全焊接板式换热器的制造工艺和简介
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最全面的板式换热器知识(原理、结构、设计、选型、安装、维修)板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器。
各种板片之间形成薄矩形通道,通过板片进行热量交换。
板式换热器是液—液、液—汽进行热交换的理想设备。
它具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿命长等特点。
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板式换热器基本结构及运行原理板式换热器的型式主要有框架式(可拆卸式)和钎焊式两大类,板片形式主要有人字形波纹板、水平平直波纹板和瘤形板片三种。
钎焊换热器结构板式换热器主要结构⒈板式换热器板片和板式换热器密封垫片⒉固定压紧板⒊活动压紧板⒋夹紧螺栓⒌上导杆⒍下导杆⒎后立柱由一组板片叠放成具有通道型式的板片包。
两端分别配置带有接管的端底板。
整机由真空钎焊而成。
相邻的通道分别流动两种介质。
相邻通道之间的板片压制成波纹。
型式,以强化两种介质的热交换。
在制冷用钎焊式板式换热器中,水流道总是比制冷剂流道多一个。
图示为单边流,有些换热器做成对角流,即:Q1和Q3容纳一种介质,而Q2和Q4容纳另一种介质。
板式换热器所有备件都是螺杆和螺栓结构,便于现场拆卸和修复。
运行原理板式换热器是由带一定波纹形状的金属板片叠装而成的新型高效换热器,构造包括垫片、压紧板(活动端板、固定端板)和框架(上、下导杆,前支柱)组成,板片之间由密封垫片进行密封并导流,分隔出冷/热两个流体通道,冷/热换热介质分别在各自通道流过,与相隔的板片进行热量交换,以达到用户所需温度。
每块板片四角都有开孔,组装成板束后形成流体的分配管和汇集管,冷/热介质热量交换后,从各自的汇集管回流后循环利用。
换热原理:间壁式传热。
单流程结构:只有2块板片不传热-头尾板。
双流程结构:每一个流程有3块板片不传热。
板片和流道通常有二种波纹的板片(L 小角度和H 大角度),这样就有三种不同的流道(L,M 和H),如下所示:L:小角度由相邻小夹角的板片组成的通道。
全钎焊板式换热器技术条件全钎焊板式换热器是一种高效率、高性能的工业换热设备,其制造过程中涉及一系列严格的技术条件。
这些条件不仅关乎设备的性能,更直接影响到其使用寿命和安全性。
首先,钎焊温度是制造过程中最为关键的环节之一。
为了确保钎料与基材的完美融合,必须将温度精确控制在一定范围内。
这个温度应足够高,以便钎料能够充分熔化并渗透到基材的微小缝隙中,从而实现紧密的连接。
然而,温度也不能过高,否则可能会导致基材过度氧化或烧损,进而影响换热器的性能和寿命。
其次,冷却速度也是一个不容忽视的因素。
在钎焊过程中,冷却速度必须得到合理控制。
过快的冷却速度可能会导致钎料无法充分扩散和融合,从而在焊缝中形成气孔或微裂纹。
相反,过慢的冷却速度则可能导致钎料过度流动,增加换热器的重量并降低其性能。
此外,压力保持也是至关重要的技术条件之一。
在钎焊过程中,适当的压力能够促使钎料更好地渗透到基材中,并填充其中的微小缝隙。
压力的保持不仅有助于实现紧密的连接,还能有效防止钎料在熔化后流出换热器板片的外围。
同时,为了确保换热器的结构强度和使用安全性,施加的压力必须控制在合理范围内。
除了上述提到的几个重要条件外,钎料的选择同样至关重要。
不同的钎料具有不同的物理和化学性质,适用于不同的使用条件。
在选择钎料时,必须充分考虑换热器的具体使用环境,如温度、压力、介质等。
只有选择合适的钎料,才能确保换热器的长期稳定运行和可靠性。
最后,酸洗条件的控制也是制造过程中的一个重要环节。
酸洗的主要目的是去除换热器表面的杂质和氧化物,以获得平滑、清洁的表面。
酸洗的条件包括酸的种类、浓度、温度、时间和酸洗方式等。
这些条件必须严格按照工艺要求进行控制,以避免对换热器造成过度腐蚀或表面损伤。
总之,全钎焊板式换热器的制造涉及到多个复杂的技术条件。
为了确保最终产品的性能和质量,必须对每个环节进行严格控制,并按照相应的工艺参数进行操作。
只有这样,才能制造出高性能、高可靠性的全钎焊板式换热器,满足各种工业应用的需求。
乙酸乙酯回收塔全焊接换热器设备工艺原理前言在化学工业生产中,化学反应后会产生大量的热量。
如果这些热量不能有效地被回收利用,将会产生很多的浪费和污染。
因此,在工业生产中,需要使用多种热交换器设备来进行热量回收。
本文将介绍乙酸乙酯回收塔全焊接换热器设备的工艺原理。
设备概述乙酸乙酯回收塔全焊接换热器设备是一种高效的热交换器,在乙酸乙酯制造过程中发挥重要作用。
它由多个全焊接板式换热器组成,可实现大面积的传热,有效地回收乙酸乙酯生产过程中的废热。
设备工艺原理工艺流程乙酸乙酯回收塔全焊接换热器设备的工艺流程如下:1.将产生的废气吸入回收塔中。
2.废气在塔内进行冷却后释放。
3.废气中的热量被回收并传至换热器中。
4.乙酸乙酯生产过程中产生的热量通过换热器回收利用。
工艺原理在乙酸乙酯制造过程中,化学反应产生的废气中含有大量的热量。
这些废气经过回收塔进入全焊接板式换热器中,在板间流经的废气和液态的乙酸乙酯之间发生传热过程,使得废气的热能被转移到乙酸乙酯中。
经过多次传热过程后,乙酸乙酯中的温度得到提高,同时废气的温度下降。
回收塔全焊接换热器设备以其高效,大面积的传热特点,在乙酸乙酯制造过程中发挥重要作用。
设备优点回收塔全焊接换热器设备具有以下几个优点:1.高传热效率:该设备采用了全焊接技术,板式换热器的板间距很小,使得传热效率大幅提高。
2.可扩展性强:该设备采用模块化设计,可以根据需要组装多个模块并联使用,使得设备的处理能力可以随着工艺需求的增加而提高。
3.节能环保:该设备能够回收热量并将其转化为有用的能量,减少了对环境的污染,同时也降低了能源消耗。
4.维护方便:该设备采用了全焊接技术,不存在泄漏问题,具有可靠性强。
总结乙酸乙酯回收塔全焊接换热器设备是一种高效、可扩展性强、节能环保、维护方便的热交换器设备。
它能够有效地回收废气中的热量,降低能源消耗,减少对环境的污染。
在乙酸乙酯制造过程中发挥着重要作用。
上海全焊板式换热器参数及原理
上海全焊板式换热器是一种新型高效换热设备,具有以下主要参数和原理:
1. 参数:
- 设计压力:通常为1.0MPa,也可根据需求设计为更高的压力。
- 设计温度:通常为150℃,根据不同工况可设计为更高的
温度。
- 离子通道尺寸:通常为4mm,可根据换热要求进行调整。
- 换热面积:根据具体需求而定,可以通过增加板数量或扩
大板尺寸来增加换热面积。
- 板材材质:通常为不锈钢,也可根据工况选择钛合金、镍
合金等耐腐蚀材料。
- 导流装置:利用导流槽和导流条,使流体在板间流动均匀。
2. 原理:
- 全焊板式换热器采用了波纹型板片,并通过高频电焊将板
片焊接成一体,形成焊接热交换芯,其结构简单紧凑。
- 流体通过板间流动,分为多条流道,实现多流道间的换热。
- 换热时,热流体从一个流道中传热到另一个流道中,通过
板片之间的热传导和对流换热进行热量传递。
- 波纹型板片的设计能增加热交换的表面积,并改变流体流
动的路径,提高换热效率。
- 全焊板片的焊接工艺使之具有良好的密封性和耐压性,适
用于高压、高温和强腐蚀等工况。
上海全焊板式换热器具有换热效率高、压降小、结构紧凑、耐高温、耐压性强等优点,广泛应用于化工、石油、制药、食品、电力等行业中的蒸发、冷凝、加热和冷却等换热工艺。
板式换热器介绍范文一、板式换热器的工作原理板式换热器是由一系列的金属板组成的,板上面有着特殊的腔道设计。
通过将冷、热流体分别导入板式换热器的两侧,流体在板的腔道中流动,实现了热量的传递。
冷、热流体在板的腔道中交错流动,从而实现了热量的交换。
板式换热器中流体的流动方式分为纵向流动和横向流动两种方式,可以根据实际需要进行选择。
二、板式换热器的结构特点1.金属板:板式换热器的主要组成部分是金属板,各种材质的金属板可以根据实际需要进行选择。
常见的金属材料有不锈钢、钛合金、镍合金等。
2.波纹板设计:为了增加板式换热器的换热效率,金属板上面常常会设计出波纹结构。
波纹结构可以增加板的刚度,从而提高板的耐压能力;波纹结构还能增加板的换热面积,提高传热效率。
3.接触面积大:板式换热器具有紧凑的结构,因此能充分利用空间,使得板的接触面积大,从而提高了热量的传递效率。
4.拆装方便:板式换热器的板件之间是可拆卸的,这使得当换热器出现故障时,可以更换单个板或维修整个换热器,便于维护。
5.安全可靠:由于板式换热器的结构简单,板与板之间的胶垫密封可靠,不易出现泄漏现象。
此外,板材表面的蚀刻和电子精加工能够保证板的表面光滑,减少阻力,提高热交换效率。
三、板式换热器的应用领域由于板式换热器的换热效率高,结构紧凑,适用范围广等特点,使得它在工业领域有着广泛的应用。
1.石油化工:板式换热器可以用于石油化工行业中的蒸发、冷凝、蒸馏、蒸汽和液体的热回收等工艺。
2.食品工业:板式换热器可以用于食品工业中的蒸汽蒸煮、冷却、奶制品加热等工艺。
3.电力行业:板式换热器可以用于电力行业中的发电机组冷却水和循环冷却水的加热、冷却等工艺。
4.制药工业:板式换热器可以用于制药行业中的含固体物料的粘稠液体的降温、加热工艺。
5.化学工业:板式换热器可以用于化学工业中的化工反应过程、蒸白水加热、冷凝等工艺。
以上所述只是板式换热器的简单介绍,随着科学技术的不断发展和市场需求的变化,板式换热器的技术和应用会不断地更新和改进,它在工业领域中的地位将越来越重要。
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板式换热器焊接工艺
板式换热器是一种广泛应用于石油化工、食品、制药等工业领域的换热设备。
它通过板与板之间的热交换来实现物质的加热或冷却。
而板与板之间的连接方式就十分关键,因为它决定着换热器的密封性和使用寿命。
板式换热器的连接方式有多种,如螺钉连接、夹紧连接、翅片连接等。
其中,最常见的是焊接连接。
板式换热器的焊接工艺主要包括以下几个方面:
1. 选择合适的焊接材料。
板式换热器的板材一般采用不锈钢、
钛合金等耐腐蚀材料,焊接材料也应具备相应的耐腐蚀性。
2. 准备工作。
对需要焊接的板材进行清洁、打磨,确保表面光滑、无氧化物和油脂等污物。
3. 焊接工艺。
板式换热器的焊接方式有手工电弧焊、氩弧焊、
等离子焊等多种,根据实际情况选择合适的焊接方式。
4. 焊接质量检验。
对焊接后的板式换热器进行质量检验,主要
包括外观检查、尺寸检查、密封性检查等。
总的来说,板式换热器的焊接工艺需要严格遵守相关标准和要求,确保焊接质量,提高换热器的使用寿命和工作效率。
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板式热交换器生产过程介绍1、设计选型:生产加工之前我们需要对热交换器进行选型,主要是确定热交换器的板片型号。
2、板片加工:选定板片型号之后,需要进行板片加工,主要是通过冲压工序在板片上压制相应的波纹,需要注意的是,板片压制必须一次成型,保证板片质量。
3、组装板式热交换器:将零件擦洗干净,密封垫片与沟槽粘接前,擦净沟槽内残胶,将合成树脂粘接剂涂在板片内,然后压入密封垫片,板片应交替旋转180°进行叠加,不允许有错装,夹紧螺栓要拧紧至板束长度达计算值尺寸时为止。
4、冲压定型:将安装好的板片进行冲压,使各层之间板片和接合材料之间充分接触。
5、焊接过程:根据客户的不同要求,将不同型号的接口和附属部品焊接到板式热交换器上。
6、检漏、试压:将板式热交换器抽气到真空状态,进行检漏。
经过检漏的板式热交换器需要接受高于客户要求的压力检验,检验方式一般为氮气打压,然后放入水槽保压,检查是否漏点。
7、干燥、包装:经过高标准检验后的合格产品,经过干燥去除水分和杂质,最后包装出厂。
以上就是生产厂家为大家讲解的关于板式热交换器的生产过程。
8、板片检测要求1)板片垫片槽深度用百分表进行检测,检测点应均匀分布,两端各4点,每侧直线部分每米度检测3点(直线长度小于1m时,按1m计算)。
2)板片波纹深度用百分表进行检测,检测点分布应满足下列规定a 从板片水平对称中心线起,沿板片纵向每米长度应不少于3排测点(含对称线点),纵向长度小于1m时,按 1m计算;h) 从板片纵向对称中心线起,沿板片横向检测点间距应不大于200mm,且不少于2点(含对称线点)。
3)每批板片抽3%,且不少于3片进行板片垫片槽深度和波纹深度尺寸检测。
如发现有一张板计不合格,应逐张检测,对不合格者进行再加工后重新组批进行检测。
同一生产班次、同一次装卡模具、同一炉批号材料压制的板片为一批。
4)有下列情况之一时,应抽取一张板片用切割解剖或无损测厚法对减薄较大处进行厚度检测:a)用新模具压制的板片;b)用新材料压制的板片;c) 模具更换镶块后压制的板片。
板式换热器结构及工作原理要了解板式换热器,首先看一下其结构图:板式换热器是按一定的间隔,由多层波纹形的传热板片,通过焊接或由橡胶垫片压紧构成的高效换热设备。
按其加工工艺分为可拆式换热器和全焊接不可拆式换热器,办焊接式换热器是介于两者之间的结构,即两种流体作为相对独立的结构体进行组装的。
板片的焊接或组装遵循两两交替排列原则组装时,两组交替排列。
为增加换热板片面积和刚性,换热板片被冲压成各种波纹形状,目前多为v型沟槽,当流体在低流速状态下形成湍流,从而强化传热的效果,防止在板片上形成结垢。
板上的四个角孔,设计成流体的分配管和泄集管,两种换热介质分别流入各自流道,形成逆流或并流通过每个板片进行热量的交换。
板式换热器的特点:(1)由于采用0.6mm—0.8mm不锈钢片,传热效率得以极大的提高。
(2)体积小,是管壳式换热器体积的1/3——1/5,既节省了金属材料,又减少了占地面积。
(3)组装灵活,便于推行标准作业,从而为进一步降低生产成本带来可能。
(4)不易结构,清洗方便,便于日常维护。
(5)由于体积小、响应迅速,运行热损失小。
(6)焊接式板式换热器的缺点是焊接工艺要求高、带来成本的增加:可拆卸换热器运行温度受密封材料制约,一般在200摄氏度以下,耐压能力也较差。
实际应用中,根据不同用户的要求,选择不同的换热器。
一般工矿企业、社区楼宇集中供热换热站采用可拆式换热器,家庭生活用热水、室内空调等小功率用户采用全焊接式板式换热器。
随着焊接技术和工艺的不断改进和提高,大功率换热器采用全焊接工艺将日益普及,结构更趋经凑合理。
发展展望:据统计,在现代石油化工企业中,换热器投资占30% ~40%。
在制冷机中,蒸发器和冷凝器的重量占机组重量的30% ~40%,动力消耗占总动力消耗的20% ~30%。
可见换热器对企业投资、金属耗量以及动力消耗有着重要的影响。
大力发展板式换热器更替原有效率低下、材料消耗惊人的陈旧换热器是节能降耗有效途径,行业发展也将迎来新的机遇。
全焊式板式换热器
概述
全焊接板式换热器的换热板片,是由特种不锈钢,以特制模具压制而成。
表面光滑不易结垢。
其独特的波纹设计使流体在较低的流速下也能产生湍流,传热效率高,整个板片组全部采用本体材料由氩弧焊焊接而成。
不采用任何非金属密封材料,因而有较高的耐温、耐压性能。
可适用于高温高压的极端工况条件。
全焊式板式换热器的集合了板式换热器的优点,也存在着极大的优势,主要包括:
1、采用更为先进的全焊接工艺密封,也具有类似板式换热器的波纹板结构;
2、结构紧凑,占地面积小;
3、承压能力高,耐高温且运行稳定可靠;
4、传热效率高,流量大,流体压降小,散热损失少;
4、灵活方便,规格型号多,选择余地大;
5、适用范围广,对苛刻条件要求下能安全平稳运行;
以上优点,决定了全焊式板式换热器天生就具有完全取代传统管壳式换热器的优越性能,是一种高效优质的换热设备。
设计参数
流量范围:1-2000 m3/h
工作压力:真空-8.2MPa
使用温度:-195-300°C
接口尺寸:1"-DN300 焊接、法兰、螺纹等连接形式
耐腐蚀性能:无橡胶垫片的焊接密封,多种金属及合金材质的选择,超强的耐腐蚀性能,更长的使用寿命。
全焊接板式换热器的应用领域
原油、天然气净化处理和化工产品;化学工业;制药和特定的化学制品;喷射控制系统;
暖通制冷、区域供热、热电厂;食品工艺;冷却塔热的回收。
板式换热器制造工艺规程1.概述2.材料准备2.1板片材料采用优质不锈钢或碳钢,应符合国家标准要求,并检验合格。
2.2导流板、连接件、密封件等辅助部件应采用耐腐蚀、耐高温的材料,并符合设计要求。
3.制造工艺步骤3.1板片冷弯3.1.1选择合适的板机对板片进行冷弯,并确保弯曲半径符合要求。
3.1.2经冷弯后的板片应检验弯曲角度和曲率半径,确保符合规格要求。
3.2焊接组装3.2.1根据设计要求,将板片和辅助部件进行组装,包括导流板的安装、连接件的焊接等。
3.2.2焊接工艺应符合相关标准,确保焊缝牢固、密封可靠。
3.3内部清洁3.3.1组装完成后,进行内部清洁工作,包括用水冲洗除去焊接残渣、油污等。
3.3.2清洗后的换热器内部应干燥,排除水汽和湿气。
3.4密封组装3.4.1密封件选用耐腐蚀、耐高温的材料,并密封紧固符合要求。
3.4.2在组装过程中,应避免密封件受损或变形。
3.5外观检查3.5.1对组装完的板式换热器进行外观检查,确保表面平整、无裂纹、无明显凹陷等缺陷。
3.5.2进行喷漆处理,保护换热器表面免受腐蚀。
3.6性能测试3.6.1对制造完成的板式换热器进行性能测试,包括热传导系数、耐压性能等。
3.6.2测试结果应符合相关标准要求。
4.质量控制4.1制造过程中应进行必要的质量控制,包括工艺检查、焊缝检测等。
4.2换热器制造完成后,应进行全面的质量检验,确保产品合格。
4.3对不符合要求的产品,应及时进行整改或返工。
5.文档管理5.1制造过程中应有相应的工艺记录,包括材料检验记录、工艺参数记录等。
5.2对每个制造阶段的工艺控制点进行记录,并留存备查。
6.安全生产6.1在制造过程中,应加强安全意识培养,确保操作人员安全。
6.2工艺过程中应注意防火、防爆等安全措施,保障生产安全。
7.废料处理7.1产生的废料应按照相关规定进行分类和妥善处理,确保环境污染最小化。
8.环境保护8.1制造过程中应严格控制废气、废水的排放,符合环境保护要求。
板式换热器热交换器设备工艺原理
引言
板式换热器热交换器是一种应用广泛的传热设备。
它在石化、化工、电力、冶金、造纸等领域都有着广泛的应用。
该设备具有换热效率高、结构紧凑、流体阻力小等优点,因此在工业领域受到了广泛的关注和
应用。
本文主要就板式换热器热交换器的设备工艺原理进行介绍。
概述
板式换热器热交换器是利用板片之间相对运动来进行传热和传质的
设备。
它由一组平行的薄板式换热单元组成。
换热单元中的薄板采用
交错式堆积,并用夹紧件将其紧固在一起。
薄板之间形成的狭小间隙
是流体流动的通道,也是传热传质的主要场所。
流体在薄板之间交替
流动,从而实现传热和传质的目的。
工艺原理
板式换热器热交换器主要依靠流体之间的对流传热和传质进行热交换。
换热过程可以用整体传热系数表示。
板式换热器热交换器的整体
传热系数包括对流传热系数和板间传热系数两部分。
对流传热系数
对流传热系数主要受到流体物理性质和流动状态的影响。
流体物理
性质包括密度、热容、导热系数、黏度等。
流动状态包括流速、流道。
钎焊板式换热器的制作方法
钎焊板式换热器是一种常见的换热器类型,它由多个平行的金属板组成,通过钎焊技术将这些板连接在一起,形成一个紧密的换热器核心。
钎焊板式换热器具有结构紧凑、传热效率高等优点,因此在许多工业领域中得到了广泛应用。
接下来,我们将详细介绍钎焊板式换热器的制作方法。
钎焊板式换热器的制作需要准备多个金属板,这些金属板通常采用不锈钢、钛合金等耐腐蚀材料制成。
这些金属板需要经过切割、打孔等工艺,以便后续的加工和组装。
接着,将这些金属板进行清洗和处理,以去除表面的污垢和氧化物,并获得更好的焊接效果。
清洗和处理的方法包括机械清洗、酸洗、喷砂等,根据具体情况选择合适的方法。
然后,将这些金属板按照设计要求进行组装。
组装时需要注意板间距、板厚度、板材质量等因素,以确保换热器的结构和性能满足要求。
组装的方式通常包括平板式、角板式、蜂窝式等多种形式,根据具体情况选择合适的方式。
接下来,对组装好的金属板进行钎焊。
钎焊是将多个金属板通过热力作用连接在一起的过程。
钎焊可使用氢氧焊、气焊、电子束焊、激光焊等多种方法,根据具体情况选择合适的焊接方式。
在焊接过程中需要注意控制温度、时间、焊接位置等因素,以确保钎焊质量
良好。
对钎焊板式换热器进行测试和调试。
测试和调试的目的是检查换热器的密封性、传热效率等性能指标是否达到设计要求,并根据实际情况进行调整和修正。
制作钎焊板式换热器需要经过多个工序,包括准备金属板、清洗处理、组装、钎焊和测试调试等步骤。
每个步骤都需要认真把握,以确保换热器的结构和性能满足要求。
全焊接板式换热器的制造工艺和简介
晨怡热管 (1.青海大学化机系,青海西宁 810016;2.兰州兰石换热设备有限
责任公司,甘肃兰州730050 1.祁玉红 2.李治国 2008-6-29 18:21:18
摘要:简要介绍了全焊接板式换热器的芯体和外壳的制造工艺以及在制造过程中所采用的
焊接技术。通过介绍可知,全焊接板式换热器是一种传热效率高、结构紧凑独特的新一代换
热设备。
关键词:全焊接板式换热器;制造工艺;结构设计
中图分类号:TQ051.5 文献标志码:B 文章编
号:1005-2895(2007)03-0124-03
0 前 言
板式换热器是1种高效而紧凑的换热设备。由于有传热系数高、压力损失小、结构紧
凑、维修方便等诸多优点,并且随着结构的改进和大型化制造技术的提高,板式换热器的应
用日益受到人们的重视[1]。但是传统的散装式板式换热器(可拆卸式板式换热器),由于本
身结构的局限性,使用压力不超过2.5MPa,使用温度不超过250℃,最大组装面积2000m3,
另外还存在橡胶密封垫在高温下容易失效的缺陷以及在某些特定介质中的应用问题一直未
能解决。因此,为了提高板式换热器的使用温度和压力,扩大其使用范围,国内外陆续开发、
制造并使用了多种焊接板式换热器。这些焊接板式换热器已经越来越多地用于化工、石油、
动力、冶金等领域的加热、冷却、冷凝、蒸发和热回收等过程中。
经应用证实全焊接板式换热器其有以下优点:
(1)适用温度为-200~900℃,压力变化范围为真空~6.0MPa,最大组装面积可达
6000m2。
(2)传热效率高,板片表面几乎都参与了热交换。
(3)由于板片热交换充分、均匀,波纹深度变化范围大,不论流体在板间或管间流道,
流动均顺畅,没有死区,阻力损失小。
(4)占地面积小,与可拆卸式相当。紧凑的结构可达到250m2/m3。
(5)重量轻,仅为相同换热面积管壳式换热器的1/5~1/4。
(6)同一种流体在列管式换热器内当雷诺数为4000~6000时,才能达到湍流状态,而
在全焊接板式换热器内当雷诺数为100~300时,就可达到湍流状态。
(7)板片在四周交错焊接后,在运行过程中由于热胀冷缩现象,板片内应力释放,会使
板片表面污垢自动脱落下来。通常污垢热阻仅为列管式换热器污垢热阻的1/5~1/4。
1 全焊接板式换热器的主要制造工艺
1.1 全焊接板式换热器的芯体结构制造
全焊接板式换热器的板片材料通常为奥氏体不锈钢:304,304L,306,316L,321等
以及镍基合金、工业纯钛。材料只需具有基本的可焊性和冲压性能,都可以用来制作板片元
件。板片厚度通常为0.4~1.0mm。
全焊接板式换热器的板片生产利用了板片成型自动化生产线。利用接刀、定位与找正
技术,采用整板分次连续压制成型,其板片形式主要有水平平直波纹板片、窝形波纹板片、
或平板板片等。通过改变换热板片的长度和叠加厚度来实现结构的变换。
单个板片两两正反通过翼边组焊成一束,板片四周交错焊接,这种独特的结构可以使
传热板片通过翼边焊接形成另一流体的通道。因此多个板束通过焊接联系起来就形成了2
个流体通道,即板间流道和管间流道(见图1,图2)[2]组成了全焊接板式换热器的芯体结
构。
1.2 全焊接板式换热器的连接板的设计
众所周知钢板越薄,传热效果就越好,但是钢板太薄会给制造加工带来很大的困难,尤
其是在焊接时,薄板的对接焊缝易烧穿,无法成型。在全焊接板式换热器当中就存在这样的
问题。
在全焊接板式换热器中由于管侧端板为δ=20mm的0Cr18Ni9的钢板,而换热器板片
的板厚仅为0.4~1.0mm,因此管侧端板母材焊接加热温度达到熔化点时,传热板片已熔化
掉了一大片,根本无法进行焊接。如果将传热板片的板厚加厚(如改为1.2mm以上),则不存
在上述困难,但是为了获得良好的传热效果,决定不改变板厚,而是在管侧端板和板束之间
加焊了1层δ=3~4mm的连接板解决了上述问题,具体实施方法:按板束翼端连接处实际形
状制造1块δ=3~4mm的连接板,如图3所示。先将连接板与板束端部吻合部分用脉冲氩弧
焊进行单面焊双面成形,并做煤油渗漏试验,以不渗漏为合格,然后用手弧焊直接将连接板
搭焊于管侧端板之上,最后再将板侧端板焊接于管侧端板上。接下来就是将管侧端板和板侧
端板分别与管侧壳体和板侧壳体相焊接形成全焊接板式换热器的外壳。
1.3 全焊接板式换热器的焊接工艺
全焊接板式换热器是将全部板片通过焊接联系起来,取代了传统板式换热器中的橡胶
密封垫片,防止了在高温下垫片变形失效而造成介质的泄漏。因此焊接工艺在全焊接板式换
热器当中是重点也是难点。
焊接δ<1.0mm的不锈钢薄板时,按常规可选用气焊、氩弧焊以及微束等离子焊等方法。
其中气焊成本低,但由它焊出的焊缝,因耐腐蚀性能差而很难满足石化生产的要求,仅适用
于无腐蚀的场合。微束等离子焊质量优良,完全能满足工艺要求,但成本高,操作调整也比较
复杂。氩弧焊不仅焊接质量良好,而且成本相对较低,是焊接超薄不锈钢板的理想焊接方法。
因此选用了氩弧焊。
在板片两两正反通过翼边焊接时,因不锈钢薄板散热慢,温度高,易发生氧化。因此在
焊接的同时在背面焊缝处要设置氩气凹槽保护装置,通人少量氩气,大大提高了保护效果,
避免了焊缝背后严重的氧化现象,使焊缝正反两面均呈现金黄色,即实现了单面焊双面成
形。
在全焊接板式换热器的芯体焊接时,采用了全自动芯体氩弧焊。如焊接速度太快,气体
保护效果不好,焊缝金属容易被氧化;焊接速度太慢,又可能出现咬边烧穿等缺陷。因此在焊
接过程中,电弧要短,焊速要保持均匀,使上下板能很好熔合。熄弧时应填加少许焊丝,使弧
坑填满,可以避免弧坑开裂[3-6]。
在板束和连接板的焊接工艺中采用了脉冲氩弧焊焊接。因为板束角焊缝和管侧端板直
接焊无法熔合,如果改为搭接焊,焊枪无法伸入根部,根部焊不牢,密封就成了问题。而使用
连接板时,连接板与板束变为了对接焊缝,从而彻底解决了角焊缝熔合不上的难题。
由于采用了合理的焊接顺序及合理的焊接工艺,使焊接变形不明显。虽有局部小范围起
包,经锤击矫正均可达到质量要求。锤击矫正禁止使用碳钢螂头锤击,要采用木锤。
2 小结
全焊接板式换热器的板型结构设计合理,使传热与流体阻力特性匹配合理,故传热效
率高、压降低、综合性能较佳,消除了管壳式换热器和可拆卸板式换热器存在的死区现象。
采用周边组焊的板束形式,取消了密封垫片,故耐热、耐压性能优于可拆卸板式换热器。板
片系模块化结构,可根据不同的工艺要求改变流程形式和流道面积的大小。
全焊接板式换热器是集板式换热器和管壳式换热器优点于一身的新一代高效换热设备,
适用于传热效率高、结构紧凑和压降小的气-气、气-液及液-液换热场合,是一些特殊热交
换工艺中替代管壳式换热器的最理想设备。
参考文献:
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