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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。
板式换热器生产工艺
板式换热器是一种常用的热交换设备，广泛应用于化工、石油、电力等行业。
下面介绍一下板式换热器的生产工艺。
首先，板式换热器的生产工艺包括工艺设计、材料选择、生产加工和组装等环节。
工艺设计是板式换热器生产的第一步。
在设计过程中，需要考虑到热交换的要求，如换热面积、换热效率等。
根据实际要求选择合适的板式换热器型号和规格，并制定详细的图纸和工艺流程。
其次，材料选择是板式换热器生产过程中的关键。
一般选择耐腐蚀性能好、热传导性能高的材料，如不锈钢、钛合金等。
根据实际工况选择材料的厚度和规格，确保换热器的稳定运行。
生产加工是板式换热器生产的核心环节。
首先，需要对所选材料进行切割和焊接。
切割材料时，需要根据工艺要求进行定位和切割，保证切割的精度和质量。
焊接过程中，需要进行预热和焊接参数的控制，确保焊接的牢固性和密封性。
在板式换热器的生产过程中，还需要进行加工孔洞和光滑处理。
加工孔洞时，需要根据设计要求进行布局和打孔，并检查孔洞的尺寸和形状是否符合要求。
光滑处理是为了提高板片的换热效率，通常采用机械研磨或化学抛光的方式进行处理。
最后，是板式换热器的组装和检验。
组装时，需要根据设计图
纸进行板片的叠加和夹紧装配。
检验过程中，需要对板片的厚度、尺寸、表面质量等进行检查，并进行泄漏试验和耐压试验，确保换热器的质量和安全性能。
以上就是板式换热器的生产工艺。
在实际生产中，还需要严格按照质量管理体系进行控制，并根据用户需求进行技术改进和优化，提高产品的性能和竞争力。
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。
产品推介"C h #叩in Tuijie全焊接板式换热器派斯特(PANSTAR )换热设备有限公司生产的板式换热器、板式换热 机组，己被广泛应用于医药行业的相关工艺流程中，如各种药液、纯化水的 加热、冷却、蒸发及灭菌等。
全焊接板式换热器工作原理a 其属于间壁式换热器，结构形式是相邻 两张板片之间，通过焊接形成两种流通通道,两种不同温度的介质分别在 同一板片两侧的通道中流过，每种介质通道通过分程隔板来控制流通面积 及流通长度，这样高温流体通过板式换热器将热量传递给低温流体，从而 实现换热。
全焊接板式换热器优势：(1) 焊接强度高，板材焊接强度高于母材；(2) 热影响区域小，变形小，减少晶间腐蚀，避免应力腐蚀开裂；(3)采用自动镭射激光焊接，焊接稳定性高，板片厚度可达到0.6//，提高了换热器的换热效率™(4) 无接触焊接，无机械变形，焊接外表美观；(5)焊接后整机收缩率小，变形量小，尺寸得到保证；(6) 管箱开口尺寸与接管尺寸一致，管箱内接管不会凸出，保证换热器介质不会滞留在换热器内；(7) 预紧力提供装置，可避免设备运行时由于液体冲击抖动导致的磨损；(8)板片模具采用延合模设计，使板片拉伸变形量小，板片减薄量小。
全焊接板式换热器部分型号参数：规格型号形最大组/m 2热侧最大接 径冷侧最大接径标准承压 范围最大度/mm宽/mm /mm PQ 069602629109DN 150DN 80!3.0 MPa PQ 181 0503671 42535DN 200DN 80PQ 30 2 7504271 66490DN 250DN 125PQ 40 2 8004501 974120DN 250DN 100PQ 60 2.900511 2 186180DN 350DN 200PQ 90 3.100718 2 560450DN 500DN 300PQ 110 3.300718 2 860550DN 500DN 300!2.8 MPa PQ 1303.5007183 160650DN 500DN 300派斯特换热设备(中国)有限公司中国地区售后服务热线400-885-9383中国营销总部地址:苏州市相城区阳澄湖东路99号百购商业广场C 幢东单元5层Email a yzpst @ 网址：www 电话 a +86-512-67543315/67547757转 215 传真 a +86-512-6292357764。
板式换热器工程技术概括一、产品概述板式换热器设备是加热、冷却领域中最新型的设备之一，具有结构紧凑、占地面积小、传热效率高、操作维修方便等优点，并具有处理小温差的能力。
板式换热器作为一种高效节能产品，已广泛应用于矿山、冶金、石油、化工、机械、电力、医药、食品、轻纺、造纸、船舶、海洋开发等各个工业领域、近年来在集中供热和热电联产行业中的推广尤为迅速。
我厂生产的BR、BRB、BZL系列板式换热器，以质优价廉、畅销全国各地，深受各行业用户的赞誉。
此系列板式换热器适用于各种介质和物料的冷却、加热、蒸发、冷凝、消毒和余热回收等工艺过程。
主要技术性能参数如下：1、单板换热面积：0.05㎡-2.0㎡2、装机面积：0.5㎡-700㎡，(在此范围可实现任意规格)。
3、传热系数：2500-6000W/㎡.℃(2150-5160KCal/㎡.h.℃)4、工作压力：0.6-1.6Mpa5、工作温度：最高280℃6、单台最大处理量：1200m3/h二、板式换热器的特点：1、传热系数较高板片选用导热系数较高的材料，如：不锈耐酸钢、工业纯钛、碳素钢、换热器专用铜材等。
经冷冲压形成不同波纹形状结构，板片波纹能使流体在较小的流速下产生湍流。
所以板式换热器具有较高的传热系数。
在相同的情况下，其传热系数比一般钢制管壳式换热器高3-5倍。
换热面积紧为管壳式换热面积的1/3-1/4。
2、结构紧凑由于传热板片紧密排列，板间距较小，而板片表面经冲压成形的波纹又大大增加了有效换热面积，故单位容积中容纳的换热面积很大，占地面积明显少于同样换热面积的管壳式换热器，同时相对金属消耗小，重量轻，一般无需特殊的地基，而且现场装拆时不用占额外的空间。
3、可靠耐用我厂生产板式换热器密封垫利用双密封结构原理，增加了胶垫与板片的内磨擦力，使胶垫的滑移量大大减小；同时采用了较好的蜂窝状周边刚性结构，把胶垫紧紧锁在里侧，使得换热器整体密封性能大大提高。
4、清洁方便由压紧螺栓紧密组装的板片，将压紧螺栓卸掉后，即可松开板片，或卸下板片进行机械清洗或手工清洗，这对需要经常进行清洗的换热设备十分方便。
1.板式换热器简介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，通过半片进行热量交换。
它与常规的管壳式换热器相比，在相同的流动阻力和泵功率消耗情况下，其传热系数要高出很多，在适用的范围内有取代管壳式换热器的趋势。
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。
1.1板式换热器的基本结构板式换热器主要由框架和板片两大部分组成。
板片由各种材料的制成的薄板用各种不同形式的磨具压成形状各异的波纹，并在板片的四个角上开有角孔，用于介质的流道。
板片的周边及角孔处用橡胶垫片加以密封。
框架由固定压紧板、活动压紧板、上下导杆和夹紧螺栓等构成。
板式换热器是将板片以叠加的形式装在固定压紧板、活动压紧板中间，然后用夹紧螺栓夹紧而成。
1.2板式换热器的特点（板式换热器与管壳式换热器的比较）a.传热系数高由于不同的波纹板相互倒置，构成复杂的流道，使流体在波纹板间流道内呈旋转三维流动，能在较低的雷诺数（一般Re=50~200）下产生紊流，所以传热系数高，一般认为是管壳式的3~5倍。
b.对数平均温差大，末端温差小在管壳式换热器中，两种流体分别在管程和壳程内流动，总体上是错流流动，对数平均温差修正系数小，而板式换热器多是并流或逆流流动方式，其修正系数也通常在0.95左右，此外，冷、热流体在板式换热器内的流动平行于换热面、无旁流，因此使得板式换热器的末端温差小，对水换热可低于1℃，而管壳式换热器一般为5℃.c.占地面积小板式换热器结构紧凑，单位体积内的换热面积为管壳式的2~5倍，也不像管壳式那样要预留抽出管束的检修场所，因此实现同样的换热量，板式换热器占地面积约为管壳式换热器的1/5~1/10。
d.容易改变换热面积或流程组合，只要增加或减少几张板，即可达到增加或减少换热面积的目的；改变板片排列或更换几张板片，即可达到所要求的流程组合，适应新的换热工况，而管壳式换热器的传热面积几乎不可能增加。
《板式换热器和板式换热装置的技术和应用手册》前言板式换热器和板式换热机组是工业传热过程中必不可少的设备，几乎应用于包括动力、化工、冶金、食品、轻工等一切工业部门；同时，它也是空调、供热中的重要组成部分；在可持续发展的国策下，它还是余热利用、太阳能利用、海水利用、污水利用、地热利用中的关键设备。
随着技术的进步，以及节约资源和能源的紧迫性，近几年来开发了一系列新型的板式换热器，如可拆式、全焊式、钎焊式、板壳式等，并从板式换热器发展至板式换热装置，如蒸发装置、热泵装置、制冷装置、热力机组、催化重整装置、燃气冷凝回收装置等。
适用范围越来越广，需要量越来越多，生产量也越来越高。
但尚没有较完善的新型板式换热器和新型板式换热装置的结构、原理、特性、布置、选型、安装和运行等技术和应用手册。
为了满足市场的需求，为了给工业、空调、供热、新能源利用和余热利用的设计、应用、施工、运行人员提供相关数据和资料，为了给热能工程专业人员提供教材。
成立了由板式换热器专家、板式换热器标准委员会成员、制造专家、专利发明人、设计、施工和用户组成的编委会。
编委会编写本书的原则是为各应用领域的用户、设计、施工、运行人员提供一本技术和应用手册。
既然是一本工具书，内容则必须齐全、精练、简明、实用。
既全又简，既符合科学性，又满足实用性的技术应用手册，使之能真正起到开拓眼界，简化设计计算，提高工作效率，方便实际应用的作用，成为各领域的与换热有关的工程技术人员的得力助手和可靠工具。
本书分为技术篇和应用篇等二篇共十五章。
第一篇主要的内容是提供板式换热器和板式换热装置的基础理论、性能、设计计算方法，性能试验和运行维护，同时也叙述了板式换热器的现况和发展趋势。
第二篇的主要作用是向工业、空调、采暖、新能源等各领域的用户、设计、施工和运行人员介绍了板式换热器和板式换热装置的应用原理和方法。
同时以实例的形式，简明扼要地叙述了应用的方式、设计的方法和节能、经济、环保效益。
板式换热器一、简介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1℃5℃0.8mm2.5mm250℃易堵塞由于板片间通道很窄，一般只有2~5mm，当换热介质含有较大颗粒或纤维物质时，容易堵塞板间通道。
四、根本分类一般情况下，我们主要根据结构来区分板式换热器，也就是根据外形来区分，可分为四大类：①可拆卸板式换热器〔又叫带密封垫片的板式换热器〕、②焊接板式换热器、③螺旋板式换热器、④板卷式换热器〔又叫蜂窝式换热器〕。
其中，焊接板式换热器又分为：半焊接板式换热器、全焊接板式换热器、板壳式换热器、钎焊板式换热器。
经常用到的分类还有以下：1>根据单位空间内的换热面积的多少，板式换热器属于紧凑式换热器，主要是与管壳式换热器进行比拟，传统的管壳式换热器占地较大。
2>根据工艺用途，又有不同的叫法：板式加热器、板式冷却器、板式冷凝器、板式预热器；3>根据流程组合，分为单程板式换热器和多程板式换热器；4>根据两种介质的流动方向，分为顺流〔并流〕板式换热器、逆流板式换热器、交叉流〔横流〕板式换热器，后两者用的比拟多；5>按照流道的间隙大小，分为常规间隙板式换热器和宽间隙板式换热器；6>按照波纹，板式换热器有更详细的分别，不再累述，请参考：板式换热器板片波纹形式。
7>按照是否是成套产品，可分为单机板式换热器、板式换热器机组。
板式换热器根据换热板片形状不同，还可以分为以下三种：①螺旋板式换热器由两张保持一定间距的平行金属板卷制而成，冷、热流体分别在金属板两侧的螺旋形通道内流动。
这种换热器的m的不锈钢、铝、钛、钼等薄板冲制而成。
平板式换热器的优点是传热系数高〔约比管壳式换热器高2～4倍〕，容易拆洗，并可增减板片数以调整传热面积。
操作压力通常不超过2M250℃4400m〕，传热效果好，且使用压力可达15M2·°C·h，比管壳式换热器的热效率高3~5倍。
该项目来源于燕化正邦公司大型石化用板式换热器研发项目。
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高效换热器。
国外自20世纪30年代开始,板式换热器的应用已非常普遍。
我国20世纪70年代,开始批量生产板式换热器。
近年来,板式换热器技术日益成熟,与传统管壳式换热器相比,其占地面积小、传热效率高、体积小、重量轻、污垢系数低、拆卸方便、板片品种多、适用范围广,在各个行业得到了广泛应用。
但是，传统板式换热器大多是可拆式的，主要以橡胶垫片密封，通常承压在2.0 MPa以下、耐温在200℃以下、容易泄漏，因此在石油化工装置中很少使用。
目前，板式换热器技术的发展趋势是:第一,板式换热器单元和单片面积大型化。
第二,采用无密封垫连接技术。
第三,由一种规格的板片设计几种不同波形夹角,以满足有不同压力降要求的场合。
第四,板片材料多样化,已使用了不锈钢、钛合金、高铬镍合金、蒙乃尔哈氏合金等材料,甚至还推出了石墨式换热器。
这促使产生了一种新型板式换热器---全焊接板式换热器，它具有以下优点：第一，组装、运输、吊装简单，便于向超大型发展。
第二，可采用多种不同的波纹板片作为传热元件，具有传热效率高、压降小、结构紧凑、占地面积小、金属耗量低等优势。
第三，采用焊接密封，避免了传统板式换热器胶垫密封受温度、压力的限制，设备的可靠性得到大幅提高。
适合装置长周期高可靠运行，特别是可以解决一些工业装置大型化或扩容改造由于设备庞大难以制造或受空间限制场地不足的矛盾。
符合当前国家节能环保的产业政策，在石化、电力、冶金、环保等行业具有非常广阔的推广使用前景。
国外如瑞典阿法拉伐公司生产的紧凑型COMPABLOC换热器是全焊接的,该产品核心部件采用零腐蚀的设计理念，板片及与介质接触的部位均由316L或其他高等级耐腐材料，板片厚度通常不小于1mm，非常适用于化学侵蚀性非常强的工况,适用于处理高温和高压,液体/液体工位,以及用作冷疑器、再沸器的蒸气加热器。
全焊接板式换热器的主要制造工艺首先是板片加工。
板片通常由金属材料制成，常见的有不锈钢、铝合金等。
制造板片的工艺包括切割、冲孔、成型等。
切割是将板材按照设计要求切成制定尺寸的板片；冲孔是将板片上提前设计好的孔洞冲出；成型则是根据换热器的特定结构要求，对板片进行弯曲、拉伸等加工。
接下来是板片预组装。
将加工好的板片按照设计要求进行预组装。
这一步骤主要是检查板片的加工质量，确保各个板片的尺寸和几何形状符合要求，并进行调整和修正。
然后是胶合剂涂敷。
板片之间采用胶合剂进行连接，胶合剂的选择一般根据介质性质、工作条件、成本和使用寿命等方面考虑。
在这一步骤中，通过专用设备将胶合剂均匀涂敷在板片接触面上，并将板片堆叠起来进行固化。
接下来是焊接。
焊接是全焊接板式换热器制造过程中最关键的一步。
焊接主要是将涂敷了胶合剂的板片通过热焊、超声波焊或激光焊进行连接。
焊接过程中需要控制温度、时间和压力等参数，确保焊接质量和连接强度。
之后是喷涂。
喷涂是为了防止板片表面氧化和腐蚀，提高换热效果和使用寿命。
喷涂的材料一般为防腐涂料或涂层。
通过专用设备，将喷涂材料均匀地喷涂在板片表面，并进行烘干处理，形成保护层。
最后是整体测试。
整体测试是对焊接好的板片进行检测，确保板片间的密封性和散热性能。
常见的测试方法有压力测试、泄漏测试、热交换性能测试等。
通过测试，及时发现和修复可能存在的问题，确保全焊接板式换热器的质量和性能符合要求。
综上所述，全焊接板式换热器的主要制造工艺包括板片加工、板片预组装、胶合剂涂敷、焊接、喷涂和整体测试等环节。
每个环节都需要严格控制质量和工艺参数，确保全焊接板式换热器的性能和使用寿命。
全焊接板式换热器的制造工艺以及简介
1.祁玉红
2.李治国
(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)
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。
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