板翅式换热器研讨.doc

板翅式换热器同组人:张弘达 18 、张来超 14 薛业成 06 、张太平 02 引言: 板翅式换热器: 通常由隔板、翅片、封条、导流片组成。在相邻两隔板间放置翅片、导流片以及封条组成一夹层, 称为通道, 将这样的夹层根据流体的不同方式叠置起来,钎焊成一整体便组成板束,板束是板翅式换热器的核心。-------- 张弘达一、板翅式换热器的发展二十世纪三十年代,板翅式换热器首先在航空工业上被采用, 它结构紧凑、轻巧、传热效率高等特点引起了研究人员和设计工作者的兴趣。随后在制冷、石油化工、空气分离、航空航天、动力机械、超导等工业部门得到广泛应用,被公认是高效新型换热器之一。 1942 年, 美国的诺利斯首先进行了平直翅片、锯齿翅片、波纹翅片、钉状翅片的传热机理研究,找出几种主要翅片的摩擦因子(f),传热因子(j) 与雷诺数(Re) 的关系,为以后的研究与设计奠定了基础。 1947 年美国海军研究署、船舶局、航空局合作在斯坦福大学拟定了系统的研究计划并扩大了研究范围。板翅式换热器发展中另一方面是制造工艺, 对于结构复杂、隔板和翅片又很薄的铝合金钎焊工艺掌握是在经历了一段相当漫长又曲折过程,在突破许多关键技术后才达到今天的水平。现在国外板翅式换热器最高设计压力可达 10MPa 以上, 最大芯体尺寸(L×W×H) 6000~7000 × 1200 × 1200mm , 重达 10 吨以上, 可以有十多种流体同时换热。我国是从 20 世纪 60 年代中期开始板翅式换热器试验研究, 70 年代初期自行开发成功,并首先在空分设备上得到应用。 90 年代初,杭氧厂引进美国 公司大型真空钎焊炉和板翅式换热器制造技术,板翅式换热器生产在我国得到飞速发展。现在已在空气分离、石油化工( 乙烯、合成氨、天然气分离与液化)、动力机械及航天(神舟号飞船)等工业部门得到广泛应用。并有部分出口国外(美国、加拿大等国)。我国板翅式换热器目前的生产水平相当于国际上20世纪90 年代中期水平。杭氧现已开发有近 50 种不同型式和尺寸规格的翅片,可满足各种换热要求。二、板翅式换热器特点(1 )传热效率高。(2 )结构紧凑,单位体积换热面积为管壳式换热器 5 倍以上,最大可达几十倍。管壳式换热器一般为 150~200m2/m3 , 而板翅式换热器因翅片具有扩展二次表面,使传热面积可达到 1500~2500 m2/m3 。(3) 轻巧、牢固。铝材密度ρ为 , 而钢材为 , 铜材为 。(4) 适应性大, 可适用多种介质热交换。在同一设备内可允许多达十多种介质之间热交换,可作气—气、气—液、液—液之间换热, 亦可作冷凝和蒸发。(5 )经济性好。由于结构紧凑、铝材又轻,降低了设备投资费。(6 )流道易堵塞,维修困难,所以介质要求清洁、干净。三、板翅式换热器结构(1 )换热器基本元件板翅式换热器的结构形式很多, 但单元体结构基本相同, 板式芯体由翅片、导流片、封条、隔板和侧板组成, 在相邻两隔板之间放置翅片、导流片和封条, 组成一通道, 按设计要求对各通道进行不同叠积和适当排列,在 600 ℃左右温度下经钎焊成一整体。隔板主要用于传递热量和把介质分隔开来,也是承压主要元件。压力越高, 隔板越厚, 厚度一般在 ~2mm 。材料为 3003 +A