【正文】 在制冷技術(shù)中，換熱器是不可缺少的 制冷設(shè)備 ， 冷凝器 、 蒸發(fā)器 、回?zé)崞饕约爸虚g冷卻器等換熱設(shè)備，不僅在重量、體積和金屬耗量上占整個制冷裝置的 50%以上，而且對制冷性能也會產(chǎn)生重大影響。即使發(fā)生了凍結(jié)，也更能承受凍結(jié)所產(chǎn)生的壓力，而不像殼管式換熱器那樣容易使熱管脹裂，并且可以在結(jié)凍后繼續(xù)使用。與 氟利昂 制冷系統(tǒng)相比，采用這種板式換熱器的氨制冷系統(tǒng)不僅在機(jī)組材料、體積重量上有明顯的優(yōu)勢，而且性能系數(shù)也要高 10%~20%。 （ 3） 化學(xué)工業(yè)：純堿工業(yè)，合成氨，酒精發(fā)酵，樹脂合成冷卻等。 （ 11） 集中供熱：熱電廠廢熱區(qū)域供暖，加熱 洗澡用水。 因此， 應(yīng)綜合考慮工藝條件和機(jī)械設(shè)計的要求，正確選擇合適的換熱器型式來有效地減少工藝過程的能量消耗。此外，它還具有容量大、結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉、清洗方便等優(yōu)點，因此它在換熱器中是最主要的型式。 煤油冷卻器 —— 板式換熱器的設(shè)計 15 低阻降冷凝專用型板式換熱器 適用于各種工業(yè)氣體的冷凝工藝需要，冷凝阻力非常小，又要有很高的傳熱 系數(shù)，一般的板式換熱器不能實現(xiàn)。 煤油冷卻器 —— 板式換熱器的設(shè)計 17 板式換熱器選型時應(yīng)注意的問題 （ 1） 板型選擇 板片型式或波紋式應(yīng)根據(jù)換熱場合的實際需要而定。因為在傳熱 表面兩側(cè)對流換熱系數(shù)相等或接近時傳熱系數(shù)獲得較大值。 提高板式換熱器的效能是一個綜合經(jīng)濟(jì)效益問題，應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。 ②減小 污垢層熱阻 減小換熱器的污垢層熱阻的關(guān)鍵是防止板片結(jié)垢。K) ，強(qiáng)度高，沖壓性能好，不易被氧化，價格合金和銅合金低，供熱工程中使用最多，但其耐氯離子腐蝕的能力差比鈦 。 。但提高流速，將加大換熱器的阻力，提高循環(huán)泵的耗電量和設(shè) 備造價。熱混合板硬板的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)高，流體阻力大，軟板則相反。非對稱型板式換熱器的傳熱系數(shù)下降微小，且壓力降大幅減小。該方式應(yīng)采用逆流布置，使冷介質(zhì)出換熱器的溫度較高，保證換熱器出口合流后的冷介質(zhì)溫度能達(dá)到設(shè)計要求。粘接式是在換熱器組裝時，將橡膠密封墊用膠水粘接在板片密封槽內(nèi)。 確定物性數(shù)據(jù) 定性溫度：殼取流體進(jìn)口的平均值?？偘迤瑪?shù)為 3 10+3 10+1煤油冷卻器 —— 板式換熱器的設(shè)計 24 ＝ 61 片，實際傳熱板數(shù)為 59160 ?? ，總流道數(shù)為 。流速高，換熱系數(shù)高，阻力降也增大；反之，則相反。 （ 4）流向的選取 單相換熱時，逆流具有最大的平均溫差，一般在板式換熱器的設(shè)計中要盡可能把流體布置為逆流。F△ tm 式中： Q——熱流量（ W） 煤油冷卻器 —— 板式換熱器的設(shè)計 31 △ tm——對數(shù)平均溫差（ ℃ ） F——傳熱面積（ m2） 板式換熱器在實際運(yùn)行中，由于污垢、水流不均等情況影響，需在上式中引入修正系數(shù) 223。另外，當(dāng)某一介質(zhì)的溫升或溫降幅度較大時，也可采用多流程。油側(cè) , , 552551PaP PaPs ????? ????? 煤油冷卻器 —— 板式換熱器的設(shè)計 29 故所選板式換熱器規(guī)格型號：301 103121 ??? 主要性能參數(shù)； 外形尺寸 ? ?高寬長 ?? ， mm 1320968 ?? 有效面積， 2m 波紋形式 等腰三角形 波紋高度， mm 6 流道寬度， mm 266 平均板間距， mm 6 平 均流道橫截面積， 2m 平均當(dāng)量直徑， mm 12 板質(zhì)材料 1Cr18Ni9Ti 煤油冷卻器 —— 板式換熱器的設(shè)計 30 第五章、主體設(shè)備設(shè)計原則及分析 設(shè)計的一般原則 為某一工藝過程選型設(shè)計板式換熱器時，要考慮其設(shè)計壓力、設(shè)計溫度、介質(zhì)特性和經(jīng)濟(jì)性等因素。 試選組裝 12—301103??。由氯離子引起的應(yīng)力腐蝕最多，板片材質(zhì)可根據(jù)介質(zhì)中的氯離子質(zhì)量濃度按表 2 選用 ]，表中 30 316代表的不銹鋼材料牌號為 OCrl8Ni 0Crl7Nil2Mo2， TA1 代表鈦合金 。采用對稱型或非對稱型、單流程或多流程板式換熱器，均可設(shè)置換熱器旁通管，但應(yīng)經(jīng)詳細(xì)的熱力計算。多流程組合出現(xiàn)混合流型，平均傳熱溫差稍低。另外，熱混合板設(shè)計技術(shù)難以實現(xiàn)精確匹配，往往導(dǎo)致節(jié)省板片面積有限。左右 )大于 90。提高換熱器對數(shù) 平均溫差的方法為盡可能采用逆流或接近逆流的混合流型，盡可能提高熱側(cè)流體的溫度，降低冷側(cè)流體的溫度 。國產(chǎn)可拆式板式換熱器最大承壓能力已達(dá)到了 MPa。如果水中有黏性雜物，應(yīng)采用專用過濾器進(jìn)行處理。 提高換熱器傳熱系數(shù)只有同時提高板片冷熱兩側(cè)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，減小污垢層熱阻，選用熱導(dǎo)率高的板片，減小板片的厚度，才能有效提高換熱 器的 傳熱系數(shù) 。板式換熱器按組裝方式分為可拆式、焊接式、釬焊式、板殼式等。 （ 2） 流程和流道的選擇 流程指板式換熱器內(nèi)一種介質(zhì)同一流動方向的一組并聯(lián)流道，而流道指板式換熱器內(nèi)，相鄰兩板片組成的介質(zhì)流動通道。 煤油冷卻器 —— 板式換熱器的設(shè)計 16 實驗室適用型板式換熱器 BR BR6 等 型號小型板式換熱器適用于小流量的場合使用。 主要型號： BR BR BR BR3 BR3 BR50、 BR6 BR80、 BR100、BR140 等。C 之間，材料主要是鈦、不銹鋼等。 因此，針對具體情況正確地選擇換熱器的類型，是很重要的。 （ 7） 造紙工業(yè)：漂白工藝熱回收，加熱洗漿液等。在我國，制冷用板式換熱器的應(yīng)用尚處于起步階段，日前許多制冷廠家都在自己的產(chǎn)品中采用了制冷用板式換熱器，而且其產(chǎn)品廣泛的受到用戶青睞。 由于與傳統(tǒng)的殼管式換熱器相比，制冷用板式換熱器具有十分明顯的發(fā)展優(yōu)勢，自上世紀(jì) 70 年代開始在制冷裝置中得到應(yīng)用 以來，已經(jīng)日益受到人們的重視，特別是許多發(fā)達(dá)國家，如歐洲、美國、日本、澳大利亞等都非常重視制冷用板式換熱器的研究和應(yīng)用。 殼管式換熱器的殼側(cè)和管側(cè)的容積都很大，要使制冷系統(tǒng)正常工作，必須充灌大量的制冷劑，而且還可能造成環(huán)境污染。 （ 4）加工制造容易，檢修清洗方便，熱損失小 （ 1）允許操作壓力較低，最高不超過 1961kPa，否則容易滲漏。 板式換熱器主要由不銹鋼或鈦合金壓制的 傳熱片、密封膠墊、夾緊螺栓和壓緊板整機(jī)框架等零部件組成。 板式換熱器屬于高效換熱設(shè)備。 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。 （ 6） 拆卸方便、快捷 由于膠墊為免粘掛墊，板片為懸掛在上導(dǎo)梁，夾緊螺柱為快裝式結(jié)構(gòu)，在清洗設(shè)備板片時可快速拆下螺柱、移動板片來清洗板片、更換膠墊。 主要技術(shù)特點如下： （ 1） 傳熱效率高 傳熱 板片波紋結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，有利于強(qiáng)化傳熱，可以使介質(zhì)在較低流速下形成激烈的湍流狀態(tài)，結(jié)垢可能性降低，傳熱效率高。 （ 10） 容量較小 是管殼式換熱器的 10%~20%。 （ 2） 對數(shù)平均溫差大，末端溫差小 在管殼式換熱器中，兩種流體分別在管程和殼程內(nèi)流動，總體上是錯流流動，對數(shù)平均溫差修正系數(shù)小，而板式換熱器多是并流或逆流流動方式，其修正系數(shù)也通常在 左右，此外，冷、熱流體在板式換熱器內(nèi)的流動平行于換熱面、無旁流，因此使得板式換熱器的末端溫差 小，對水換熱可低于 1℃ ，而管殼式換熱器一般為 5℃ . （ 3） 占地面積小 板式換熱器結(jié)構(gòu)緊湊，單位體積內(nèi)的換熱面積為管殼式的 2~5 倍，也不像管殼式那樣要預(yù)留抽出管束的檢修場所，因此實現(xiàn)同樣的換熱量，板式換熱器占地面積約為管殼式換熱器的 1/5~1/10。板式換熱器的廣泛應(yīng)用 , 加速了我國板式換熱器行業(yè)的迅速發(fā)展 , 但我國板式換熱器設(shè)計與發(fā)達(dá)國家之間仍存在著不小的差距。 煤油冷卻器 —— 板式換熱器的設(shè)計 2 目錄 設(shè)計任務(wù)書 …………… …………………………………………………… ....…… .1 目錄 ………………………………………………………………………… .…… ....2 前言 ……………………………………………………………………………… .....4 第一章、板式換熱器的結(jié)構(gòu)特點和分析 ………………………………………… .5 板式換熱器的結(jié)構(gòu)分析 ……………………………………… .… ..…… 5 板式換熱器與管殼式換熱器的比較 ……………………… ..… .… .5 板式換熱器的結(jié)構(gòu)技術(shù)特點 …………………………… ...