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　　§4-2板式換熱器設(shè)計指導(dǎo)書

　　[目的]:（寫法和之前面的格式不連貫！）

　　通過本課程設(shè)計，深化《換熱器原理》課程中關(guān)于板式換熱器部分的知識，掌握板式換熱器設(shè)計的原理、方法和步驟，并能據(jù)項(xiàng)目任務(wù)選采用和設(shè)計適當(dāng)?shù)脑O(shè)備。

　　[要求]:

　　匯總設(shè)計數(shù)據(jù)、分析設(shè)計任務(wù)據(jù)工藝衡算和工藝物料的要求、特性，獲得物料流量、溫度、壓力和化學(xué)性質(zhì)、物性參數(shù)，取得相關(guān)設(shè)備的負(fù)荷、流程中的地位與流程中其他設(shè)備的關(guān)系等數(shù)據(jù)。

　　設(shè)計換熱流程在換熱設(shè)計時，應(yīng)將換熱的工藝流程仔細(xì)探討，以利于充分利采用熱量，充分利采用熱源。

　　選擇換熱器的材質(zhì)據(jù)介質(zhì)的腐蝕性能和其他相關(guān)性能，按照照操作壓力，溫度，材料規(guī)格和制造價格，綜合選擇。

　　選擇換熱器類型據(jù)熱負(fù)荷和選采用的換熱器材料，選定某一種系列換熱器。

　　確定換熱器中冷熱流體的流向據(jù)熱載體的性質(zhì)，換熱任務(wù)和換熱器的結(jié)構(gòu)，決定采采用并流，逆流或錯流折流等。

　　決定總傳熱面積，驗(yàn)算換熱器的壓力降。

　　繪制板式換熱器設(shè)備外型（或安裝）圖、板片圖和流程圖。

　　一、板式換熱器簡介

　　板式換熱器設(shè)備是換熱、換冷領(lǐng)域中*新型的設(shè)備之一，具有結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積較小、傳熱效率高、操作維修方便等優(yōu)點(diǎn)，并具有處理微小溫差的水平。在化工、石油、電力、造紙、冶金、采暖、空調(diào)、食品等行業(yè)得到廣泛的應(yīng)采用，已成功地取代了體積龐大、熱效率較低的其它類換熱器(如列管式、容積式、螺旋板式等換熱器)，是加熱、冷卻、熱回收、快速殺菌等采用途的*佳選擇。 板式換熱器是以波紋為傳熱面的新型、高效換熱器，它具有如下特點(diǎn):

　　a、板式換熱器的傳熱系數(shù)高。板片波紋的設(shè)計以高度的薄膜導(dǎo)熱系數(shù)為目標(biāo)，板片波紋所形成的特殊流道，使流體在極低的流速下即可發(fā)生強(qiáng)烈的湍流，湍流又有自凈效應(yīng)以防止污垢生成因而傳熱效率很高。一般可達(dá)4000—7000w／rn2·℃(介質(zhì)同為水一水)。與同樣流速下的管殼式換熱器相比，此值約為管殼式換熱器傳熱系數(shù)的3-5倍。

　　b、使采用安全可靠 在板片之間的密封裝置上設(shè)計了2道密封，同時又設(shè)有信號孔，一旦發(fā)生泄漏，可將其排出熱換器外部， 即防止了二種介質(zhì)相混，又起到了安全報警的作采用。

　　c、占地小，易維護(hù) 。板式換熱器的結(jié)構(gòu)極為緊湊，在傳熱量相等的條件下，所占空間僅為管殼式換熱器的1/2～1/3。并且不象管殼式那樣需預(yù)留出很大得空間采用來拉出管束檢修。而板式換熱器只需松開夾緊螺桿，即可在原空間范圍內(nèi)100%地接觸倒換熱板的表面，且拆裝很方便。

　　d、隨機(jī)應(yīng)變。由于換熱板容易拆卸，通過調(diào)節(jié)換熱板的數(shù)目或者變更流程就可得到*合適的傳熱效果和容量。只要利采用換熱器中間架，換熱板部件就可有多種獨(dú)特的機(jī)能。這樣就為采用戶提供了隨時可變更處理量和改變傳熱系數(shù)K值或者增加新機(jī)能的可能。

　　e、有利于低溫?zé)嵩吹睦捎?。由于兩種介質(zhì)幾乎是全逆流流動，以以及高的傳熱效果，板式換熱器兩種介質(zhì)的*小溫差可達(dá)到1℃，采用它來回收低溫余熱或利采用

　　f、阻力損失少。因結(jié)構(gòu)緊湊和體積小，換熱器的外表面積也很小，因而熱損失也很小，通常設(shè)備不再需保溫。

　　g、冷卻水量小板式換熱器由于其流道的幾何形狀所致，以以及二種液體都又很高的熱效率，故可使冷卻水采用量大為降低。反過來又降低了管道，閥門和泵的安裝費(fèi)采用。

　　h、在投資效率低。相同傳熱量的之前提下，板式換熱器與管殼式換熱器相比較，由于換熱面積，占地面積，流體阻力，冷卻水采用量等項(xiàng)目數(shù)值的減少，使得設(shè)備投資、基建投資、動力消耗等費(fèi)采用大大降低，特殊是當(dāng)需采采用昂貴的材料時，由于效率高和板材薄，設(shè)備更顯經(jīng)濟(jì)。

　　據(jù)板片之間的連接方式，板式換熱器可分為:可拆式（或帶密封墊片的）板式換熱器和焊接板式換熱器。之前者全部板片之間由密封墊片連接，成為可拆開的板束，例如，常規(guī)的板式換熱器和雙壁板式換熱器；后者，全部板片均無（或僅板片的角孔有）密封墊片，而是焊接成為全部（或一部分）不可拆開的板束。例如，半焊接板式換熱器、全焊接板式換熱器、板殼式換熱器和釬焊板式換熱器。按照照冷、熱流體的流道特性（或板片結(jié)構(gòu)），板式換熱器可分為:對稱（型）板式換熱器和非對稱（型）板式換熱器。之前者，冷、熱流體的流道由同一種板片組成，即常規(guī)的板式換熱器；后者，冷、熱流體的流道由一種板片（其兩側(cè)的波紋結(jié)構(gòu)不同）或兩種板片組成，故具有不同的特性。例如，非對稱波紋（板片同一側(cè)上，波紋夾角不等）板式換熱器、不等（流道）截面（積）板式換熱器、寬-窄間隙（流道）板式換熱器、板-管式換熱器。依據(jù)流道的間隙大小可分為:常規(guī)間隙板式換熱器和寬間隙板式換熱器。之前者，板間距（或波紋深度）小于或等于5MM；后者，板間距（或波紋深度）約為之前者的2~5倍，可達(dá)20MM，包括由“搓衣板型”、“ 流型”和有凸筋的板片組成的板式換熱器—通常稱為“寬間隙板式換熱器”等。

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