板式換熱器結(jié)構(gòu)原理:
可拆卸板式換熱器是由許多沖壓有波紋薄板按一定間隔,四周通過(guò)墊片密封,并用框架和壓緊螺旋重疊壓緊而成,板片和墊片的四個(gè)角孔形成了流體的分配管和匯集管,同時(shí)又合理地將冷熱流體分開(kāi),使其分別在每塊板片兩側(cè)的流道中流動(dòng),通過(guò)板片進(jìn)行熱交換。板式換熱器理論研究、產(chǎn)品制造都在不斷發(fā)展,市場(chǎng)上新型換熱器層出不窮,其應(yīng)用也日漸廣泛。

板式換熱器選型時(shí)應(yīng)注意哪些?
1板型選擇
板片型式或波紋式應(yīng)根據(jù)換熱場(chǎng)合的實(shí)際需要而定。對(duì)流量大允許壓降小的情況,應(yīng)選用阻力小的板型,反之選用阻力大的板型。根據(jù)流體壓力和溫度的情況,確定選擇可拆卸式,還是釬焊式。確定板型時(shí)不宜選擇單板面積太小的板片,以免板片數(shù)量過(guò)多,板間流速偏小,傳熱系數(shù)過(guò)低,對(duì)較大的換熱器更應(yīng)注意這個(gè)問(wèn)題。
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(dòng)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(dòng)通道。一般情況下,將若干個(gè)流道按并聯(lián)或串聯(lián)的費(fèi)那個(gè)是連接起來(lái),以形成冷、熱介質(zhì)通道的不同組合。
流程組合形式應(yīng)根據(jù)換熱和流體阻力計(jì)算,在滿(mǎn)足工藝條件要求下確定。盡量使冷、熱水流道內(nèi)的對(duì)流換熱系數(shù)相等或接近,從而得到******的傳熱效果。因?yàn)樵趥鳠岜砻鎯蓚?cè)對(duì)流換熱系數(shù)相等或接近時(shí)傳熱系數(shù)獲得較大值。雖然板式換熱器各板間流速不等,但在換熱和流體阻力計(jì)算時(shí),仍以平均流速進(jìn)行計(jì)算。由于“U”形單流程的接管都固定在壓緊板上,拆裝方便。
3壓降校核
在板式換熱器的設(shè)計(jì)選型使,一般對(duì)壓降有一定的要求,所以應(yīng)對(duì)其進(jìn)行校核。如果校核壓降超過(guò)允許壓降,需重新進(jìn)行設(shè)計(jì)選型計(jì)算,直到滿(mǎn)足工藝要求為止。遠(yuǎn)望BR型板式換熱器,具有換熱效率高,物料流阻損失小,結(jié)構(gòu)緊湊,溫度控制靈敏、操作彈性大,裝拆方便,使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn),是目前國(guó)內(nèi)*********的高效節(jié)能換熱設(shè)備。
板式換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算中應(yīng)注意的一些問(wèn)題:
板式換熱器傳熱計(jì)算基本公式為:Q=KFΔtm,式中:Q為換熱量(W),Q=G(i1一i2),G為質(zhì)量流量(kg/s),i1、i2為流體進(jìn)、出口的焓值。
(2)K為傳熱系數(shù)(W/m2℃),K=(1/ac+1/ah+Rp+Rh+Rco1+Rco2)-1
其中ab.ah為熱、冷流體側(cè)換熱系數(shù)(W/m2·℃),當(dāng)給定流速w時(shí),可根據(jù)廠(chǎng)家提供的準(zhǔn)則關(guān)系式得出;Rp為板片熱阻(m2.℃/W);Rh、Rc為熱、冷流體側(cè)污垢熱阻(m2.℃/w);
Rco1、Rco2為涂層熱阻(m2.℃/W)。
(3)F為有效傳熱面積(m2),如樣本未特殊注明,均指成型板減去導(dǎo)流、密封等部分的面積,不是設(shè)想的展平面積。K和a均以此面積為基準(zhǔn)。
(4)△tm為有效傳熱面積溫差(℃),△tm=Ψ△tN,因?yàn)闇夭钚拚禂?shù),它隨玲、熱流體相對(duì)流動(dòng)方向的不同而異。△tN為對(duì)數(shù)平均溫差。

在利用上式進(jìn)行設(shè)計(jì)和校核計(jì)算時(shí),應(yīng)注意以下幾個(gè)主要參數(shù)的取值問(wèn)題:
①△tm值
由于國(guó)內(nèi)外廠(chǎng)家在板形設(shè)計(jì)上有差異,一次成型工藝水乎有區(qū)別,導(dǎo)致分流均勻程度不同,故換熱效率有高低之分。據(jù)有關(guān)資料介紹,國(guó)外板式換熱器的最小對(duì)數(shù)平均溫差標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為1℃,而我國(guó)為3℃,但許多廠(chǎng)家已突破這一點(diǎn),據(jù)說(shuō)可以達(dá)1.5℃,即△tm=2℃。這樣可以減少換熱面積,節(jié)省換熱設(shè)備投資,但相應(yīng)地要提高空調(diào)系統(tǒng)末端設(shè)備的型號(hào),又增加了投資。因此,溫差的選取,應(yīng)進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析.但對(duì)冷凍水系統(tǒng)而言,應(yīng)控制在1.5~2℃范圍內(nèi)。
②水流速W
據(jù)有關(guān)資料介紹,換熱面積的多少與速度的06~0.9次冪成正比.而功率消耗則與速度的3次冪成正比。可見(jiàn),低速可以節(jié)能,減少運(yùn)行費(fèi)用。但過(guò)分低的流速將導(dǎo)致傳熱系
數(shù)的大幅度下降,換熱面積的增加,初投資加大。因此,從理論上講,板式換熱器應(yīng)存在一個(gè)******流速問(wèn)題,即在此流速下其初投資和運(yùn)行費(fèi)用最小。經(jīng)實(shí)踐證明,一般水流速控制
在0.2~0.6m/s為宜。對(duì)于高溫水的集中供熱系統(tǒng),一般外網(wǎng)留給換熱站的允許壓降為30—50kPa.所在板式換熱器的計(jì)算中,一次側(cè)熱媒側(cè)流速應(yīng)控制在0.2~0.4m/s的范圍內(nèi)。
③污垢熱阻R
板式換熱器的污垢熱阻,比普通的殼管式換熱器的污垢熱阻小,這主要是由于傳熱板的凹凸不平,流體在流道中易形成紊流,流體中的固體顆粒難以沉積;在結(jié)構(gòu)上,殼管式換熱器在殼體與折流板連接處流體有停留空間,板式換熱器沒(méi)有這樣的停留空間;板式換熱器表面光滑,有時(shí)好似鏡面:由于板面薄、耐腐蝕強(qiáng),不易產(chǎn)生沉積,板式換熱器沒(méi)有死區(qū),滯留量小,可以報(bào)方便地進(jìn)行拆卸清洗或化學(xué)清洗。板式換熱器的污垢熱阻無(wú)論在什么情況下,均不會(huì)超過(guò)0.00014m.℃/W。
④壁溫計(jì)算
在計(jì)算換熱系數(shù)時(shí),為了確定液體的粘度或溫差,必須知道板片的壁面溫度。一般壁面溫度可采用試算法確定,具體步驟如下:
(1)根據(jù)玲、熱流體的溫度,假定一側(cè)壁溫;
(2)由準(zhǔn)則關(guān)系式求該側(cè)換熱系數(shù)
(3)由公式q。=a1(t1—tw1)計(jì)算該側(cè)單位面積上的換熱量ql;
(4)根據(jù)板片的熱阻Rp用公式:tw2=tw1-q1Rp計(jì)算另一側(cè)壁溫tw2;
(5)由準(zhǔn)則關(guān)系式求出另一側(cè)換熱系數(shù)a2;
(6)由公式q2=a2(tw2-t2)計(jì)算另一單位面積換熱量q2,如果假定的壁溫正確,則應(yīng)有q1=q2;若q1≠q2,則應(yīng)重新假定壁溫再進(jìn)行計(jì)算,直至q1與q2基本相當(dāng)為止。
為了準(zhǔn)確快速.可用計(jì)算機(jī)計(jì)算;也可用圖解法計(jì)算,即假定多個(gè)壁溫,把計(jì)算出的q1與q2畫(huà)成圖,其中q1與q2相交點(diǎn)即為壁溫。