一.产品概述
板式换热器广泛应用于供热取暧、热水洗浴、空调、液压油冷却、石油化工、制药、食品加工等领域. 板式换热器是目前各类换热器当中换热效率最离的一种换热器,它占用空间小,安装拆卸方便。
板式换热器的结构分解如图1,产品外形如图2,主要部件是由换热板片、密封胶垫、夹紧板、导杆、夹紧 螺栓组成.换热板片是由不锈钢板压制成型,它上面开有4个流道孔,中部压成人字形波纹,四周压有密封懵, 密封槽内粘有密封胶垫。换热板片通过两导杆定位对齐,两夹紧板通过夹紧螺栓将各板片压紧,从而形成换热 器内腔换热流道。相邻换热板片的人字形波纹方向安装时相反,接触点彼此相互支撑。人字形波纹和这些支撑点使流体介质在其内部流动时充分形成拥流,这是板式换热器具有很离换热效率的主要原因。另外换热板片厚度较薄,导热热阻较小,板片两侧的流体介质流动分布较为均衡,也使得传热较为充分。
板式换热器根据介质的温差和流置,可以装配成单流程、双流程、三流程以及多流程的形式.单流程是指 介质在换热器内流过一个流程,双流程是指介质在换热器内折返流过两个流程,以此类推,各种流程的外形图 和其流程示意图如图3.当采用多流程时,换热器的四个接口就不能在同一侧的夹紧根上,进出口要位于前后 两个夹紧板上。
一般类似于水粘度较低的介质在換热流遒内的平均流速为0.4m/s较为适合,流速过大,则阻力也大:流速过小,流道内流体流动不易形成湍流,易形成死区,换热效果不好.因此应根据介质流量的大小来选择流程数,使換热流道内的流速接近0.4m/s。以获得里佳的换热效果。对于类似于液压油粘度较高的介质,流速应减小,0.3m/s较为合适,可参看后面的参数表中各种型号换热器不同换热面积所对应的单流程情况下流道内介质流速为0.4m/s时所能通过的流量,当流量较小时,可堆加流程数来提高流速。例如当所确定的换热面积在表中所对应的流量比使用的流量大一倍时,采用双流程组装形式,换热流道内的流速就可增加一倍达到合适 的流速.两个流道根据流量的不同可采用不相等的流程数。流程数墦加,阻力也会相应增加,对于用蒸汽加热的换热器,蒸汽一侧一般应装成单流程的形式,以利于蒸汽的充分进入和冷期水的顺利排出。
二.板式换热器的类型
目前我公司生产的板式换热器主要有BR型和BRB型(BRB型可简称为BB型)
BR型的特点是,换热板片和密封胶垫都是相同的,板片上四个流道孔的大小相同,同种介质在_测的两 个流道孔进出,如图4,不能形成对角流动的形式,装配时相邻换热板片调转180度 ,使人字形方向相反.装配后两流道的横截流通面积相同。
BRB型的特点是,采用两种不问的换热板片和胶垫(俗称A板A垫和B板已垫> 4板片对角方位上是两个大流道孔,另外对角方位是两个小流道孔,同种介质在对角流道孔进出,不能在同侧流道孔进出,如图5.两种板片的波绞截面形状也不同,装配时两种板片交替叠放,装配后,由于两种板片波议截面弧状彼此相反,对应大流道孔的板片波纹内腔形成大的流道截面;而对应小流遒孔的板片波纹内腔形成小的流道截面,这就是BRB型不等流道截面的由来,两截面面积的比例大致为2:1。
当两种介质的流置不同且大致为2:1且不易装配成双流程时,可选择该类型的换热器,它适用于小区集中供 热,一般一次网的热水流较小.二次网用户取暧供水的流置较大的场合.
从小到大分为BRB0.35、BRB0.5、BRB0.8、BRB1.2等型号
BR型板式换热器从小到大分为BR0.1、BR0.2、BR0.35. BR0.5、BR0.8、BR1.0等型号:BRB型板式换热器从小到大分为BEB0.35、BRB0.5、BRB0.8、BRB1.2等型号。
BR0.1是指单片換热板片的有效換热面积为0.1平方米,其它型号的意义相同。选择某种型号采用不同数量的换热板片就可组装成所需换热面积的换热器。
板式换热器在装配形式上又可分为不悬挂式(图6)和悬挂式(图7),不悬挂式换热器不带支柱,地脚板直接焊在二个夹紧板的下端,它适于重量较小的小型号的换热器,以便在拆装时能搬动,悬挂式换热器带有支柱,它拆装时可在原位不动,活动夹紧板和换热板片悬挂在上导杆上,可以移动,换热板片可以拆下和装上, 较大型号的换热器一般采用悬挂式的,以便于拆装维修。
换热板片的材质一般为SUS304 (0Cr19Ni9),特定可为SUS316L (00Cr17Ni14Mo2> , SUS316L射腐蚀性能比SUS304好.这类不锈钢材料一般不耐用含氣离子较高的介质。
密封胶垫的材质分为丁腈橡胶和乙丙像胶两种,丁腈胶势附热温度的上限为110℃,耐油和水:乙丙胶垫耐热溫度的上限为15℃,耐蒸汽和水。
换热器的其它金厲材料的材质一般为碳钢。
板式换热器的设计压力一般为1.0MPa.
三、板式换热器的选型计算
7.阻力
介质流经板式换热器时会有一定的阻力,产生压力降ΔP,介质在换热器换热流道内的板间流速越快,阻力越大:介质的粘度越大,阻力也越大:流程数增加,阻力也埋大.对于水,板间流速在0.4m/s的适宜流速 且为单流程时.一般ΔP为0.05-0.1MPa。
四、板式换热器型号的表示方法
我公司生产的板式換热器按照GB16409-1996《板式换热器》进行设计、制造和检验,代号也按其标准规 定来表示。
板式换热器的温度指标以密封胶绝所耐温度为准,丁晴橡胶(N)的上限工作温度为110°C,乙丙橡胶(E)的上限工作温度为150℃。BR0.1型扳式换热器没有悬挂形式的装配结构
示例 1: BR0.28-1.0-18-N-VII
表示板型为BR0.28的板式换热器,设计压力为1.0MPa,换热面积为18平方米,密封胶垫的材质为丁晴像胶, 装配形式为不悬挂式的。
示例2: BR0.6-1.0-70-E-1
表示板型为BR0.6的板式换热器,设计压力为1.0MPa,换热面积为70平方米,密封胶垫的材质为乙丙橡胶, 装配形式为悬挂式的。
示例3: BRB0.8-1.0-120-E-I
表示板型为BRB0.8的板式换热器,设计压力为1.0MPa,換热面积为120平方米,密封胶垫的材质为乙丙橡胶, 装配形式为悬挂式的。
板式换热器的温度指标以密封胶垫所耐温度为准,丁腈橡胶(N)的 上限工作温度为110℃,乙丙橡胶(E) 的上限工作温度为150℃。BR0.1 型板式换热器没有悬挂形式的装配结构,
示例 1: M6-0.14-1.0-5-N-VII
表示板型为M6的板式换热器.接管尺寸为DN65,单板換热面积0.14平方米, 设计压力为1.0MPa,換热面积为 5平方米,密封胶势的材质为丁腈像胶, 装配形式为不悬挂式的。
示例2: M10-0.30-1.0-20-E-1
表示板型为M10的板式换热器,接管尺寸为DN100,单板换热面积 为0.30平方米,设计压力为1.0MPa,换热面积为20平方米,密封胶 垫的材质为乙丙橡胶,装配形式为悬挂式的.
示例3: M20-0.85-1.6-200-E-I
表示板型为M20的板式换热器,接管尺寸为DN200,单板换热面积 为0.85平方米,设计压力为1.6MPa,换热面积为200平方米,密封 胶垫的材质为乙丙橡胶,装配形式为悬挂式的。
五、板式换热器的参数表
由于不同时期的产品参数可能有变化,因此下面参数表中的数据仅供参考。图中接口法兰大小为常规规格,如果流屋较小时可以减小,但一般不能加大。表中是以单流程组装形式为例,也可装成多流程形式。换热面积也可以不按表中各档数僵而任意选取,当换热面积位于二档之间时,悬挂式的E、S尺寸要按下一档的大档之值确定.L尺寸要按表下面的算式算出。