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1．平板式熱交換器

 

平板式熱交換器簡(jiǎn)稱(chēng)板式熱交換器，其結構如圖片4-46所示。它是由一組長(cháng)方形的薄金屬板平行排列，夾緊組裝于支架上面構成。兩相鄰板片的邊緣襯有墊片，壓緊后板間形成密封的流體通道，且可用墊片的厚度調節通道的大小。每塊板的四個(gè)角上，各開(kāi)一個(gè)圓孔，其中有兩個(gè)圓孔和板面上的流道相通，另兩個(gè)圓孔則不相通。它們的位置在相鄰板上是錯開(kāi)的，以分別形成兩流體的通道。冷、熱流體交替地在板片兩側流動(dòng)，通過(guò)金屬板片進(jìn)行換熱。

 

板片是板式熱交換器的核心部件。為使流體均勻流過(guò)板面，增加傳熱面積，并促使流體的湍動(dòng)，常將板面沖壓成凹凸的波紋狀，波紋形狀有幾十種，常用的波紋形狀有水平波紋、人字形波紋和圓弧形波紋等。

 

板式熱交換器的優(yōu)點(diǎn)是結構緊湊，單位體積設備所提供的換熱面積大；組裝靈活，可根據需要增減板數以調節傳熱面積；板面波紋使截面變化復雜，流體的擾動(dòng)作用增強，具有較高的傳熱效率；拆裝方便，有利于維修和清洗。其缺點(diǎn)是處理量??；操作壓力和溫度受密封墊片材料性能限制而不宜過(guò)高。板式熱交換器適用于經(jīng)常需要清洗、工作環(huán)境要求緊湊，工作壓力在2.5 MPa以下，溫度在 -35℃~200℃場(chǎng)合。

 

2．螺旋板式熱交換器

螺旋板式熱交換器它是由兩張間隔一定的平行薄金屬板卷制而成的。兩張薄金屬板形成兩個(gè)同心的螺旋型通道，兩板之間焊有定距柱以維持通道間距，在螺旋板兩側焊有蓋板。冷、熱流體分別通過(guò)兩條通道，通過(guò)薄板進(jìn)行換熱。

 

常用的螺旋板式熱交換器，根據流動(dòng)方式不同，分為四種：

 

（1）Ⅰ型螺旋板式熱交換器兩個(gè)螺旋通道的兩側完全焊接密封，為不可拆結構。熱交換器中，兩流體均作螺旋流動(dòng)，通常冷流體由外周流向中心，熱流體由中心流向外周，呈完全逆流流動(dòng)。此類(lèi)熱交換器主要用于液體與液體間的傳熱。

 

（2）Ⅱ型螺旋板式熱交換器一個(gè)螺旋通道的兩側為焊接密封，另一通道的兩側是敞開(kāi)的，熱交換器中，體沿螺旋通道流動(dòng)，而另體沿熱交換器的軸向流動(dòng)。此類(lèi)熱交換器適用于兩流體流量差別很大的場(chǎng)合，常用作冷凝器、氣體冷卻器等。

 

（3）Ⅲ型螺旋板式熱交換器Ⅲ型螺旋板式熱交換器的結構。熱交換器中，一種流體做螺旋流動(dòng)，另體做兼有軸向和螺旋向兩者組合的流動(dòng)。該結構適用于汽體冷凝。

 

（4）G型螺旋板式熱交換器G型螺旋板式熱交換器的結構。該結構又稱(chēng)塔上型，常被安裝在塔頂作為冷凝器，采用立式安裝，下部有法蘭與塔頂法蘭相連接。汽體由下部進(jìn)入中心管上升至頂蓋折回，然后沿軸向從上至下流過(guò)螺旋通道被冷凝。

 

螺旋板式熱交換器的優(yōu)點(diǎn)是螺旋通道中的流體由于慣性離心力的作用和定距柱的干擾，在較低雷諾數下即達到湍流，并且允許選用較高的流速，故傳熱系數大；由于流速較高，又有慣性離心力的作用，流體中懸浮物不易沉積下來(lái)，故螺旋板式熱交換器不易結垢和堵塞；由于流體的流程長(cháng)和兩流體可進(jìn)行完全逆流，故可在較小的溫差下操作，能充分利用低溫熱源；結構緊湊，單位體積的傳熱面積約為管殼式熱交換器的3倍。其缺點(diǎn)是：操作溫度和壓力不宜太高，目前高操作壓力為2MPa，溫度在400℃以下；因整個(gè)熱交換器為卷制而成，一旦發(fā)現泄漏，維修很困難。

 

3．熱板式熱交換器

 

熱板式熱交換器是一種新型高效板面式熱交換器，其傳熱基本單元為熱板。其成型方法是按等阻力流動(dòng)原理，將雙層或多層金屬平板點(diǎn)焊或滾焊成各種圖形，并將邊緣焊接密封組成一體。平板之間在高壓下充氣形成空間，實(shí)現好流動(dòng)狀態(tài)的流道結構形式。各層金屬板的厚度可以相同，亦可以不同，板數可以為雙層或多層，這樣就構成了多種熱板傳熱表面形式，如不等厚雙層熱板、等厚雙層熱板、三層不等厚熱板、四層等厚熱板等，設計時(shí)，可根據需要選取。

 

熱板式熱交換器具有好的流動(dòng)狀態(tài)，阻力小，傳熱效率高；根據工程需要可制造成各種形狀，亦可根據介質(zhì)的性能選用不同的板材。熱板式熱交換器可用于加熱、保溫、干燥、冷凝等多種過(guò)程，作為一種新型的熱交換器，具有廣闊的應用前景。