板翅式换热器的设计课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,板翅式换热器设计,Plate-fin Heat Exchanger,板翅式换热器设计Plate-fin Heat Exchang,章节的主要内容,一、绪论,二、板翅式换热器的应用,三、板翅式换热器的结构,四、板翅式换热器的制造流程,五、板翅式换热器的测试方法,六、换热器的设计计算,章节的主要内容一、绪论,一、,绪论,1,发展概述,二十世纪三十年代，英国的马尔斯顿,艾克歇尔瑟（,Marston Excelsior,）公司首次开发出铜及铜合金制板翅式换热器，并将其用作航空发动机散热器。,此后，各种金属材料的板翅式换热器相继出现在工程应用中，唯以铝合金材料为主。,我国是从,60,年代初期开始试制的。首先用于空分制氧，制成了第一套板翅式空分设备。,近几年来，在产品结构、翅片规格、生产工艺和设计、科研方面都有较大发展，应用范围也日趋广泛。,一、绪论1 发展概述 二十世纪三十年代，英,2,优缺点优点,传热效率高，温度控制性好,翅片的特殊结构，使流体形成强烈湍流，从而有效降低热阻，提高传热效率。其传热系数也比列管式换热器高,5-10,倍。,传热效率与功耗比低，可精确控制介质温度。,结构紧凑,传热面积密度可高达,1,7300,m,2,/m,3,，,一般为管壳式换热器的,6-10,倍，最大可达几十倍。,轻巧，经济性好,翅片很薄，而结构很紧凑、体积小、又可用铝合金制造，因而重量很轻,(,可比管壳式换热器降低,80%,),，故成本低。,2 优缺点优点 传热效率高，温度控制性好 翅片的特殊,可靠性高,全钎焊结构，杜绝了泄漏可能性。,同时，翅片兼具传热面和支撑作用，故强度高。,灵活性及适应性大：,1,）,两侧的传热面积密度可以相差一个数量级以上，以适应两侧介质传热的差异，改善传热表面利用率；,2,）,可以组织多股流体换热,(,可达,12,股，这意味着工程、隔热、支撑和运输的成本消耗降低,),，每股流的流道数和流道长都可不同；,3,）,最外侧可布置空流道（绝热流道），从而最大限度地减少整个换热器与周围环境的热交换。,可靠性高 全钎焊结构，杜绝了泄漏可能性。同时，翅片兼具,2,优缺点缺点,流道狭小，容易引起堵塞而增大压降；当换热器结垢以后，清洗比较困难，因此要求介质比较干净。,铝板翅式换热器的隔板和翅片都很薄，要求介质对铝不腐蚀，若腐蚀而造成内部串漏，则很难修补。,板翅式换热器的设计公式较为复杂，通道设计十分困难，不利于手工计算；这也是限制板翅式换热器应用的主要原因。,2 优缺点缺点 流道狭小，容易引起堵塞而增大压降；当换热器,二、,板翅式换热器应用,空气分离装置,可逆式换热器，冷凝蒸发器，液化器，液氮和液态空气过冷器；,石油化工,在天然气的液化、分离装置，及合成氨工业中逐步获得应用；,动力机械,内燃机车散热器，汽车散热器、挖掘机循环油冷却器和压缩机空冷器、油冷器，动力传动液压系统油散热器,原子能和国防工业,氢液化器和氮液化器。,二、板翅式换热器应用空气分离装置 可逆式换热器，冷凝,机车水冷式中冷器,风冷式换热器,压缩机风冷式油、气换热器,机车水冷式中冷器风冷式换热器压缩机风冷式油、气换热器,风冷式气冷却器,工程机械风冷式油换热器,液压传动液压油冷却器,风冷式气冷却器工程机械风冷式油换热器液压传动液压油冷却器,空分主换热器,机车风冷式油换热器,冷凝蒸发器,空分主换热器机车风冷式油换热器冷凝蒸发器,水冷式中冷器,水冷式中冷器,无油机换热器,中冷器,无油机换热器中冷器,真空泵用油冷却器,真空泵用油冷却器,冷干机,冷干机,冷干机,冷干机,电厂用风冷却器,电厂用风冷却器,3-2,板翅式换热器的结构,板翅式换热器由芯体、封头、接管和支座组成。,热交换由芯体完成，因此最关键的部件是芯体。,芯体由翅片、隔板、封条和导流片组成。,1,基本结构,3-2 板翅式换热器的结构 板翅式换热器由芯体、封,板翅式换热器结构图,板翅式换热器结构图,2,翅片作用及类型,翅片是板翅式换热器最基本的元件，传热主要是依靠翅片来完成，一部分直接由隔板来完成。,（,1,）作用,（,2,）类型,翅片有锯齿形、平直形、多孔形等多种结构型式，可根 据不同的操作条件来选择合适的翅片型式；,翅片的扩展面和翅片对流体的扰流能力决定了热交换能力；,因此板翅式换热器具有结构紧凑、轻巧及传热效率高等特点。,而翅片传热不像隔板是直接传热，故翅片有,“,二次表面,”,之称。,翅片除承担主要的传热任务外，还起着两隔板间的加强作用。,2 翅片作用及类型 翅片是板翅式换热器最基本的元件，传,平直翅片特点是有很长的带光滑壁的长方型翅片，传热与流动特性类似于流体在长圆型管道中的流动。,锯齿翅片特点是流体的流道被冲制成凹凸不平，从而增加流体的湍流程度，强化传热过程，故被称为,“,高效能翅片,”,。,平直翅片特点是有很长的带光滑壁的长方型翅片，传热与流动特性类,多孔翅片是在平直翅片上冲出许多孔洞而成的，常放置于进出口分配段和流体有相变的地方。,波纹翅片是在平直翅片上压成一定的波纹，促进流体的湍动，波纹愈密，波幅愈大，其传热性能愈好。,多孔翅片是在平直翅片上冲出许多孔洞而成的，常放置于进出口分配,百叶窗式翅片又称鳞片式翅片或切断式翅片，其特点是翅片上冲有等距离的百叶窗式的栅格，向内流道凸出，起到强化传热的作用。,板翅式换热器有,钎焊式,和,扩散焊,两种基本结合型式。大多数热交换工况采用的是真空钎焊的铝制板翅式换热器，对于腐蚀性较高的介质，有真空钎焊的不锈钢板翅式换热器和钛板翅式换热器。,百叶窗式翅片又称鳞片式翅片或切断式翅片，其特点是翅片上冲有等,（,3,）代号,各翅片均采用我国汉语拼音符号和数字统一表示：,例：,PZ,平直翅片,DK,多孔翅片,BY,百叶窗翅片,JC,锯齿翅片,BW,波纹翅片,例：,65PZ4203,表示,:,翅高,6.5,mm,平直翅片,节距（或翅片间距）,4.2,mm,，,厚度,0.3,mm,（3）代号各翅片均采用我国汉语拼音符号和数字统一表示：,3,流动形式,通道以不同方式的叠置和排列可形成不同的,流动形式,错流,逆流,错逆流,3 流动形式 通道以不同方式的叠置和排列可形成,板翅式换热器,的制造工艺,铝制板翅式换热器的整个制造过程都要求有极高的技术水平，严格的质量控制和检测措施。,制造过程包括零件准备、板束组装、钎焊和封头接管氩弧焊接等工序。,工艺过程如下图所示。,板翅式换热器的制造工艺 铝制板翅式换热器的整个,生产流程,Flow(1),生产流程Flow(1),生产流程,Flow(2),生产流程Flow(2),生产流程,Flow(3),生产流程Flow(3),生产设备Equipment,先进的真空,钎焊设备,生产设备Equipment 先进的真空,生产设备Equipment,翅片冲压,Extrude Fin,剪板,Cut Plate,生产设备Equipment 翅片冲压 Extrude,生产设备Equipment,数控加工,自动焊机,生产设备Equipment数控加工自动焊机,清洗（washing）,清洗（washing）,装配、焊接、检验,Assembly,、,Welding,、,Test,装配、焊接、检验Assembly、W,板翅式换热器,的测试,水压试验,气密性试验,爆破试验,压力脉冲试验,冷热交变试验,风洞试验,板翅式换热器的测试水压试验气密性试验爆破试验压力脉冲试验,测试试验,-,气密性试验,测试试验-气密性试验,测试设备,-,氦气检漏仪,氦气检漏仪,Helium leak test,测试设备-氦气检漏仪氦气检漏仪,测试设备,-,爆破试验台,测试设备-爆破试验台,WUXI JIALONG HEAT EXCHANGER STOCK COMPANY LTD,冷热冲击试验台,Thermo,shock test,Adaptability Test,测试设备,-,冷热冲击试验台,WUXI JIALONG HEAT E,脉冲试验台,Pulsation test,Fatigue Life Test,03HZ,0-50bar,测试设备,-,脉冲试验台,脉冲试验台Fatigue Life Test测试设备-脉,风洞试验,Wind tunnel test,Performance Test,测试设备,-,风洞试验,风洞试验测试设备-风洞试验,板翅式换热器,的计算,换热器的计算分二种情况：,1.,设计计算：设计一个新的换热器，以确定所需的换热面积。客户提供的要求越细，反复修改的次数会越少，所设计的结果就会越接近客户的要求。,2.,校核计算：对己有或己选定了换热面积的换热器，根据所提供的参数要求，核算它是否能满足相应的参数要求。,板翅式换热器的计算换热器的计算分二种情况：,设计计算例子,设计计算例子,校核计算例子,校核计算例子,客户需要提供的参数如下表：,客户需要提供的参数如下表：,提供客户计算书的格式,提供客户计算书的格式,板翅式换热器的设计课件,板翅式换热器的设计课件,Thank you!,Thank you!,