板式热交换器工作原理及应用解析
在现代工业领域中,热交换器扮演着至关重要的角色,它们被广泛应用于各种领域,包括化工、石油、电力、制药等。其中,板式热交换器以其高效、紧凑的设计和卓越的传热性能而备受青睐。本文将深入探讨板式热交换器的工作原理,介绍其结构特点、传热机制以及应用领域,旨在为行业内用户提供有益的信息。板式热交换器的结构特点
板式热交换器由一系列平行排列的金属板组成,板间形成了多个狭窄的通道,流体通过这些通道进行传热。其结构特点如下:
1、板式热交换器的板材选择
板式热交换器的板材通常采用不锈钢、钛合金、镍合金等耐腐蚀材料,以确保其在恶劣工况下的稳定运行。
2、板式热交换器的密封结构
板式热交换器采用密封垫片或焊接等方式进行密封,以防止流体泄漏。常见的密封材料有橡胶、聚四氟乙烯等。
3、板式热交换器的流体分配器
流体分配器用于将流体均匀分配到各个通道,确保热交换器的传热效果最大化。
板式热交换器的传热机制
板式热交换器通过板间的狭窄通道实现传热,其传热机制主要包括对流传热和传导传热两种方式。
1、对流传热
流体在通道中流动时,与板材表面发生对流传热。流体的流速、流动状态以及板间距等因素都会影响对流传热的效果。
2、传导传热
板材之间的热传导是板式热交换器中的另一种传热方式。板材的导热性能和板间距离是影响传导传热效果的重要因素。
板式热交换器的应用领域
板式热交换器由于其紧凑的设计和高效的传热性能,在许多领域得到广泛应用。
1、化工行业
板式热交换器在化工生产过程中,常用于冷却、加热、蒸发等工艺,能够满足不同工艺条件下的传热需求。
2、石油行业
石油加工过程中,板式热交换器被广泛应用于原油加热、石油产品冷却等环节,提高了生产效率和能源利用率。
3、电力行业
在电力发电过程中,板式热交换器用于冷却锅炉给水、凝汽器冷却等关键环节,确保了发电设备的安全稳定运行。
4、制药行业
板式热交换器在制药工艺中,常用于药液冷却、热灭菌等过程,满足了制药行业对卫生、安全的严格要求。
板式热交换器以其高效、紧凑的设计和卓越的传热性能,在工业领域中得到广泛应用。通过对其工作原理、结构特点以及应用领域的介绍,我们可以更好地理解和应用板式热交换器,提高生产效率,降低能源消耗。
什么是板式热交换器?
板式热交换器是由冲压成形的凹凸不锈钢板构成,其两相临板片间的凹凸纹路以度相对组合,形成交错的接触点。通过真空焊接结合,形成耐高压的交错流通结构。这些交错结构使得冷热流体产生强烈紊流,以实现高效换热。
板式热交换器主要由一组波纹金属板组成,板上设有四个角孔,用于传输两种液体。金属板片安装在由固定板和活动压紧板组成的框架内,并通过夹紧螺栓固定。板片上装有密封垫片,用以密封流体通道,并引导流体交替通过各自的流道,实现热交换。
流体的流量、物理性质、压力降和温度差决定了板片的数量和尺寸。波纹板的设计不仅增强了湍流程度,还提供了多个支承点,以承受介质间的压力差。金属板片通过上导杆悬挂于固定板和活动压紧板上,并由下导杆定位,两端固定在支撑柱上。
板式热交换器通过其独特的结构设计,实现高效、紧凑的热交换过程,广泛应用于工业、暖通、食品加工等多个领域。其高效的热交换性能,使得在处理大量热能转换需求时,能够显著提高能效,减少能耗,具有重要的应用价值。
什么是板式热交换器什么是热换器
一、板式热交换器板式热交换器是由一系列具有特定波纹形状的金属片叠装而成的高效换热器。其特点包括:
高效换热:通过板片间的薄矩形通道进行热量交换,传热系数高。热损失小:结构紧凑,减少了热量的散失。结构轻巧:占地面积小,便于安装和清洗。应用广泛:适用于液液、液汽等多种介质的热交换。使用寿命长:由于材料选择和结构设计合理,具有较长的使用寿命。根据结构,板式热交换器可分为可拆卸板式换热器、焊接板式换热器、螺旋板式换热器和板卷式换热器等四大类。
二、热交换器
热交换器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备。它是化工、石油、动力、食品等工业部门的通用设备,在生产中占有重要地位。热交换器的种类很多,根据冷、热流体热量交换的原理和方式,基本可分为三大类:
间壁式换热器:冷热流体通过固体壁面进行热量交换。混合式换热器:冷热流体直接混合进行热量交换。蓄热式换热器:利用固体蓄热体进行热量交换。此外,根据使用目的、结构材料、传热面形状和结构以及用途等,热交换器还可以进行进一步分类。例如,根据使用目的可分为冷却器、加热器、冷凝器和汽化器;根据结构材料可分为金属材料换热器和非金属材料换热器;根据传热面的形状和结构可分为管式换热器和板式换热器等。
阿法拉伐板式热交换器国内常见型号
阿法拉伐板式热交换器是业内知名的高效热交换设备。其国内常见型号涵盖了从M6至P系列,以及特定的型号如Clip 和H。
M6系列是基础型号,包括M6、M6M、M6MX-R、M6MX-L。MM和MBW紧随其后,MB、MM、MB Lip等型号则进一步增加了性能选项。MKBW、MXB、MXM等型号则进一步扩展了应用范围。
M、MAM、MAW等型号提供了更强大的热交换能力。AB-R、AB-L、A、AB、A、AB、AM、AMB、AK等型号则为不同应用环境提供了定制化解决方案。
AX、AXB、AXBW等型号则进一步优化了设计,提高了效率。TLB、TB、TP、TM、TS6M、TSM等型号则在特定领域内提供了专业解决方案。
P系列型号如P、P-P、P-D、P、P,以及Clip 和H,则为不同场景下的应用提供了多样化选择。这些型号均具备出色的性能和可靠性,适用于各种工业和商业用途。
综上所述,阿法拉伐板式热交换器的常见型号覆盖了广泛的工业需求,从基础型号到专业定制化解决方案,以满足不同场景下的热交换需求。
换热器简介——板式换热器
板式换热器是一种新型高效、紧凑的换热器。以下是关于板式换热器的详细介绍:结构组成:
传热板片:关键元件,设计时考虑流体在低速下发生强烈湍流以强化传热,并提高板片刚度。波纹形式多样,如人字形、水平平直、锯齿形等,其中人字形和水平平直波纹板应用最广。密封垫圈:防止流体外漏和内漏的关键部件,安装于密封槽中,承受压力和温度,受工作流体侵蚀,材料多样,如天然橡胶、丁睛橡胶等。压紧装置:用于将垫圈压紧,产生足够密封力,确保不泄漏,包括固定与活动的压紧板、压紧螺栓。材料选择:
板片材料多样,包括碳钢、不锈钢、铝及其合金等,其中不锈钢应用最广。钛因耐腐蚀性能好,在含氯介质中应用广泛。板片厚度通常为0.5~1.5mm,制造关键是板片的成型,目前多为冲压型板。应用领域:
广泛应用于医药、食品、制酒、饮料、合成纤维、造船、化工等领域,并随着板型和结构的改进,应用领域在不断扩大。技术指标与限制:
操作压力和温度受到结构限制,国内一般的板式热交换器用于0.6MPa以下的压力和~℃的温度。通过改进,耐压和耐温已有提高,现在国内生产的板式热交换器最高工作压力可达1.6MPa,最高工作温度可达℃。发展与创新:
全球多家厂商处于行业领先地位,已进入中国市场。我国已有几十家专业生产厂家,并形成一定的市场份额和龙头企业。型号表示法依据ISO —进行了修订,考虑了技术创新、提高、企业产品特征和配件产品的可选择性。全焊式、半焊式板式热交换器的出现使应用范围大大扩展。什么是板式换热器
板式换热器是一种高效的热交换设备。板式换热器是一种由一系列金属板片组成的热交换器,这些板片之间形成了一系列的通道,通过这些通道,一种流体在板间流动,另一种流体则在相邻的通道内流动,从而实现两种流体之间的热量交换。板式换热器以其结构紧凑、换热效率高、易于清洗和维修等特点广泛应用于众多工业领域。
板式换热器的主要特点如下:
1. 高效的热交换性能。板式换热器的设计使其能够实现较高的传热系数,这意味着在较小的空间内可以实现大量的热量传递,提高了热交换的效率。
2. 结构紧凑。由于板式换热器采用板片叠加的设计,因此可以在较小的空间内完成大量的热交换任务,适用于空间有限的工作环境。
3. 灵活多变。板式换热器可以根据需要方便地增加或减少板片数量,以调整热交换面积,适应不同的工作需求。
4. 易于清洗和维护。板式换热器的板片设计使得其易于拆卸和清洗,同时维修也相对方便,降低了设备的维护成本。
板式换热器广泛应用于供暖、制冷、化工、食品和制药等工业领域。它不仅能够实现热量的高效交换,还能有效地节约能源消耗,提高生产效率。随着科技的进步和工艺的发展,板式换热器将在更多领域得到应用,成为热交换技术的重要发展方向。
板式换热器Pk一/是什么意思?
板式换热器,那么它与常见换热器有哪些不同呢?一起来看看吧!
(一)简介
板式换热器是近几十年来得到发展和广泛应用的一种新型高效、紧凑的换热器。它由一系列互相平行、具有波纹表面的薄金属板相叠而成,而螺旋板式换热器更为紧凑,传热性能更好。
在板式换热器领域,瑞典阿法拉伐、英国(APV)/美国(SPX)、瑞典舒瑞普(SWEP)、德国基伊埃(GEA)、德国风凯(Funke)、美国传特(Tranter)、意大利斯普莱力、日本日阪(Hisaka)、韩国(LHE)都是世界上处于行业领先水平的板式换热器生产商,并且多数已经进入中国市场。我国现在至少已有几十家专业生产厂家,并形成了确定的市场份额和龙头企业。板式换热器尤其是更适宜用于医药、食品、制酒、饮料、合成纤维、造船、化工等领域,并且随着板型、结构上的改进,正在进一步扩大它的应用领域。
(二)构造和工作原理
板式换热器由三个主要部件:传热板片、密封垫圈、压紧装置及其他一些部件,如夹紧螺柱、导杆和接管等组成,如图1所示。在固定压紧板上,交替地安放一张板片和一个垫圈,然后安放活动压紧板,旋紧压紧螺栓即构成一台板式热交换器。各传热板片按一定的顺序相叠即形成板片间的流道,冷、热流体在板片两侧各自的流道内流动,通过传热板片进行热交换如图2所示。
图1 压紧装置
图2 板式热交换器的流向示意图
(1)传热板片
传热板片是板式热交换器的关键元件。它的设计主要考虑两方面因素:①使流体在低速下发生强烈湍流,以强化传热;②提高板片刚度,能耐较高的压力。
传热板片的波纹形式对传热效率及流动阻力影响较大。为了满足不同传热工况的需要,人们已经研发出许多种类的波纹传热板片。其中,以人字形波纹板和水平平直波纹板应用最广泛。
人字形波纹板断面形状常为三角形,人字形之间夹角通常为。板式热交换器组装时,每相邻两板片是相互倒置的,从而形成网状触点,并使通道中流体形成网状流。据统计,装配后相邻板片间能形成多达每平方米投影面积上个支承触点。流体从板片一端的一个角孔流入,可从另一端同一侧的角孔流出,称为“单边流”,或从另一端另一侧的角孔流出,称之“对角流”。根据各种板片的对比试验表明,人字形波纹板片不仅刚性好,传热性能也较好。国内改进的人字形波纹板式水—水热交换器传热系数达到以上,压力降也得到了改善。一般来说,人字形波纹板的流阻较大,且不适宜于含颗粒或纤维的流体。
水平平直波纹板是一种断面形状为等腰三角形的水平平直波纹板。它的传热和流体力学性能均较好,水—水间传热系数可达。其它断面形状的还有有褶的三角形波纹(英国APV公司)、阶梯形波纹(日本蒸馏工业所制造的NPH型板),均属此类。
锯齿形波纹板的特点为组装后的流道断面积不变,因而阻力小,能在高速下运行。支承触点多,刚性大。但板面结构复杂,需要两套模具。近年来我国自行研制出鳞甲波纹形板式热交换器,并已投产。
图3 板式换热器的板片(水平波纹板)
不论何种板片,它们都具有以下共同部分:强化传热的凹凸形波纹;板片四周及角孔处的密封槽;流体进出孔(角孔,一般为圆形,大型冷凝器板片角孔常为三角形);悬挂用缺口。板片组装后两板片间都有相互接触的地方,称为触点,其作用是在板片两侧出现压差时,保持流道的正常间隙形状,同时使流动“网状”化,强化传热。经验表明,合理的触点设计是提高板片耐压程度的有效途径。
板片材料有碳钢、不锈钢、铝及其合金、黄铜、蒙乃尔合金、镍、铝、钛等。目前应用最广的是不锈钢。由于钛的耐腐蚀性能好,特别是在含氯介质中,所以虽然钛很贵,钛板热交换器仍然比较广泛地用于腐蚀性较强的场合。板片的厚度很薄,为0.5~1.5 mm,通常为1 mm左右。制造板式热交换器的关键是板片的成型,目前几乎全是冲压型板。
(2)密封垫圈
为了防止流体的外漏和两流体之间内漏,必须要有密封垫圈。它安装于密封槽中,运行中承受压力和温度,而且受着工作流体的侵蚀,此外还要求在多次拆装后还要求它具有良好的弹性。对橡胶质量的要求除了耐蚀、耐温外,还要求其它物理性能满足下列要求:根据使用压力不同,硬度一般应在~邵氏硬度,压缩永久变形量不大于% ,抗拉强度,延伸率≥% 。板式热交换器运行中出现的故障,很少是板片或其它机件的损坏,大部分是垫圈发生问题,如脱垫、伸长、老化、断裂等。所以,对于板式热交换器的密封垫圈的材料有着特殊的要求,目前广泛应用的有:天然橡胶、丁睛橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶、三元乙丙橡胶、硅橡胶等。它们的使用温度都在~℃以下。近年来研制出压缩石棉垫和石棉橡胶垫,操作温度提高到~℃。随着工艺对操作压力和温度提出更高的要求,板式热交换器的密封结构改进也成为人们的注意力集中点。密封问题之所以显得这样突出,是因为它的密封周边很长。如,一台装有块板片,每片面积为0.5的板式热交换器,其垫圈总长达到约m。再考虑到它的频繁拆卸和清洗,仍要保持不泄漏就并非易事。为了能更好地防止内漏,在密封垫上采用了双道密封。同时为了能及时发现内漏,许多厂家在密封垫圈上开有凹槽,通常称之为“信号孔”,一但出现泄漏,流体将首先由此泄出。
板式换热器十大品牌有哪些?
1. 亿润/E-RUN:山东亿润新能源科技有限公司,拥有散热器产品6大系列多个品种,日产量超过柱,地暖管年产量超过万米。
2. 鲁本斯/RUBENS:鲁本斯暖气片,山东省著名商标,专注于采暖散热器的研发、生产和销售,是高新技术企业,也是山东省的知名品牌。
3. 蓝科高新/LANPEC:甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司,换热器知名品牌,自年创立以来,已成为中国石油与化工装备领域的先驱,以及中国海洋与沙漠石油装备的领导者,是一家国有控股、产权多元化的现代高科技企业。
4. 巨元/THT:成立于年,巨元是国内知名的板式换热器品牌,参与制定了板式热交换器和板式热交换器机组行业标准,拥有项专利,具备年产板式热交换器万平方米、集成换热产品台套的生产能力。
5. 安培威/APV:APV(中国)有限公司,全球换热器设备领先品牌之一,提供专业的换热器设备和工程服务,是世界领先的板式换热器生产商。
6. 阿法拉伐/Alfalaval:阿法拉伐(上海)技术有限公司,始建于年,跨国集团企业,国际换热器行业知名品牌,占据全球换热器市场的领先地位。
7. 传特/Tranter:传特板式换热器(北京)有限公司,知名换热器品牌,专业生产可拆式板式换热器,拥有先进的设计和生产技术,是该领域的领先制造商。
8. 凯络文/Kelvion:Kelvion,成立于年,全球热交换器制造商之一,年进入中国,专注于为工业应用提供解决方案,定制极端环境下的解决方案,产品包括紧凑型翅片、板式、单管、管壳式热交换器以及变压器冷却系统、冷却塔等。
9. 维克斯/viex:四平维克斯换热设备有限公司,始创于年,国家重点高新技术企业,是中国船舶工业协会会员单位,维克斯国际集团核心成员单位,亚洲规模较大、功能最全的换热设备专业制造公司之一。
. 中圣/ZhongSheng:江苏中圣高科技产业有限公司,江苏省著名商标,新加坡上市公司中圣集团旗下企业,专注于换热器产品的研发和生产,是中国化工装备百强企业,中石化设备出口一体化团队战略合作伙伴。