板片的波形包 括人字形、平直形、球形等?？刹鹗桨迨綋Q熱器受橡膠密封墊耐熱溫度的限制，適用于水一水傳熱。 流程組合形式應根據(jù)換熱和流體阻力計算，在滿足工藝條件要求下確定。 箱行半焊板式換熱器系列 適用于高溫，高壓，真空及要求無泄漏的場合。 顆粒纖維介質(zhì)專用型板式換熱器 在酒精釀造，造紙，紡織，及其他含顆粒或纖維介質(zhì)的熱交換中必須采用專 用大間隙無阻礙的板式換熱器。 在液 ?液換熱設備中傳熱系數(shù)較高，實際應用范圍廣泛。所有這些又常常是相互制約、相互影響的，通過設計的優(yōu)化加以解決。 （ 9） 食品工業(yè)：果汁滅菌冷卻，動植物油加熱冷卻等。 （ 1） 制冷：用作冷凝器和蒸發(fā)器。進入 20 世紀 90 年代后，制冷用板式換熱器又得到進一步發(fā)展，一種能夠應用于氨制冷系統(tǒng)的板式換熱器在瑞典斯特爾公司研制成功。 （ 2） 凍結傾向少，抗凍性能高 。 （ 3）處理量不大，因板間距小，流道截面較小，流速亦不能過大。 ⑤ 板式換熱器熱損失小 。 板式換熱器占地面積為同樣換熱能力的列管換熱器的 30%左右，若與淋灑式的排管冷卻器相比就更優(yōu)越。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 板壁進行熱交換。密封墊片老化速度慢。 （ 2） 占地面積小 由于傳熱效率高，設備結構緊湊，使得板式換熱器占地面積為同等能力的管殼式換熱器的 40%。 板式換熱器是由傳熱板片、密封墊片、壓緊板、上下導桿、支柱、夾緊螺栓等主要零件組成。 煤油冷卻器 —— 板式換熱器的設計 6 （ 5） 重量輕 板式換熱器的板片厚度僅為 ~， 而管殼式換熱器的換熱管的厚度為~，管殼式的殼體比板式換熱器的框架重得多，板式換熱器一般只有管殼式重量的 1/5左右。 煤油冷卻器 —— 板式換熱器的設計 5 第一章 板式換熱器的結構 特點和分析 板式換熱器的結構分析 板式換熱器主要由框架和板片兩大部分組成。隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，制冷技術的發(fā)展前途遠大，特別是各種大型的工業(yè)制冷裝置和空調(diào)用制冷裝置發(fā)展迅速，這為各種制冷用板式換熱器的應用提供了廣闊的市場。 （ 2） 設計的目的： 通過對煤油產(chǎn)品冷卻的列管式換熱器設計，達到讓學生了解該換熱器的結構特點，并能根據(jù)工藝要求選擇適當?shù)念愋?，同時還能根據(jù)傳熱的基本原理，選擇流程，確定換熱器的基本尺寸，計算傳熱面積以及計算流體阻力。 ⑤ 繪制換熱器總裝配圖。 我國板式換熱器的研究、生產(chǎn)、制造 , 開始于 60 年代。 板式換熱器與管殼式換熱器的比較 （ 1） 傳熱系數(shù)高 由于不同的波紋板相互倒置，構成復雜的流道，使流體在波紋板間流道內(nèi)呈旋轉三維流動，能在較低的雷諾數(shù)（一般 Re=50~200）下產(chǎn)生紊流，所以傳熱系數(shù)高，一般認為是管殼式的 3~5 倍。而管殼式換熱器熱損失大，需要隔熱層。傳熱板片和密封墊片的材質(zhì)一般可根據(jù)下表進行選取，也可根據(jù)用戶的不同需要選擇其它材料。 （ 5） 壓力阻力損失小 傳熱板片角孔處波紋方向科學，采用流線型設計，避免流動死區(qū)，流道當量直徑大，減小了壓力損失。 并使其具有結構緊湊、金屬耗量低、操作靈活性大、熱損失小、安裝、檢查拆洗方便、耐腐性強、使用壽命長等突出優(yōu)點。 （ 2）結構緊湊，單位體積設備提供的傳熱面積大。 ④ 板式換熱器金屬消耗量低 。 （ 3）操作靈活性大， 可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)板片數(shù)目以增減傳熱面積，或以調(diào)節(jié)流道的方法，適應冷、熱流體流量和溫度變化的要求。 （ 1） 制冷劑 充灌量小，有利于環(huán)境保護和降低運行成本 。并且極易實現(xiàn)單元化，安裝簡單方便，維護和運輸都可以節(jié)約費用，降低成本。 我國自上世紀 60 年代初開始生產(chǎn)板式換熱器，到 1994 年，以節(jié)能型產(chǎn)品定 點的板式換熱器生產(chǎn)廠家即達 15 家，并且一些廠家還進行板式蒸發(fā)器及其傳熱特性的研究工作，然而這些廠家也僅限于生產(chǎn)板框式換熱器（ DHE）。 （ 6） 電力工業(yè)：高壓變壓器油冷卻，發(fā)電機軸承油冷卻等。在某一種場合下性能很好的換 熱器，如果換到另一種場合可能傳熱效果和性能會有很大的改變。C 到 200176。C的工況?？梢詽M足各種規(guī)格進口 板式換熱器，板片 及墊片的替代要求。確定板型時不宜選擇單板面積太小的板片，以免板片數(shù)量過多，板間流速偏小，傳熱系數(shù)過低，對較大的換熱器更應注意這個問題。 板式換熱器的優(yōu)化設計方向 近年來， 板式換熱器 技術日益成熟，其傳熱效率高，體積小，重量輕，污垢系數(shù)低，拆卸方便，板片品種多，適用范圍廣，在供熱行業(yè)得 到了廣泛應用。提高板式換熱器傳熱效率的 關鍵是提高 傳熱系數(shù)和對數(shù)平均溫差 。有些供熱單位為防止盜水及鋼件腐蝕，在供熱介質(zhì)中添加藥劑，因此必須注意水質(zhì)和黏性 藥劑引起雜物沾污換熱器板片。采用人字形板片組合時，相鄰板片互相倒置，波紋相互接觸，形成了密度大、 分布均勻的支點，板片角孑 L 及邊緣密煤油冷卻器 —— 板式換熱器的設計 19 封結構已逐步完善，使換熱器具有很好的承壓能力。在相同工況下，逆流時對數(shù)平均溫差最大，順流時最小，混合流型介于二者之問。 （ 1）采用 熱混合板 熱混合板的板片兩面波紋幾何結構相同，板片按人字形波紋的夾角分為硬板 (H)和軟板 (L)，夾角 (一般為 120。熱混合板冷熱兩側的角孔直徑通常相等，冷熱介質(zhì)流量比過煤油冷卻器 —— 板式換熱器的設計 20 大時，冷介質(zhì)一側的角孑 L 壓力損失很大。大 流量一側采用較少的流程，以降低換熱器阻力。根據(jù)不同冷熱介質(zhì)流量比，可參照表 1 選用不同形式的板式換熱器，表中非對稱型板式換熱器流道截面積比為 2。 選用板片材質(zhì) 不銹鋼板片可能產(chǎn)生腐蝕失效的現(xiàn)象有點蝕、縫隙 腐蝕、應力腐蝕、晶間腐蝕、均勻腐蝕等，應力腐蝕的發(fā)生率較高。 初估換熱面積 25 m???? 初選 型板式換熱器，其單通道橫截面積為 ,實際單板換熱面積為 (有效面積 )。水側 滿足要求。 （ 3）流程的確定 兩側流體的流量大致一致時，應盡量按等程布置；當兩 側流體的流量相差較大時，則流量小的一側按多流程布置或采用不等截面通道的板式換熱器。F△ tm （ 2） 估算法 可按下面估算： 當板間流速為 ~水（汽） ——水 K=3000~7000； 水（汽） ——油 K=400~1000 油 ——油 K=175~400 五．參考文獻 ［ 1］ 楊崇麟 .板式換熱器工程設計手冊［ M］ . 北京機械工業(yè)出版社 , 1998. ［ 2］ 許文 . 新編換熱器選型設計與制造工藝實用全書［ M］ . 北方工業(yè)出版社 , 2020. ［ 3］秦叔經(jīng) , 葉文邦 .化工設備設計全書 換熱器［ M］ . 化學工業(yè)出版社 ,2020. ［ 4］ 程寶華，李先瑞 .換熱器及換熱設備的應用技術［ M］ . 中國建筑工業(yè)出版社 ,2020. 煤油冷卻器 —— 板式換熱器的設計 32 六 . 換熱器總裝置圖 煤油冷卻器 —— 板式換熱器的設計 33 板式換熱器規(guī)格型號： 外形尺寸 ， mm 1320968 ?? 流道寬度， mm 266 單片有效面積， 平均板間距， mm 6