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1、铝制板翅式换热器介绍1. 概述板翅式换热器的出现把换热器的换热效率提 高到了一个新的水平，同时板翅式换热器具有体 积小、重量轻、可处理两种以上介质等优点。目 前，板翅式换热器已广泛应用于石油、化工、天 然气加工等行业。2. 基本结构板翅式换热器的板束单元结构如图所示，它 的每一层都是由翅片、隔板和封条三部分组成。 在相邻的两隔板间放置翅片及封条组成的夹层， 称为通道。将这样的夹层根据介质的不同流动方 式叠置起来钎焊成整体，即组成板束。再在板束 上配置适当的介质进出口的导流片和封头，就组 成了一个完整的板翅式换热器。图翅片与板束体由此可以看出，一台典型的板翅式换热器主 要组成元件有翅片、隔板、封
2、条、导流片和封头 等。a-翅片翅片是铝板翅式换热器的基本元件，传热过 程主要通过翅片热传导及翅片与流体之间的对流 传热来完成。翅片的主要作用是扩大传热面积， 提高换热器得紧凑性，提高传热效率，兼做隔板 的支撑，提高换热器的强度和承压能力。翅片间 的节距一般从1mm4.2mm,翅片的种类和型式多 种多样，常用的形式有锯齿型、多孔型、平直型 波纹型等,国外还有百叶窗式翅片、片条翅片、 钉状翅片等。b-隔板隔板是二层翅片之间的金属平板,它在母体 金属表面覆盖有一层钎料合金,在钎焊时合金熔 化而使翅片、封条与金属平板焊接成一体。隔板 把相邻两层隔开,热交换通过隔板进行,常用隔 板一般厚 1mm2mm。
3、c-封条封条在每层的四周,其作用是把介质与外界 隔开。封条按其截面形状可分为燕尾槽形、槽钢 形和腰鼓形三种。一般,封条的上下两个侧面应 具有 0.3/10 的斜度,以便在与隔板组合成板束时 形成缝隙,利于溶剂的渗透和形成饱满的焊缝。d-导流片导流片一般布置在翅片的两端,在铝板翅式 换热器中主要是起流体的进出口导向作用,以利 于流体在换热器内的均匀分布,减少流动死区, 提高换热效率。e-封头封头也叫集流箱,通常由封头体、接管、端 板、法兰等零件经焊接组合而成。封头的作用是 分布和集聚介质、连接板束与工艺管道。另外,一台完整的板翅式换热器还应包括支 座、吊耳、隔热层等附属装置。支座与支架相连 用来
4、支承换热器的重量；吊耳为换热器吊装使用 铝板翅式换热器外面一般都要考虑隔热。通常采 用干燥珠光砂、矿渣棉或硬性聚胺脂发泡等方法3. 工作原理从传热机理上看，板翅式换热器仍然属于肩 臂式换热器。其主要特点是，它具有扩展的二次 传热表面（翅片），所以传热过程不仅是在一次传 热表面（隔板）上进行，而且同时也在二次传热 表面上进行。高温侧介质的热量除了有一次表面 倒入低温侧介质外，还沿翅片表面高度方向传递 部分热量，即沿翅片高度方向，有隔板倒入热量 再将这些热量对流传递给低温侧介质。由于翅片 高度大大超过了翅片厚度，因此，沿翅片高度方 向的导热过程类似于均质细长导杆的导热。此时 翅片的热阻就不能被忽略
5、。翅片两端的温度最高 等于隔板温度，随着翅片和介质的对流放热，温 度不断降低，直至在翅片中部区域介质温度。4. 铝制板翅式换热器的优点a. 传热效率高由于翅片的独特结构，可对介质造成扰动， 从而使热边界层不断破裂更新，增强了流体的对 流放热系数。b. 结构紧凑、重量轻。铝制板翅式换热器单位体积的传热面积一般 为 1500-2500m2/m3 ，相当于管壳式换热器的 820 倍。重量仅为具有相同换热面积的管壳式换热器 的十分之一，而单位传热面积的金属消耗量可比 管壳式换热器小几十倍。c. 适应范围广可适用于气-气、气-液、液-液间各种不同介 质的换热，通过各种流道的布置和组合还能适应 逆流、错流
6、、多股流、多流程等不同工况的换热 同一板翅式换热器中可以多达13股流同时进行热 交换，并可以根据工艺的需要从不同的温度点抽 出。适用的温度范围为-270C+200C，由于铝板 翅式换热器采用钎焊工艺把翅片和隔板间紧紧地 钎在一起，所以它承压高，有的大型板翅式换热 器可以到 8MPa。5. 铝制板翅式换热器的限制铝制板翅式换热器有其优越性，但同样也存 在一些问题，例如不耐蚀和易阻塞。a. 不耐蚀。由于铝合金不耐蚀，故对铝合金 有腐蚀的场合不能使用，主要是影响其使用寿命b. 易阻塞。由于翅片的节距多为 1mm 4.2mm 之间，所以介质中不能有固体杂质，包括 分子筛、珠光砂、管道铁锈等。在使用中一般要 在换热器进口处安装一个合适过滤器，以避免固 体杂质进入换热器。
