板式换热器设计.pdf

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1、板式换热器设计PlateHeatExchanger本章主要内容一一、一、、绪论、绪论二二、二、、板式换热器的基本构造、板式换热器的基本构造三三、三、、流动与传热机理、流动与传热机理四四、四、、板式换热器的传热计算与压降计算、板式换热器的传热计算与压降计算五五、五、、板式换热器的热力计算、板式换热器的热力计算本章的学习目的（1））了解板式换热器的基本结构）了解板式换热器的基本结构（2））应用传热基本公式对板式换热器进行设计计算）应用传热基本公式对板式换热器进行设计计算§§2§222----111绪论1绪论1概述
板式换热器是一种新型、

2、高效、紧凑的热交换器。
具有传热系数高。对数平均温差大、占地面积小、质量轻、价格低、清洗方便、很容易改变换热面积或流程组合等优点。
板式换热器的发展比较快，其性能也越来越高，目前板式换热器的最高压力达28MPa，最高操作温度达360℃。在压力和温度不太高的换热场合，板式换热器已逐步代替管壳式换热器。
广泛应用于食品、化工、机械、能源等行业。2优缺点（1）优点（2）缺点传热系数高工作压力不高对数平均温差大工作温度不高占地面积小不宜于进行易堵塞通重量轻道的介质的换热价格低末端温差小污垢系数低多种介质换热清洗方便容易改变换热面积或流程组合

3、主要特点：板片波纹的设计以高度的薄膜导热系数为目标，板片波纹所形成的特殊流道(见图)使流体在极低的流速下即可发生强烈的扰动流(湍流),扰动流又有自净效应以防止污垢生成，因而传热效率很高。一般地说,板式换热器的传热系数K值在3000～6000W/m2℃范围内。这就表明，板式换热器只需要管壳式换热器面积的1/2～1/4即可达到同样的换热效果。图2-1流道图3工业应用化学工业制造氧化钛中冷却和蒸发，酒精发酵，冷却甲醛、磷酸，合成氨，电解制碱等。建筑工业集中供热的热交换，空调系统的冷却交换，加热生活用水，地热利用热交换等。冶金、钢铁工业、钢

4、铁工业冷却淬火油，减速机润滑油，轧机和拉丝机油、铝酸盐母液冷却。机械、汽车工业、汽车工业各种淬火液冷却，冷却机械润滑液，加热或冷却镀铬液。食品工业制造谷氨酸钠，制盐和乳制品，酱、醋减菌和冷却，啤酒生产中麦芽液加热，灭菌、冷却等。纺织、印染工业、印染工业水洗、染色、洗毛机等废热利用，冷却碱液、醋液和醋酸酐等。造纸工业冷却黑水、苛性碱水溶液、纸浆排液，漂白液加热和冷却，各种废液余热回收等。人造纤维工业冷却加热粘胶液氨水及各种溶剂，加热内酰胺水溶液、氨水等，各种余热回收等。医药工业冷却酵母、丁醇、丁二醇、醋酸丁酯，抗生素生产中加热、灭菌、

5、冷却，各种余热回收等。油脂工业冷却甘油、乳化油、植物油，加热、冷却合成洗涤剂，加热鲸油等。电力工业发电机轴泵油、变压器油冷却。船舶冷却活塞水、缸套水、润滑油等，海水淡化系统等。金属电镀工业加热电镀液，冷却电解液，氧化铝过程冷却酸溶液等。§§2§222----2222板式换热器的基本构造1整体结构板式换热器的结构比较简单组成部分为：板片、密封垫片、固定压紧板、活动压紧板、压紧螺柱和螺母、上下导杆、前支柱等零部件。如图1所示。图2-2板式换热器结构图板片为传热元件，垫片为密封元件，垫片粘贴在板片的垫片槽内。粘贴好垫片的板片，按

6、一定的顺序置于固定压紧板和活动压紧板之间，用压紧螺柱将固定压紧板、板片、活动压紧板夹紧。压紧板、导杆、压紧装置、前支柱统称为板式换热器的框架。按一定规律排列的所有板片，称为板束。在压紧后，相邻的触点相互接触，使板片间保持一定的间隙，形成流体的通道。换热介质从固定压紧板、活动压紧板上的接管中出入，并相间地进入板片之间地流体通道，进行换热。图2-3板式换热器实物图
板式换热器有不同的框架形式A框架夹板加紧式最普通，拆卸和清洗都很方便。B简单夹紧式结构轻便，清洗、检查不方便。C顶压夹紧式拆卸方便，工作压力不高。
对于要进行两种及两

7、种以上介质的换热，可在板片中间可设置隔板。
双框架结构可以节约占地面积A左右各设置一个固定压紧板，中间设置两个活动压紧板；B左右各设置一个活动压紧板，中间共用一个活动压紧板；2流程组合根据工艺需要，可将板式换热器若干流道并联成一组，又将并联的组串联在一起，形成冷热介质的通道，这叫做板式换热器的流程组合。流程数为1的流程组合称之为单流程；程数为2以上的流程组合，称之为多流程。最简单的流程组合是“Z”形和“U”形。在多数场合，采用混合的流程组合型式。（1））流程组合的表达方式）流程组合的表达方式''''''iimn+mn+Lmn

8、+L111111''''''iimn+mn+Lmn+L222222'''i'''imm1,1,Lmmm1,2,2,Lm2：从固定压紧板开始顺序为','',Li热侧及冷侧流道数相同的流程数；'''i'''inn,,Lnnn,,,Ln：相