可拆卸板式热交换器由许多冲压波纹板密封在垫片周围,用框架和压缩螺旋重叠压缩而成。板和垫片的四个角形形成了流体的分配管和收集管。同时,冷热流体应合理分离,通过板进行热交换。
板式换热器的优化设计计算是已知温差比NTUE合理确定型号、工艺和传热面积,使其合理NTUp等于NTUE。
a.传热系数高;
由于不同的波纹板相互倒置,形成复杂的流道,流体在波纹板间流道中旋转三维流动,可以在较低的雷诺数(一般Re=50~200)产生湍流,因此传热系数高,一般认为是管壳3~5倍。[2]
b.对数平均温差大,末端温差小。
在管壳式换热器中,两种流体分别在管程和外壳范围内流动。一般来说,它们是错误的流动,对数平均温差修正系数较小,而板式换热器大多是并流或逆流,其修正系数通常为0.95左右,此外,板式换热器中冷热流体的流动与换热面平行,无旁流,使板式换热器末端温差小,对水的热交换可低于1℃,管壳式换热器一般为5℃fff.
c.占地面积小。
板式换热器结构紧凑,单位体积内的换热面积为管壳式2~5倍,不像管壳式,需要预留抽出管束的维修场所。因此,为了实现相同的换热,板式换热器占地面积约为管壳式换热器的1/5~1/8。
d.换热面积或工艺组合容易改变;
只要增加或减少几块板,就能达到增加或减少换热面积的目的;改变板的布置或更换几块板,可以满足所需的工艺组合,适应新的换热条件,管壳式换热器的传热面积几乎不可能增加。
e.重量轻;
板式换热器的板厚仅为0.4~0.8mm,管壳式换热器换热管厚度为2.0~2.5mm,管壳式壳体比板式换热器的框架重得多,板式换热器一般只有管壳式重量的1/5左右。
f.价格低;
在相同的换热面积下,板式换热器的价格比管壳式低40%左右~60%。
g.制作方便;
板式换热器的传热板采用冲压加工,标准化程度高,可大量生产,管壳式换热器一般采用手工制作。
h.容易清洗;
只要框架板式换热器松开压紧螺栓,就可以松开板束,卸下板进行机械清洗,非常方便需要定期清洗设备的换热过程。
板式换热器
板式换热器
i.热损失小;
板式换热器只暴露在大气中,所以散热损失可以忽略不计,也不需要保温措施。管壳式换热器热损失大,需要保温层。
j.容量较小;
10%左右是管壳式换热器~20%。
k.单位长度压力损失大;
由于传热面间隙小,传热面凹凸,比传统光滑管压力损失大。
l.不易结垢;
由于内部完全湍流,不易结垢,其结垢系数仅为管壳式换热器的1/3~1/10.
m.工作压力不宜过大,可能发生泄漏;
板式换热器采用密封垫密封,工作压力一般不超过2.5MPa,介质温度应低于250℃下面,否则可能会泄露。
n.易堵塞;
由于板间通道狭窄,一般只有2个~5mm,当换热介质含有大颗粒或纤维物质时,很容易堵塞板间通道。