《板翅式换热器》ppt课件

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1、第九章板翅式换热器第一节板翅式换热器概述一、板翅式换热器的发展板翅式换热器首先使用于汽车与航空工业中，最早生产的是铜墙质浸焊的板翅式换热器。本世纪四十年代中期出现了更轻巧的铝质浸焊板翅式换热器。五十年代开始在空气分离设备中应用板翅式换热器。目前，板翅式换热器正在低温技术、化工、制冷等一些工业部门推广使用。二十世纪四十年代，美国诺利斯以及美国海军研究署、船舶局、航空局等在板翅式换热器的传热机理及设计依据方面做了大量的研究工作，后来凯斯和伦敦二人编著了《紧凑式换热器》，较系统地总结了研究成果，在目前这已成为设计板翅式换热器

2、的基本参考文献。板翅式换热器发展中的另一方面问题是制造工艺。主要是局部脱焊（即在钎焊过程中局部没有烛牢而形成薄弱的环节），这导致板翅式换热器承压能力下降，或在承受交变负载的切换式换热器中产生疲劳破坏。这个问题经历了一个漫长而曲折的过程才得到解决。我国板翅式换变器的研制开始于六十年代的中期。1972年9月，机械工业部在开封召开的“板翅式换热器制造技术攻关经验交流会”系统地总结了前一阶段的研制与攻关经验，制定了有关的技术文件，为我国的板翅式换变器的设计及制造打下了一个良好的基础。二、板翅式换热器在低温技术中的应用。1．板翅

3、式换热器在气体分离中的应用目前，板翅式换热器已被广泛应用在空气分离设备中。空气分离设备使用板翅式换热器所带来的好处是：（1）铝制板翅换热器可以在低温下工作，取代了昂贵的铜制换热器；（2）由于高效率、紧凑和轻巧等特点，使得空气分离设备采用板翅式换热器之后外形尺寸缩小，跑冷损失减少，膨胀空气量减少、经济指标提高；同时由于整个设备热容量的减少，启动时间缩短；（3）采用切换式板翅式换热器代替蓄冷器之后，由于尺寸缩小、切换周期延长，可以减少切换时的空气放空损失，降低电耗，使空气分离设备的运行工况更加稳定。但是板翅式换热器并不能完

4、全取代蓄冷器。因板翅式换热器受焊接容量的限制，单元尺寸不能很大；而使用多单元的板翅式换热器的组合时，单元之间与流道之间气流难以均匀分配，外部管网连接又较复杂。因此在特大容量的空气分离设备中，板翅式热器还得让位于蓄冷器。除了空气分离以外，板翅式换热器还广泛地应用于天然气及合成氨尾气的分离设备中。2．板翅式换热器在深低温领域中的应用板翅式换热器可以在200℃到绝对零度的温度区间工作。对于液氢和以液氢精馏生产重水的装置，板翅式换热器在氢纯化工艺中获得满意的使用效果。六十年代以后，在大型氦液化器与氦制冷装置中，板翅式换热器也得

5、到广泛的应用。板翅式换热器结构的特点，比较适合于在低、中压范围内工作，故对于深低温领域用的板翅式换热器需要进一步研究，以提高其承压能力。三、板翅式换热器的特点1．传热效率高由于翅片对流体的扰动，使边界层不断破裂，因而具有较大的换热系数；同时由于制造板翅式换热器金属的高导热性，所以使得板翅式换热器可以达到很高的效率。2．紧凑由于板翅式换热器具有扩展的二次表面，使得它的比表面积可达1000~2500m2/m3。3．轻巧由于紧凑且多由铝合金制造，所以显得轻巧。4．适应性大板翅式换热器可以适用气一气、气一液、液一液间各种不同流

6、体的换热，以及发生集态变化间的相变换热。通过流道的布置和组合能够适应逆流、错流、多股流、多程流等不同的换热工况。通过单元间串联、并联、串并联的组俣可以满足不同的换热需要。工业上可以定型成批生产，以降低成本，扩大互换性。5．板翅式换热器制造工艺复杂，要求严格。6．容易堵塞，不耐腐蚀，清洗检修较困难。第二节板翅式换热器的结构一、翅片的结构参数翅片的几何尺寸常用图9—1所示的符号表示。根据几何尺寸、翅片结构参数的计算公式如下：水力半径（9—1）当量直径（9—2）每层通道自由截面积（9—3）每层通道传热表面积（9—4）板束n层

7、通道自由截面积（9—5）板束n层通道传热表面积（9—6）一次表面面积（9—7）二次表面面积（9—8）表9—1国产标准翅片的结构参数翅片型式翅高(mm)翅厚(mm)翅距(mm)通道截面积①(m2)传热面积②(m2)当量直径(m2)二次表面所点的面积比例平直形9.56.54.70.20.30.31.72.12.00.008210.005310.0037412.77.616.12.582.792.450.8610.7750.722锯齿形9.56.54.73.20.20.30.30.31.72.12.03.50.008210.

8、005310.003740.0026512.77.616.13.492.582.792.453.040.8610.7750.7220.476打孔形6.54.73.20.30.30.32.12.03.50.005310.003740.002657.615.63.32.792.453.040.7750.6960.445①通道截面积是指