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第七章 第二节 板式换热器的定义及基本参数

责任编辑: wghhr 发布时间2019-04-12    点击数:25293 次

一、可拆式板式换热器

1.定义
可拆式板式换热器是将薄的金属板片(一般0.4~0.8mm)冲压成为凸凹状,周边张贴合
成橡胶类的密封垫片,每一枚传热板片为一个传热单元,必要的传热板组合成传热部,高温
流体或低温流体流过各传热板形成流路时进行热交换。通过上、下两根拉杆将传热部分固
定在固定板(框架板)和可动板(活动板、挤压板)之间,并用长的螺栓紧固。图7-9表示各
部分的结构及名称。
2.基本参数的定义
(1)单板计算换热面积a——在垫片内侧参与换热部分的板片展开面积,按下式计算:
Q=9*a1(7-1)
式中a——单板计算换热面积(m2);
9——展开系数,板片展开面积与投影面积之比,按下式计算:
9=-(9=1.15~1.3,一般9=l.2)(7-2)
式中t——波纹节距展开长度(mm);

——波纹节距,图7-10(mm):

a:——在垫片内侧参与换热部分的板片投影面积(m㎡)。
注:若导流区与波纹区波纹节距相差较大时,应分别计算导流区与波纹区的换热面积,两者相加。

(2)单板公称换热面积——经圆整后的单板计算换热面积,一般圆整至小数点后两位。
如单板计算换热面积为0.346m2,圆整后的公称换热面积为0.35m2。
(3)板间距b——板式换热器相邻两板片间的平均距离,如图7-10所示。
(4)当量直径d——4倍的板间通道截面积与其湿润周边长之比,按下式计算:
44.
d.=(7-3)
式中A.——通道截面积(m2);
s——参与传热的湿润周边长(m)。
在一般情况下,常用下式计算当量直径d。
4A.4ab
d.='号~2%8
=26(7-4)
式中b—板间距(m);
a——板间的通道宽度(m)。
对于某些特殊结构的板式换热器,板片两侧的通道截面积并不相等(称为非对称型结
构),这时两侧的当量直径应分别计算。
(5)换热器换热面积一—经圆整后的整台板式换热器中有效换热板片数(板片总数减
2)与单板计算换热面积之积,按下式计算:
A=a(N。-2)(7-5)
式中A——换热面积(m㎡);
N,——板片总数。
(6)工作压力一—板式换热器在正常工作情况下,任何一侧可能出现的最高压力。
(7)设计压力——在相应的设计温度下,用以保证板式换热器正常工作的压力,该压力
值不得低于工作压力。
(8)液压试验压力一—液压试验中的试验压力,其值为设计压力的1.25倍。
图7-10板片示意图
(9)设计温度——板式换热器在正常工作情况和相应的设计压力下,设定的元件温度,
其值不得低于元件表面在工作状态下可能达到的最高温度;对于0℃以下工作的板式换热
器,其设计温度不得高于元件表面可能达到的最低温度。在任何情况下,元件表面的温度不
得超过元件材料的允许使用温度。图样和铭牌上标注的设计温度为垫片的设计温度。
(10)板片厚度——在图样上标注的板材标准规格厚度。
(11)流道——板式换热器内相邻板片组成的介质流动通道,常用N表示热流体侧的流
道数;用n表示冷流体侧的流道数。
(12)流程——板式换热器内介质向一个方向流动的一组流道。常用M、m分别表示热
流体侧、冷流体侧的流程数。
(13)流程组合——板式换热器内流程与流道的配置方式,表示为:
M;×NM+M2×N2+…+M;xN
m:×n:+ m2×n2+…+m;×n.
式中M,M…,M,——指从固定压紧板开始,热流体侧流道数相同的流程数;
N,Na…,N,—一指M,Ma…,M,;流程中对应的流道数;
mi,m“,m,——指从固定压紧板开始,冷流体侧流道数相同的流程数;
1,n“,n.—一指mi,ma…,m,流程中对应的流道数。
板式换热器有各种各样的流程组合。按程数分类,有多程和单程两种。按流体总的流
动方向分类,有顺流和逆流两种。应根据换热和流体压力降计算,在满足工艺要求的前提下
确定流程组合。图7-11表示“Z”形和“U”形组合,均属单流程,两种流体可以纯逆流或纯
顺流进行换热,一般采用纯逆流方式。两种方式的板间流速分布如图7-12所示,从图7-
12可见,板式换热器各板间流速是不相等的,但在设计时,仍以平均流速进行计算。由于

“U”形流程组合的接管都在固定压紧板上,拆装方便,颇受用户欢迎。图7-13表示混合的
流程组合形式。该图中表示热流体侧4流道×2流程,冷流体侧2流道×4流程。

(14)角孔——与接管相连接板片的开口。角孔大小一般按流体流速(m/s)设计。但对
于冷凝器的板片,若采用普通板片,其开口太小,将会使气侧压力降增大,故专门用于冷凝的
板片的角孔特别大。


3.可拆式板式换热器型号表示方法
[示例1]
波纹形式为人字形,单板公称换热面积为0.3m㎡,设计压力为1.6MlPa,换热面积为
15m2,用丁腈垫片密封的双支撑框架结构的板式换热器,其型号表示为:

摘至《新编换热器选型设计与制造工艺实用全书》第七章 第二节 板式换热器的定义及基本参数

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