冰河冷媒載冷系統中很重要的一種設備就是換熱器,它在很大程度上影響了製冷系統的效率,今天我們來看一下,板殼式換熱器都有哪些特點。
板殼式換熱器是以板管作為傳熱元件的換熱器,又稱薄片換熱器。它主要由板管束和殼體兩部分組成。將冷壓成形的成對板條的接觸處嚴密地焊接在一起,構成一個包含多個扁平流道的板管。許多個寬度不等的板管按一定次序排列。為保持板管之間的間距,在相鄰板管的兩端鑲進金屬條,並與板管焊在一起。板管兩端部便形成管板,從而使許多板管牢固地連接在一起構成板管束。板管束的端面呈現若干扁平的流道板管束裝配在殼體內,它與殼體間靠滑動密封消除縱向膨脹差。設備截面一般為圓形,也有矩形、六邊形等。
1.傳熱係數高。由於不同的波紋板相互倒置,構成複雜的流道,使流體在波紋板間流道內呈旋轉三維流動,能在較低的雷諾數(一般Re=50~200)下產生紊流,所以傳熱係數高,一般板式認為是管殼式的3~5倍。
2.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殼程內流動,總體上是錯流流動,對數平均溫差修正係數小,而板式換熱器多是並流或逆流流動方式,其修正係數也通常在0.95左右。此外,冷、熱流體在板式換熱器內的流動平行於換熱面、無旁流,因此使得板式換熱器的末端溫差小,對水換熱可低於1℃,而管殼式換熱器一般為5℃。
3.佔地面積小。板式換熱器結構緊湊,單位體積內的換熱面積為管殼式的2~5倍,也不像管殼式那樣要預留抽出管束的檢修場所,因此實現同樣的換熱量,板式換熱器佔地面積約為管殼式換熱器的1/5~1/8。
4.容易改變換熱面積或流程組合。只要增加或減少幾張板,即可達到增加或減少換熱面積的目的;改變板片排列或更換幾張板片,即可達到所要求的流程組合,適應新的換熱工況,而管殼式換熱器的傳熱面積幾乎不可能增加。
5.重量輕。板式換熱器的板片厚度僅為0.4~0.8mm,而管殼式換熱器的換熱管的厚度為2.0~2.5mm,管殼式的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。
6.價格低。採用相同材料,在相同換熱面積下,板式換熱器價格比管殼式約低40%~60%。
7.製作方便。板式換熱器的傳熱板是採用衝壓加工,標準化程度高,並可大批生產,管殼式換熱器一般採用手工製作。
8.容易清洗。框架式板式換熱器只要鬆動壓緊螺栓,即可鬆開板束,卸下板片進行機械清洗,這對需要經常清洗設備的換熱過程十分方便。
9.熱損失小。板式換熱器只有傳熱板的外殼板暴露在大氣中,因此散熱損失可以忽略不計,也不需要保溫措施。而管殼式換熱器熱損失大,需要隔熱層。
10.容量較小。板式換熱器是管殼式換熱器的10%~20%。
11.單位長度的壓力損失大。由於傳熱面之間的間隙較小,傳熱面上有凹凸,因此比傳統的光滑管的壓力損失大。
12.不易結垢。由於內部充分湍動,所以不易結垢,其結垢係數僅為管殼式換熱器的1/3~1/10。
13.工作壓力不宜過大,介質溫度不宜過高,有可能洩漏。板式換熱器採用密封墊密封,工作壓力一般不宜超過2.5MPa,介質溫度應在低於250℃以下,否則有可能洩漏。
14.易堵塞。由於板片間通道很窄,一般只有2~5mm,當換熱介質含有較大顆粒或纖維物質時,容易堵塞板間通道。