板式換熱器是針對管式換熱器單位體積的傳熱面積小、板式換熱器結構不緊湊、傳熱系數不高的不足之處,研制、開發(fā)出來的一類換熱器,它使傳熱操作大為改觀。板式換熱器主要有平板式換熱器、螺旋板式換熱器和板翅式換熱器等幾種形式。隨著工業(yè)的發(fā)展與進步,有關部門已對一些板式換熱器的生產制造制定了系列標準,在生產中已逐步推廣、應用。
一、平板式換熱器
平板式換熱器是由許多金屬薄板平行排列組成,每塊金屬板經沖壓制成各種形式的凹凸波紋面,人字形波紋板片如圖19-8所示‘組裝時,兩板之間的邊緣夾裝一定厚度的橡皮墊,壓緊后可以達到密封的目的,并使兩板間形成一定距離的通道。調整墊片的厚薄,就可以調節(jié)兩板間流體通道的大小。每塊板的四個角上,各開一個孔道,其中有兩個孔道可以和板面上的流道相通;另外兩個孔道則不和板面上的孔道相通。一不同孔道的位置在相鄰板上是錯開的,如圖19-8所示冷熱流體分別在同一塊板的兩側流過,每塊板面都是傳熱面。流體在板間狹窄曲折的通道中流動時,方向、速度改變頻繁,其湍動程度大大增強,于是大幅度提高了總傳熱系數。圖19-9為平板式換熱器實物.
平板式換熱器還具有易于調節(jié)傳熱面積,檢修、清洗方便的優(yōu)點。主要缺點是密封面大,操作溫度和壓力有限。
如圖19-10所示,螺旋板式換熱器是在中心隔板上,焊接兩張平行金屬薄板,然后卷制成螺旋狀而構成傳熱壁面.隔板使換熱器內形成兩個矩形斷面的通道.冷流體由頂部接管進人,沿通道向中央部分流動,由中央冷流體接管流出;而熱流體由中央熱流體接管進人換熱器,與冷流體作逆向流動,由底部接管流出。、
螺旋板式換熱器中,冷、熱流體在兩個相鄰的通道內均以較高的流速(液體可達2m八,氣體可達20m/s)嚴格按逆流旋轉流動,流體湍動程度較強,使其傳熱系數及傳熱平均溫度差都較大.并且,同樣的流速在螺旋板式換熱中的流體阻力比在多程列管式換熱器中小,熱損失也比較小,故螺旋板換熱器為率的換熱器。
螺旋板式換熱器結構緊湊,例如直徑和寬度都是1.3m的螺旋板式換熱器,具有100m2的傳熱面積。但是,該類換熱器的制造和維修復雜,焊接質量要求高。換熱器的操作壓力不能過高,一般為0.6^-2.5MPa。另外,螺旋形通道一旦堵塞,很難清洗。板翅式換熱器
板翅式換熱器的結構形式很多,但其zui基本的結構元件是大致相同的。如圖19-11所示的結構元件中,在兩塊金屬平板間,夾裝了波紋狀的金屬導熱翅片,稱為二次表面,兩邊以側條密封而組成單元體。將單元體進行適當的疊積、排列,并用釬焊焊牢,即可得到不同形式的組裝體,所得組裝體稱為板束,如圖19-11中所示的常用的逆流或錯流板翅式換熱器的板束.將板束焊在帶有流體進、出口的集流箱上,即可構成板翅式換熱器。