板式换热器
板式换热器是由许多有波纹形状的金属片叠装而成,四周通过密封垫密封,各个板片之间形成薄矩形通道,通过板片进行热量交换。板式换热器是液—液、液—汽进行热交换的最理想设备。因为板式换热器具有换热线效率高,热损失小(热回收率高达90%以上),结构轻巧,不占面积,后期安装清洗比较方便,它与常规的管壳式换热器相比,在相同参数情况下其传热系数要高出的多,所以在有些领域板式换热器可以代替管壳式换热器的使用。
换热器种类——简单的管壳式换热器结构
换热器种类为最简单普通的一种管壳式换热器。
如图所示,它由许多管子组成管束,管束构成换热器的传热面,此类换热器又称为列管式换热器。换热器的管子固定在管板上,而管板又与外壳联结在一起。为了增加流体在管外空间的流速,以提高换热器壳程的传热膜系数,改善换热器的传热情况,在筒体内间隔安装了许多折流挡板。换热器的壳体和两侧管箱上(对偶数管程,则在一侧)开有流体的进出口,有时还在其上装设检查孔,为安置仪表用的接口管,排液孔和排气孔等。在换热器中,一种流体从一侧管箱(成为前管箱)流进管子里,经另一侧管箱(成为后管箱)流出(对奇数单管程换热器),或绕过管箱,流回进口侧前管箱流出(对偶数管程换热器),这条路径成为管程。另一种流体从筒体上的连接管进出换热器管体,流经管束外,这条路径称为壳程。图1-1-1所示即为二管程、单壳程,工程上成为1-2型换热器(此处1表示壳程数,2表示管程数)。同样,在换热器筒体内加纵向挡板也能得到多壳程结构。
提高板片的表面传热系数
由于板式换热器的波纹能使流体在较小的流速下产生湍流(雷诺数一150时),因此能获得较高的表面传热系数,表面传热系数与板片波纹的几何结构以及介质的流动状态有关。板片的波形包括人字形、平直形、球形等。经过多年的研究和实验发现,波纹断面形状为三角形(正弦形表面传热系数最da,压力降较小,受压时应力分布均匀,但加工困难的人字形板片具有较高的表面传热系数,且波纹的夹角越大,板间流道内介质流速越高,表面传热系数越大。