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  • 1 # 暖通南社

    板式換熱器的型式主要有框架式(可拆卸式)和釺焊式兩大類,板片形式主要有人字形波紋板、水平平直波紋板和瘤形板片三種。

    釺焊換熱器結構

    主要結構

    ⒈板式換熱器板片和板式換熱器密封墊片

    ⒉固定壓緊板

    ⒊活動壓緊板

    ⒋夾緊螺栓

    ⒌上導杆

    ⒍下導杆

    ⒎後立柱

    由一組板片疊放成具有通道型式的板片包。兩端分別配置帶有接管的端底板。

    整機由真空釺焊而成。相鄰的通道分別流動兩種介質。相鄰通道之間的板片壓制成波紋。型式,以強化兩種介質的熱交換。在製冷用釺焊式板式換熱器中,水流道總是比製冷劑流道多一個。

    圖示為單邊流,有些換熱器做成對角流,即:Q1和Q3容納一種介質,而Q2和Q4容納另一種介質。

    所有都是螺桿和螺栓結構,便於現場拆卸和修復。

    執行原理

    板式換熱器是由帶一定波紋形狀的金屬板片疊裝而成的新型高效換熱器,構造包括墊片、壓緊板(活動端板、固定端板)和框架(上、下導杆,前支柱)組成,板片之間由密封墊片進行密封並導流,分隔出冷/熱兩個流體通道,冷/熱換熱介質分別在各自通道流過,與相隔的板片進行熱量交換,以達到使用者所需溫度。

    每塊板片四角都有開孔,組裝成板束後形成流體的分配管和彙集管,冷/熱介質熱量交換後,從各自的彙集管迴流後迴圈利用。

    換熱原理:間壁式傳熱。

    單流程結構:只有2塊板片不傳熱-頭尾板。

    雙流程結構:每一個流程有3塊板片不傳熱。

    板片和流道

    通常有二種波紋的板片 (L 小角度和 H大角度),這樣就有三種不同的流道(L, M 和 H),如下所示:

    在這三種流道中選擇,並根據特殊的工況定身量做和選型。

    理論上,一臺換熱器可以混用不同型別的流道,如H型之後是M型。

    但對於有相變的情況,這會導致第一個H流道和最後一個M流道之間介質的分配失調,因此,在各類製冷用BPHE中不予採用。

    板片波紋的主要作用:使得流體紊流,強化傳熱相鄰板片的波紋形成接觸抗點,提高耐壓效能。

    注:巧克力分佈去:使流體均勻流過整個板片,在 A 和B處的壓力降相同,使在這裡的壓力損失最小,把壓力降用於有效的傳熱,允許平行流AlfaLaval 創造發明創造,現已被廣泛應用。如下圖。

    平行流與對角流:

    平行流的優勢:一塊板片 & 一條密封墊,同一的板片在板片組裡,旋轉180º可以用於二邊通道備件損耗小。完全滿足對角流所有的功能,較高的設計壓力或使用較薄的板片沒有交叉出管口。

    板式換熱器在暖通空調領域的應用

    區域供熱系統

    熱電聯產系統

    地熱水供暖系統

    即熱式生活熱水系統

    即熱式特點

    可保證使用者隨時隨地均有熱水供應,系統緊湊,無需儲罐,需要較大的鍋爐容量需要較大的熱交換器。

    半即熱式生活熱水系統

    半即熱式特點

    需要較小的鍋爐容量,需要較小的熱交換器,儲罐內易生長細菌,需要額外的地方安放儲罐。

    游泳池恆溫保持系統

    太陽能熱水系統

    供冷空調系統

    冷凝器側應用:

    1 冷卻塔水冷卻凝結水

    2 海水、河水或井水冷卻凝結水

    3 乙二醇冷卻凝結水

    4 短路冷凍機組系統

    5 地下水冷/熱源系統

    6 熱回收系統

    冷凝水側熱交換器可以起到以下作用:

    保護冷凝器免受汙染、結垢和腐蝕

    代替冷凝器承受冷卻水側壓力

    能夠在季節許可時不執行冷凍機組

    能夠實現熱回收

    節省昂貴的新增劑

    冷卻塔水冷卻凝結水

    海水、河水、或井水冷卻凝結水

    乙二醇冷卻凝結水

    短路冷凍機組系統

    地下水冷/熱源系統

    熱回收系統

    蒸發側的應用:

    1 壓力接力系統

    2 分離冷卻迴圈水 (無壓力接力功能)

    3 蓄冰系統

    4 區域供冷系統

    5 天花板供冷系統

    蒸發器側熱交換器可以起到以下作用:

    避免冷凍機組承受高壓(壓力接力系統)

    減少昂貴、低效新增劑的用量

    分離冷卻水系統,以保證區域性系統清潔度很高(電子元件生產)

    減少洩漏所帶來的損害

    壓力接力系統

    分離冷卻迴圈水系統

    蓄冰系統

    蓄冰系統設計基本要素:

    設定空調要求

    執行方案

    全蓄冰系統

    部分蓄冰系統

    冷凍機組為主系統

    蓄冰為主系統

    區域供冷系統

    天花板供冷系統

    空調系統其它應用方案

    1 夏、冬季供冷、熱轉換

    2 冷凍水預冷卻系統

    板式換熱器在供冷空調系統中的優勢

    1. 傳熱係數高,對數溫差可作到0.5度。

    2. 體積小,重量輕,便於安裝,可放置於裝置層。

    3. 易於拆卸,方便清理內部汙垢。

    4. 結構堅固,可承受較高工作壓力,最高 3.0MPa。

    5. 換熱效率高,降低執行成本。

    6. 固定投資低。

    板式換熱機組基本原理

    流經使用者散熱片後的低溫水(二次回水)經過濾器除汙後,由迴圈泵加壓進入換熱器,吸收一次熱媒放出的熱量,達到供水設定溫度後,再流向供熱管網對使用者進行供熱;

    熱源經一次熱網(一次水)流經過濾器、調節閥、進入換熱器放熱後(二次水),由熱媒回水管返回熱源(二次回水)被加熱後再次參與迴圈換熱;

    補水泵根據系統執行情況適時對二次迴圈水系統進行定壓補水。

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