宽流道全焊接板式换热器开发与应用

《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。

宽流道板式换热器换热温差
宽流道板式换热器是一种高效、节能的换热设备，它采用板式换热器的结构，具有流道宽、传热面积大的特点，适用于高黏度或易结垢的介质换热。

然而，在使用过程中，它也存在着一些问题，其中之一就是换热温差较大。

宽流道板式换热器的换热温差主要受到以下因素的影响：
1. 流速：流速过低会导致流体在板间停留时间过长，使得换热温差增大；而流速过高则会增加阻力，影响换热效果。

2. 温度：介质温度的差异会直接影响换热温差，温差越大，换热效果越差。

3. 压力：介质流量的大小与压力有关，过高或过低的压力都会影响换热效果。

4. 换热面积：换热面积越大，换热温差越小，反之则换热温差越大。

因此，在使用宽流道板式换热器时，需要根据实际情况进行合理的流量、温度、压力设计，同时增加换热面积，以减小换热温差，提高换热效率。

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氧化铝企业的分解工序上采用了宽流道板式换热器来降低料浆温度，提高氢氧化铝的结晶粒度。

该设备设计工作压力为0.8MPa，试验压力为1.0MPa，流量370m³/h，所使用的提料泵流量370m³/h，扬程20-40米（可变频),实际运行压力在0.3-0.4MPa。

由于该种工况，一般换热器使用寿命在2-3年左右，出现料侧通道迎料流方向磨损，甚至泄漏，极大影响氧化铝生产。

针对此种问题个人有几个方案供大家参考：1、料侧流道发生泄漏，首先打压，确定泄漏点2、如果明显发现漏点，即安排氩弧焊喷砂抛光后焊接3、如果不明显，不能确定位置，则必须对漏料流道进行封堵（1）第一种方案、全部封堵，对漏料流道采用焊接或胶黏剂封堵的方法进行，缺点是该流道全部失效（2）第二种方案、局部封堵------由于水侧通道一般都有柱状支撑，在此处加封条，采用带压堵漏的方式进行，好处是可能只有该流道的五分之一被封堵，缺点是由于水道缝隙只有6mm宽，深度却有很深，无法进行清理。

4、第三种方案便是迎料流方向安装U型保护套，此种方法应在设备投用之前实施，能装能拆，可以很好的保护料侧焊口，缺点检查周期要增加，但相对几百万的设备还是值得的5、第四种方案、料侧加装耐磨材料，不管你是喷涂的还是刷上去的都行，记得一点，设备投用之前实施6、第五种方法，料侧通道进出口改向，原本进料口改为出料口，出料口改为进料口，至少设备寿命延长一倍，缺点到时你的设备已经报废，不能再用了。

ARD艾瑞德板式换热器（江阴）有限公司拥有世界上最先进的设计和生产技术以及最全面的换热器专业知识，一直以来ARD艾瑞德板式换热器（江阴）有限公司致力于为全球50多个国家和地区的石油、化工、工业、食品饮料、电力、冶金、造船业、暖通空调等行业的客户提供高品质的板式换热器，目前已有超过50，000台的板式换热器良好地运行于各行业，ARD 艾瑞德板式换热器（江阴）有限公司已发展成为可拆式板式换热器领域的全球领导者。

宽流道板式换热器设计与选型
宽流道板式换热器属于间壁式换热器，主要用于各种固体、晶体、纤维、浆状物质及高黏度介质换热工况。

板型采用独特的粗波纹、宽间隙通道结构设计，板间流道宽度可以达到6-16mm，板片外廓基本由水平波纹构成，板间无金属接触点，介质可以无限制地流过板片的换热表面而不发生堵塞、滞留现象，它填补了人字型波纹不能应用的特殊介质工况，且具有传统管式换热器所不具备的高传热性能。

宽流道板式换热器在设计选型时，需了解换热介质的一些物性参数，如温度、流量、介质来源、是否含有颗粒物或纤维等，介质中杂质的粒径或长度，是否含有腐蚀性物料等，已确保宽通道换热器设计选型更加合理。

宽流道换热器主要型号如下所示：
型号
接口尺寸波纹深度
(mm)通过性
耐压（MPa）
最大处理量(m³/h)PLK100DN100 4.85可通过颗粒直径3mm 1180PLK200DN2006/11.5可通过颗粒直径6mm 0.6400PLK250DN2508可通过颗粒直径5mm 1700PLK250L
DN250
8
可通过颗粒直径5mm
1
700
板片材质范围304/316L/SMO254/Tita/C276
垫片材质范围NBR/EPDM/Viton
若介质中颗粒物直径在30mm以内，或含有较长的纤维/秸秆，可选择超宽通道智能热交换系统，应用于有机化肥，养殖、屠宰、固液废物处理、生物发酵等冷热交换工艺。

全焊式板式换热器全焊式板式换热器：一种高效的热交换设备摘要：全焊式板式换热器是一种新型的热交换设备，其具有紧凑结构、高热效率、可靠性以及适应多种工况的特点。

本文将从结构、工作原理、应用领域等方面介绍全焊式板式换热器，并对其优缺点进行分析。

一、引言热交换器是工业生产中常见的关键设备之一，它通过将热能从一个流体传递到另一个流体，实现热能利用的目的。

全焊式板式换热器是近年来出现的一种新型热交换设备，与传统的板式换热器相比，具有更高的热效率和更好的可靠性。

二、结构和工作原理1. 结构全焊式板式换热器的结构相对简单，主要由板组、端板、密封件和焊接部分组成。

其中，板组是最核心的部件，它由一系列平行排列的板片组成，两个板片之间通过螺栓或焊接连接。

2. 工作原理全焊式板式换热器的工作原理是基于传导热交换的。

当两种流体分别通过换热器的两侧流动时，热量会从一个流体传导到另一个流体。

具体来说，热量通过板组传递，通过焊接的方式固定，形成一个密闭的热交换通道，使得两种流体能够有效地进行传热。

三、优点1. 高热效率：全焊式板式换热器采用了焊接连接方式，有利于热量的传导，从而提高了换热效率。

2. 紧凑结构：全焊式板式换热器相对传统的换热器结构更为紧凑，占地面积小，对工艺管道布局的要求较低。

3. 可靠性高：全焊式板式换热器的焊接连接方式能够确保换热器的密封性和结构的稳定性，同时减少泄漏的可能性。

4. 适应性强：全焊式板式换热器可以根据不同的工况要求进行定制设计，满足不同行业的需求。

四、应用领域全焊式板式换热器可以广泛应用于石油化工、热力发电、空调制冷、食品饮料以及制药等领域。

具体应用包括但不限于以下几个方面：1. 石油化工：用于原油加热、冷凝、蒸馏等工艺，提高石油化工生产过程中的能源利用率。

2. 热力发电：作为锅炉、燃气轮机和汽轮机的余热回收装置，提高电厂的发电效率。

3. 空调制冷：用于空调系统中的制冷剂对外界空气或水的换热，实现室内外温度的调节。

全焊接板管式换热器在区域集中供热中的应用摘要：通过对全焊接板管式换热器结构、特点以及在区域集中供热应用实例的分析，指出其可以节约能源与投资，在区域集中供热中应用前景广阔，必将成为不可或缺的重要部分。

关键词：全焊接板管式换热器；集中供热；节能高效1.概述用来使热量从热流体传递到冷流体，以满足规定工艺要求的装置统称为换热器。

换热器可以按不同的方式分类。

按换热器操作过程可将其分为间壁式、混合式及蓄热式（或称回热式）三大类。

在三类换热器中以间壁式换热器应用最广，按其结构型式可分为套管式、管壳式、交叉流、板式换热器，其中又以管壳式、板式换热器应用最为广泛。

2.典型换热的性能分析和比较2.1管壳式换热器是间壁式换热器的一种主要形式。

化工厂中的加热器、冷却器，电厂中的冷凝器、冷油器，以及压缩机的中间冷却器等都是管壳式换热器的实例。

它的换热面由管束构成，管子的两端固定在管板上，管束与管板再封装在外壳内，外壳两端有封头。

一种流体从封头进口流进管子里，再经封头流出，这条路径称为管程。

另一种流体从外壳上的连接管进入换热器，在壳体和管子之间流动，这条路径称为壳程。

管程流体和壳程流体互不掺混，只是通过管壁交换热量。

管壳式换热器的优点承压能力好，耐受温度高，传热系数高，流体温升大。

缺点是体积较大，换热管容易腐蚀，特别是在流体具有一定的腐蚀性和管内流速高的情况下，不仅缩短寿命，还严重恶化传热；且清除污垢较困难。

2.2板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装，用压紧板、夹紧螺柱紧固而成一种换热器。

各种板片之间形成薄矩形通道，通过板片进行热量交换。

为强化换热并增加板片的刚度，常在平板上压制出各种波纹。

板式换热器的结构及换热原理决定了其具有结构紧凑、占地面积小、传热效率高、操作灵活性大、应用范围广、热损失小、安装和清洗方便等特点。

两种介质的平均温差可以小至1℃，热回收效率可达99%以上。

在相同压力损失情况下，板式换热器的传热是列管式换热器的3～5倍，占地面积为其的1/3。

宽流道板式换热器传热系数随着现代工业技术的飞速发展，换热设备在各种工艺流程中扮演着至关重要的角色。

其中，宽流道板式换热器以其独特的结构设计和高效的传热性能，在石油、化工、电力等领域得到了广泛应用。

传热系数作为衡量换热器性能的关键指标之一，对于优化设备设计、提高能源利用效率具有重要意义。

因此，本文旨在深入探讨宽流道板式换热器的传热系数及其影响因素，以期为相关领域的研究和实践提供有价值的参考。

一、宽流道板式换热器概述宽流道板式换热器是一种改进的板式换热器，其主要特点在于增大了流体通道的宽度，从而降低了流速，减小了流体通过换热器时的压降。

这种设计不仅提高了设备的耐压性能，还有利于处理含有大颗粒或高粘度流体的工况。

同时，宽流道设计也有助于减少换热器内部的结垢和堵塞现象，延长了设备的使用寿命。

二、传热系数定义及计算方法传热系数，又称总传热系数，是指单位时间内、单位传热面积上，两种流体间传递的热量与两流体间平均温差之比。

它是衡量换热器传热效率的重要参数。

传热系数的计算通常涉及到流体的物理性质（如密度、比热容、导热系数等）、流体的流动状态（如流速、湍流程度等）以及换热器的几何结构（如板片间距、流道宽度等）。

对于宽流道板式换热器，其传热系数的计算可采用经验公式或数值模拟方法。

经验公式通常是基于大量实验数据拟合得到的，具有一定的适用范围和局限性。

而数值模拟方法则能够更准确地模拟流体在换热器内的流动和传热过程，但需要较高的计算资源和专业知识。

三、传热系数影响因素分析1.流体物理性质流体的密度、比热容和导热系数等物理性质直接影响传热系数的大小。

一般来说，密度和比热容较大的流体具有更高的蓄热能力，有利于提高传热效率。

而导热系数则决定了热量在流体内部的传递速率，导热系数越大，传热效率越高。

2.流体流动状态流速和湍流程度是影响传热系数的关键因素。

流速的增加可以加强流体与换热器板片之间的对流换热，从而提高传热系数。

而湍流程度的提高则有助于破坏流体边界层，减小热阻，进一步增强传热效果。

宽通道焊接板式换热器在高炉冲渣水余热回收系统中的应用摘要：近年来。

随着钢铁企业节能降耗、资源综合利用水平不断提高，加强能源优化利用、发展循环经济、余热利用已成为钢铁企业发展的趋势。

特别是以往难于利用的高炉冲渣水的低温余热资源，传统的换热器无法满足长周期运行，采用宽通道焊接式板式换热器可以有效解决此问题；可以实现较好的经济效益。

关键词：冲渣水；余热回收；宽通道焊接板式换热器一、冲渣水热量回收工艺简介高炉冲渣时，大量水急剧熄灭熔渣时，首先使冲渣水的温度急剧上升，甚至可以达到接近100℃，这些冲渣水低温余热利用率较低；其次是受到熔渣的影响，使水的组成发生很大变化。

冲渣水中含沉渣、浮渣、悬渣和渣棉。

高炉冲渣水渣的主要成分是硅酸钙和硅酸铝，沉渣和浮渣都很容易除掉，但是悬渣和渣棉除去非常困难，容易造成管道及换热器的磨损及腐蚀。

如果采用一般的间壁式换热器，同样存在堵塞、腐蚀、磨损等问题，无法长周期温稳定运行。

这也是困扰高炉冲渣水有效利用的一个难题。

由于冲渣水中含有很多杂质，不能直接作为采暖热水使用。

常规换热器容易堵塞。

采用宽通道焊接式板式换热器加热采暖水。

采暖水用于供热等，实现冲渣水的余热利用。

二、实例介绍2.1某钢厂渣水换热器设计配置某钢冲渣水余热利用主体为2#、3#高炉，2#高炉体积2800m³，3#高炉体积4800 m³，冲渣水温度85℃。

每台高炉两个出渣口，冲渣水换热器按冲渣水池配置确定。

每台高炉按出渣口分别配置换热设备，独立使用、间歇式运行，但也可以两个出渣口共用一组换热设备。

设备配置：2#高炉共配置2组换热器，每组2台，单台换热器面积950㎡，即换热器数量4台。

3#高炉共配置2组换热器，每组3台，单台换热器面积1100㎡，即换热器数量6台。

表1：主要工况参数85 6555 802.2宽通道焊接式板式换热器介绍图1 宽通道焊接式板式换热器简图该设备采用立式宽通道焊接板式换热器，宽通道侧流道间距可以实现12-30mm，介质中含固体颗粒或悬浮物直径≤10mm都可以适用，且通道光滑，流体流动顺畅、无滞留、无死区，避免介质中固体颗粒物或悬浮物的沉积、堵塞通道等现象的发生。