【正文】 R170C等。C的工況。 板式換熱器作為冷凝器主要有：冷凍劑冷凝器、蒸汽冷凝器和烴類冷凝器。也可于氣體冷卻、冷凝或沸騰傳熱。其主要特點為結構緊湊 ，易維修。C 到 200176。 對工程技術人員而言，在設計換熱器時，對于型式的合理選擇、經濟運行和降低成本等方面應有足夠的重視，必要時，還得通過計算來進行技術經濟指標分析、投資和操作費用對比，從而使設計達到該具體條件下的最佳設計。針對不同的工藝條件及操作工況，我們有時使用特殊型式的換熱 器或特殊的換熱管，以實現(xiàn)降低成本的目的。換熱器選型時需要考慮的因素是多方面的，主要有： （ 1）熱負荷及流量大小 （ 2）流體的性質 （ 3）溫度、壓力及允許壓降的范圍 （ 4）對清洗、維修的要求 （ 5）設備結構、材料、尺寸、重量 （ 6）價格、使用安全性和壽命 在換熱器 選型 中，除考慮上述因素外，還應對結構強度、材料來源、加工條件、密封性、安全性等方面加以考慮。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。可以預計，隨著對制冷用板式換熱器的了解和認識，板式換熱器以其高效傳熱，結構緊湊，節(jié)能節(jié)材并具環(huán)保功能等特點，必將越來越廣泛地應用于制冷裝置。 我國自上世紀 60 年代初開始生產板式換熱器，到 1994 年，以節(jié)能型產品定點的板式換熱器生產廠家即達 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板框式換熱器（ DHE）。目前，這種系統(tǒng)已經形成了 8 個產品，冷量從 10kw~1000kw。這種新型的組合式板式換熱器結合了板框式和釬焊式的特點。日本在上世紀 80 年代開始研究制冷用板式換熱器，并在制冷裝置中使用，收到了良好的經濟效益，世界上一些著名的制冷公司如約克、開利、日立等也相繼在制冷裝置中采用板式換熱器。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。 （ 3） 蒸發(fā)徹底，經濟性高 。 由于水在低流速時，就能在板式換熱器中形成高度紊流，溫度分布非常均勻，從而減少了冷凍水的凍結傾向。而板式換熱器一方面體積小，另一方面間距尺寸也小。 （ 1） 制冷劑 充灌量小，有利于環(huán)境保護和降低運行成本 。因此強化制冷換熱器的傳熱，減少重量和體積，降低金屬消耗量一直是制冷技術中的發(fā)展方向，現(xiàn)已出現(xiàn)了一種新型的、全焊接式的板式換熱器在制冷技術中的應用，并且表現(xiàn)出強勁的發(fā)展?jié)摿Α?板式換熱器 缺點是密封周邊較長，容易泄漏，使用溫度只能低 于 150℃ ，承受壓差較小，處理量較小，一旦發(fā)現(xiàn)板片結垢必須拆開清洗。 （ 2）操作溫度不能太高，因為墊片耐熱性能的限制，如對合成橡膠墊圈不高于 130℃，對壓縮石棉墊圈也應低于 250℃。 （ 3）操作靈活性大，可以根據需要調節(jié)板片數(shù)目以增減傳熱面積，或以調節(jié)流道的方法，適應冷、熱流體流量和溫度 變化的要求。 松開壓緊螺母即可進行清洗維護 ,更換膠墊或板片。 板式換熱器由于僅是板片周圍邊暴露在大氣中，所以熱損失僅 1%左右，不需要采用保溫層。板式換熱器的板片每平方米消耗 金屬為 8kg左右，而同樣參數(shù)的螺旋板式換熱器則需要 20kg 左右，其他管殼式換熱器就更多了。 ④ 板式換熱器金屬消耗量低 。 ③ 板式換熱器組裝靈活 。 ② 板式換熱器傳熱效率高 。在實際應 用中有兩種，一種是旋壓法制造的傘 板式換熱器 ，另一種是沖壓法制造的平板 換熱器 ，其結構特點如下： ① 板式換熱器體積小、占地面積少 。 （ 2）結構緊湊，單位體積設備提供的傳熱面積大。 煤油冷卻器 —— 板式換熱器的設計 8 第二章 板式換熱器的優(yōu)缺點及實際應用 板式換熱器的優(yōu)缺點 板式換熱器的特點 （ 1）總傳熱系數(shù)高，因板式換熱器中，板面被壓制成波紋或溝槽，在低流速下（如 Re=200 左右）即可達到湍流，故總傳熱系數(shù)高，而液體阻力卻增加不大，污垢熱阻亦較小，對低粘度液體的傳熱， K 值可高達 7000W/（ m2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。 組裝時 A 板和 B 板交替排列，板片間形成網狀通道四個角孔形成分配管和匯合管，密封墊把冷熱介質密封在換熱器里，同時又合理的將冷熱介質分開而不致混合。 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。 在相同壓力損失情況下，板式換熱器傳熱系數(shù)比管式換熱器高 3—5 倍，占地面積為管式換熱器的 1/3，熱回收率高達 90%以上。 板式換熱器是液 —液、液 —汽進行熱交換的理想設備。 （ 7） 運行安全可靠 板式換熱器密封墊片利用雙道密封結構，在板片夾緊狀態(tài)下變形小，回彈性好，組裝及維修重新組裝后墊片密封可靠，換熱器無內泄現(xiàn)象，如有外泄現(xiàn)象可及時發(fā)現(xiàn)處理。 （ 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。 （ 4） 耐壓能力高 傳熱板片流道四周采用加強結構；相鄰板片波紋波峰相互支撐，形成大量觸點 ，接觸點分布均勻提高了板片的剛性。 （ 3） 使用壽命長 傳熱板片采用免粘掛墊結構，避免了粘結劑對傳熱板片的腐蝕；傳熱板片拉伸成型時，采用非同時合模新工藝，保證了板片均勻拉伸，波紋尺寸精確，使得傳熱板片各部分耐腐蝕能力及機械強度均勻。每平方米換熱器面積可實現(xiàn)供需暖建筑面積 500～ 1000 平方米。傳熱板片和密封墊片的材質一般可根煤油冷卻器 —— 板式換熱器的設計 6 據下表進行選取，也可根據用戶的不同需要選擇其它材料。 板式換熱器工作壓力一般為 ～ Mpa，工作溫度一般低于 160℃ 。傳熱板片四個角開有角孔并鑲貼密封墊片，設備夾緊時，密封墊片按流程組合形式將各傳熱板片密封連接，角孔處互相連通，形成迷宮式的介質通道，使換熱介質在相鄰的通道內逆向流動，經強化熱輻射、熱對流、熱傳導進行充分的熱交換。 （ 11） 單位長度的壓力損失大 由于傳熱面之間的間隙較小，傳熱面上有凹凸，因此比傳統(tǒng)的光滑管的壓力損失大。而管殼式換熱器熱損失大，需 要隔熱層。 （ 8） 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，卸下板片進行機械清洗，這對需要經常清洗設備的換熱過程十分方便。 （ 6） 價格低 采用相同材料，在相同換熱面積下，板式換熱器價格比管殼式約低 40%~60%。 （ 4） 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，即可達到所要求的流程組合，適應新的換熱工況，而管殼式換熱器的傳熱面積幾乎不可能增加。 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呈旋轉三維流動，能在較低的雷諾數(shù)（一般 Re=50~200）下產生紊流，所以傳熱系數(shù)高，一般認為是管殼式的 3~5倍。 框架由固定壓緊板、活動壓緊板、上下導桿和夾緊螺栓等構成。 板片由各種材料的制成的薄板用各種不同形式的磨具壓成形狀各異的波紋，并在板片的四個角上開有角孔，用于介質的流道。鑒于對板式換熱器結構特點的了解 , 本文研究了板式換熱器的設計方法 , 分析了在一定情況下 煉油廠冷卻煤油產品 的設計過程 。 我國板式換熱器的研究、生產、制造 , 開始于 60 年代。面對型號眾多的換熱器 , 如何 根據工藝要求選出最佳的換熱器 , 是設計者經常遇到的問題。 換熱器是石油、化工、制藥等工業(yè)部門中應用相當廣泛的單元設備之一。近年來，焊接型板式換熱器的緊湊性、重量輕、制冷性能好、運行成本低等優(yōu)越性已越來越被人們所認識。 ⑤ 繪制換熱器總裝配圖。 ③ 換熱器的主要結構尺寸設計。 二、 設計任務及操作條件 （ 1）處理能力 8 萬噸煤油 /年 （ 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 45℃ ② 冷卻介質：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 300 天計，每天 24 小時連續(xù)運行 （ 4）設計項目 ① 設計方案簡介：對確定的工藝流程及換熱器型式進行簡要論述。 設計任務書 一、 設計