可拆板式換熱器因具有換熱效率高，單位體積內換熱面積容量大，介質流通阻力小，維修方便等諸多優點，近20年在國內多個換熱領域得到廣泛應用。經過國內諸多製造廠家的努力，可拆板式換熱器的承壓能力不斷提高。本文重點對可拆板式換熱器使用最多的梯形墊片槽板片密封情況進行分析，以期發現這種密封形式的問題和缺點，探尋克服這些缺點的更加合理的密封結構，進一步提高可拆板式換熱器密封承壓能力的可能性。可拆板式換熱器安裝後，橡膠墊片被相鄰的板片夾持約束在墊片槽內，橡膠墊片被壓縮變形，產生一定的彈力，起到對板間介質的密封作用。
板式換熱器板片
可拆板式換熱器的板束被壓緊，內部未填充介質時，墊片的受力情況如圖3所示：被夾持在墊片槽內的橡膠墊片，受到相鄰板片的擠壓，墊片在厚度方向壓縮變形，同時這種變形使橡膠墊片在寬度方向上有膨脹的趨勢，但這一方向的膨脹受到梯形墊片槽的限制，即在墊片兩側受到來自板片的約束。根據文獻[1]的給出的數據，墊片受到約束壓縮且壓縮率達到25%時，其應力相對簡單壓縮提高79.42%。
寬信板式換熱器夾板
此時對板片進行受力分析，如圖4和圖5所示,在這裡我們僅對A-A線左側區域進行詳細分析。對於背側緊靠活動夾緊板的第一張板片，A-A線左側區域分別受到來自活動夾緊板的支持力,來自第二張板片的壓力,因墊片受壓膨脹對板片的壓力，相對墊片槽左下角，因板片自身具有的強度，形成的扭矩。可得出下面的等量關係：
計算公式
板式換熱器板片流道
板式換熱器夾板
對具有梯形墊片槽的板片，如果把第1張板片對應墊片槽的背側對墊起來，使板片邊緣不與活動夾緊板接觸，當板束夾緊到規定的尺寸後，板片邊緣會不同程度地向後側變形，這說明被壓縮後的墊片對墊片槽側邊作用力產生的力矩大於板片自身強度產生的抗變形能力，即或者。當第1板片墊片槽背側沒有被墊起，板片整個背面都緊靠活動夾緊板時，那麼由公式1.1就可以得出，即 ，即板片邊緣部分背面受到的支撐力大於其正面來自第2張板片的壓力。因為力的作用是相互的，因此對第二張板片，其所受的背面支撐力也大於其正面來自第3張板片的壓力，即。將板束中所有板片邊緣的受力按公式1.1，就可得出：
從公式1.2可以看出，具有梯形墊片槽的板片組成的板束被夾緊後，各板片墊片槽外側受力不同，靠近活動板的第1張板片受力最大。如果墊片槽外側變窄，即變小，會使板片邊緣受力增大。
實際被夾緊的板束，各板片都會產生一定的變形，使墊片槽的角增大，從而減小了墊片槽對墊片橫向的約束，墊片的壓縮有向簡單壓縮演變的趨勢。這不僅使變小，同時也使變小。從而降低了換熱器的承壓能力。整個板束中的板片，靠近活動夾緊板的第1張雖然受力最大，但因為活動板的支撐作用，墊片槽的變形量最小，而靠近固定夾緊板的最後一張板片，累計的變形量最大。即使固定夾緊板的變形量在控制範圍內，板束承壓後靠近固定壓緊板的板片也往往先發生洩漏。如果墊片槽變形量過大，墊片接近或完全變成簡單壓縮狀態，板間介質會侵入墊片槽內側，墊片內側壓力巨增，板束承壓能力一般不會超過1.35MPa。對於在板片前後兩側對稱的墊片槽，就不存在上述缺點，理論上有更好的抗變形和承壓能力。如果板束內板片過多時，可以在板束間增加一塊較厚的隔板來減小板片的變形量。
關於板束承壓後板片邊緣和墊片的受力分析和洩漏機理，將在後續文章中詳細討論。
本文來源於合肥寬信換熱器www.hfkuanxin.cn!如需轉載請註明出處
參考文獻：
1.《可拆卸板式換熱器墊片壓縮回彈性能試驗與分析》唐海，張永德，常春梅等