对称式板式换热器是常用的板式换热器,特点是:拆卸,清洗和维修等方便,还可适当增减换热面积,增容,改造的灵活性较大,适用于各种比较容易结垢或清洁的液-液/液-汽流体的换热.
一、对称式板式换热器
1.主要特性:对称式板式换热器是一种传统的常用的板式换热器,采用常规的板片结构,其主要特点是:拆卸、清洗和维修等十分方便,在一定的范围内,可适当增减换热面积——增容、改造的灵活性较大、适用于各种比较容易结垢或清洁的液-液/液-汽流体的换热;换热流体为对称流体,否则选型计算时,往往存在这样两种不匹配的情况:冷热流道内的流速差别较大;低流速侧压力降过小,常需串联,导致换热面积过大,;满足两侧压力降要求时,换热面积太小,传热量不够,即“热控制设计”。
2.板片形式:板片正反两侧面的波纹几何形状和结构尺寸完全一样,只能组成单一特性的流道,即冷、热流体流道的特性相同。目前,国内外制造的板片品种近百种,大部分是用在可拆式换热器中的。
二、几种比较特殊的对称型板式换热器
热混合设计的板式换热器:基本原理是,将人字纹与板片纵轴的夹角大小,分为硬板片和软板片两类。赢板的传热效率高,压力降大,软板则相反。由硬板软板两种板片可组成高中低三种特性流道,采用其中两种,按照一定比例组装,可控制在一定的范围内,满足不同热负荷和压力降的要求,实现换热流体和换热器特性的精准匹配,与常规板式换热器比较,在同等效率下可减少换热面积达30%,现在已经普遍采用了。
1.浅密波纹板式换热器:一般板片的人字纹深度小于或等于2.5mm,波纹欠而密,板片较薄,传热效率高,属于硬板片,NTU可达7,设计压力可达3MPa。适用于大温差,小流量,对数平均温差或温度接近值不超过1℃的清洁流体。
2.深稀波纹板式换热器:一般,人字纹深度大于4mm,波纹深而稀,属于软板片。主要用于各种低NTU值、低压力降的流体的换热。
3.双壁板式换热器:以两张重叠的同一种板片代替单张板片。每对板片的角孔周边用密封垫片,可以拆开清洗。或者,沿每对板片的角孔周边焊接或粘结成一体。每对板片可采用两种不同材料制造,接触强腐蚀性流体的板片使用耐腐蚀性更好的材料。当板片一旦有裂纹或穿孔时,流体将由两板片间流出到外部,很容易发现并采取措施,从而可避免因两种换热流体相互混合,导致污染或产生有害反应的情况发生。适用于乳品或饮料、变压器油的冷却,以及医药、化工、生物等行业或工况。但,传热性能稍差。
4.自由流板式换热器:流道间隙比较大,能大到常规板式换热器的2-5倍,可以达到13、16、20mm等,且板片之间无接触点或者接触点很少,所以流道畅通,流体可自由流动。同管壳式换热器比较,由于波纹可导致高度湍流,所以传热效率较高,操作周期或清洗的间隔时间更长,而且清洗更容易。适用于造纸、制糖、酿酒、医药、化工等行业中含纤维或粗大颗粒的液体、高粘度液体,以及汽/气体的加热、冷却或冷凝等。由于结构的限制,其设计压力一般不超过1MPa。