可拆卸板式熱交換器由許多沖壓波紋板密封在墊片周圍,用框架和壓縮螺旋重疊壓縮而成。板和墊片的四個角形形成了流體的分配管和收集管。同時,冷熱流體應合理分離,通過板進行熱交換。
板式換熱器的優化設計計算是已知溫差比NTUE合理確定型號、工藝和傳熱面積,使其合理NTUp等于NTUE。
a.傳熱系數高;
由于不同的波紋板相互倒置,形成復雜的流道,流體在波紋板間流道中旋轉三維流動,可以在較低的雷諾數(一般Re=50~200)產生湍流,因此傳熱系數高,一般認為是管殼3~5倍。[2]
b.對數平均溫差大,末端溫差小。
在管殼式換熱器中,兩種流體分別在管程和外殼范圍內流動。一般來說,它們是錯誤的流動,對數平均溫差修正系數較小,而板式換熱器大多是并流或逆流,其修正系數通常為0.95左右,此外,板式換熱器中冷熱流體的流動與換熱面平行,無旁流,使板式換熱器末端溫差小,對水的熱交換可低于1℃,管殼式換熱器一般為5℃fff.
c.占地面積小。
板式換熱器結構緊湊,單位體積內的換熱面積為管殼式2~5倍,不像管殼式,需要預留抽出管束的維修場所。因此,為了實現相同的換熱,板式換熱器占地面積約為管殼式換熱器的1/5~1/8。
d.換熱面積或工藝組合容易改變;
只要增加或減少幾塊板,就能達到增加或減少換熱面積的目的;改變板的布置或更換幾塊板,可以滿足所需的工藝組合,適應新的換熱條件,管殼式換熱器的傳熱面積幾乎不可能增加。
e.重量輕;
板式換熱器的板厚僅為0.4~0.8mm,管殼式換熱器換熱管厚度為2.0~2.5mm,管殼式殼體比板式換熱器的框架重得多,板式換熱器一般只有管殼式重量的1/5左右。
f.價格低;
在相同的換熱面積下,板式換熱器的價格比管殼式低40%左右~60%。
g.制作方便;
板式換熱器的傳熱板采用沖壓加工,標準化程度高,可大量生產,管殼式換熱器一般采用手工制作。
h.容易清洗;
只要框架板式換熱器松開壓緊螺栓,就可以松開板束,卸下板進行機械清洗,非常方便需要定期清洗設備的換熱過程。
板式換熱器
板式換熱器
i.熱損失??;
板式換熱器只暴露在大氣中,所以散熱損失可以忽略不計,也不需要保溫措施。管殼式換熱器熱損失大,需要保溫層。
j.容量較小;
10%左右是管殼式換熱器~20%。
k.單位長度壓力損失大;
由于傳熱面間隙小,傳熱面凹凸,比傳統光滑管壓力損失大。
l.不易結垢;
由于內部完全湍流,不易結垢,其結垢系數僅為管殼式換熱器的1/3~1/10.
m.工作壓力不宜過大,可能發生泄漏;
板式換熱器采用密封墊密封,工作壓力一般不超過2.5MPa,介質溫度應低于250℃下面,否則可能會泄露。
n.易堵塞;
由于板間通道狹窄,一般只有2個~5mm,當換熱介質含有大顆粒或纖維物質時,很容易堵塞板間通道。