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可拆卸板式换热器是由许多冲压有波纹薄板按一定间隔,四周通过垫片密封,并用框架和压紧螺旋重叠压紧而成,板片和垫片的四个角孔形成了流体的分配管和汇集管,同时又合理地将冷热流体分开,使其分别在每块板片两侧的流道中流动,通过板片进行热交换。
焊接密封焊接密封的结构形式有三种,
①将需要密封的通道用方钢垫进钢板中,卷制后进行焊接;
②将需要密封通道用圆钢垫进钢板中卷好后进行焊接;
③将螺旋板在机床轧制斜边成形,在卷制过程中。卷制半径越小,翻边回弹量就越大,卷制成形螺旋板进行通道翻边校正、整形后进行焊接口。
螺旋板式换热器的外壳是承受内压或外压的连接结构,为提高外壳的承压能力,螺旋板式换热器外壳用两个半圆筒体组合焊接而成。这种组合焊接的关键零件是连接板。连接板与螺旋板及外壳连接是将连接板安放在螺旋体上,两边进行焊接,再将两个半圆形的外壳与连接板焊接,焊接结构采用有衬板的对接焊缝,以使得对接焊缝焊接质量。
当流体在螺旋板间流动时,由于离心力作用及定距柱所引起的干扰作用,故可在较低Re数(Re=1400~1800)下产生湍流,并允许选用较高的流速(对液体可达3m/s,对气体可达30m/s),故传热系数比较高。如水对水的传热,传热系数可达2000~3000W/m-2·K。
主要缺点:
(1)操作压力和温度不能太高。特别是能承受的压力较低,一般在2MPa(表压)以下,操作温度在400℃以下。
(2)不易检修。因为整个换热器已卷制焊接为一整体,一旦发生中间泄漏或其它故障,就很难检修。当然,螺旋板厚度一般大于列管式换热器传热管的厚度,因此,螺旋板泄漏的可能性很小。
(3)流体阻力较大。因流道长,其间又受定距柱和螺旋流动的影响,流体阻力比较大,在同样物料和流速条件下,比直管要大2~3倍。
(4)在污垢沉积严重的场合不能使用。
螺旋板热交换器广为应用于工业、民用、制药等领域,由于传统的设计方法多借助 于经验,对其理论上的研究还是不够广和深入,因此经常无法满足实际需要而被其它类型的换热器替代。随着计算机技术的发展,各种优化算法和计算流体力学技术也随之兴起,为换热器的深入研究提供了可行性。
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