刮板式换热器研究现状及展望-李仕成
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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。
换热器的各板片之间形成许多小流通断面的流道,通过板片进行热量交换,它与常规的壳管式换热器相比,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。
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,当时大多用在食品、轻工、机械等部门;20世纪80年代初期,扩大到民用建筑的集中供热;中期,随着高层建筑集中空调的增多和空调制冷设备产品的更新换代,板式换热器在空调制冷领域里的应用已名列前茅。
近年来,板式换热器技术日益成熟,其传热效率高、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。
今天板式换热器技术的主要特点有第一,板式换热器单元和单片面积大型化第二,采用垫片无胶连接技术使板式换热器安装。
1.板式换热器实验研究目前,板式换热器设计、运行还是主要依靠实验研究。
早在132年前,德国发明了板式换热器,直到1923年APV公司才开始成批生产铸铜沟道板片的板式换热器。
1930年,研究出不锈钢波纹板型板式换热器,从此为现代板式换热器奠定了基础。
通过实验研究和应用实验表明,人字形的传热特性和流阻特性效果优良,所以近几十年板式换热器大都采用人字形板片。
最具有代表性的实验当属W.W.Focke的实验研究,他采用了有限扩散电流技术(DLCT),通过类比关系得到人字形流通的传热速率。
此研究确切地找出了板式换热器波纹倾角对传热与阻力性能的定性关系。
W.W.Focke的实验也为板式换热器的实验指出了途径。
近些年板式换热器主要研究方向之一是创新板型以及研究板型的几何参数对换热及流动的影响。
Muley和Manglik通过实验分析了多种板式换热器的数据,得到了一系列传热及流阻的综合关系式。
Mir-AkbarHessami通过两种板片从层流到紊流区的实验,在不改变波纹高度和波纹距离的条件下,比较了60°和45°的波纹,指出对于60°波纹人字形板片的努谢尔数和摩擦系数是45°的2倍左右。
换热器发展现状与未来趋势研究综述换热器是一种用于传递热量的设备,广泛应用于工业生产和生活中的热交换过程。
本文将对换热器的发展现状与未来趋势进行综述。
我们来看一下换热器的发展现状。
随着工业技术的不断进步,换热器的种类和性能也在不断提升。
目前,常见的换热器类型包括壳管式换热器、板式换热器、管束式换热器等。
这些换热器在结构设计和材料选择上都有了很大的改进,以满足不同领域的需求。
壳管式换热器是最常见的一种换热器类型。
它由壳体和管束组成,通过管壳两侧流体的对流换热来实现热量的传递。
壳管式换热器具有结构简单、换热效率高、适应性广等优点,广泛应用于化工、石油、制药等行业。
随着材料科学和制造技术的不断进步,壳管式换热器的换热性能和耐腐蚀性也得到了提升。
与壳管式换热器相比,板式换热器具有体积小、换热效率高、清洗维护方便等优点。
它由一系列平行排列的金属板组成,通过板间流体的对流换热来实现热量的传递。
板式换热器在化工、食品、制冷等领域得到了广泛应用,并且随着新材料和新工艺的引入,其性能和可靠性不断提升。
管束式换热器是一种新型的换热器类型,它由多个细直管束组成,通过管内流体的对流换热来实现热量的传递。
管束式换热器具有结构简单、传热效率高等优点,适用于高温高压和强腐蚀介质的换热。
随着材料和制造工艺的不断改进,管束式换热器在化工、电力、航空航天等领域的应用也在不断扩大。
除了换热器类型的改进,换热器在换热原理和性能上也有了很大的突破。
例如,换热器的传热系数、传质系数和热阻等性能参数得到了提高,使得换热器的换热效率更高。
此外,换热器的结构和材料选择也得到了优化,以提高其耐腐蚀性、抗压性和使用寿命。
未来,换热器的发展趋势将主要集中在以下几个方向。
首先,换热器将更加注重节能和环保。
随着能源紧张和环境污染的日益严重,换热器需要更高的能量利用率和更低的排放水平。
其次,换热器将趋向于大型化和集成化。
大型化可以提高换热器的传热效率和处理能力,集成化可以减少设备的占地面积和运行成本。
换热器的发展现状及前景
换热器作为一种特殊加工设备,是指被换热的流体之间进行热量交换
的设备,在化工行业有着重要的地位。
随着现代社会的发展,换热器的发
展潜力越来越大,能够为各行各业、各实际应用提供全方位的技术支持。
首先,换热器在使用上具有非常广泛的应用范围,主要用于化工、石油、建材、冶金、电力、轻工等行业的换热设备,能够满足各行各业的不
同需求。
其次,换热器在技术上也有着很大的进步,从安装结构及其传热效能
来看,将在未来更加不断的提高。
传统的换热设备只能满足一定的换热传
热条件,而现在换热器设备已经能够处理更复杂的换热传热条件,从而真
正达到了热效率的标准化,使得换热设备在技术上得到了极大提高。
此外,目前换热器的研发速度也是比较快的,可以满足各种技术要求。
比如,现在已经可以生产出能够满足各种技术要求的特殊型换热器,同时
也可以满足复杂工况下的高效换热要求。
在这些特殊的环境条件下,换热
器的性能也有了很大的提高。
板式换热器及发展现况和展望第一章板式换热器的发展现况和展望第一节板式换热器的发展现状一、板式换热器的发展现况:1、概述:最近几十年来板式换热器发展很快,主要表现在以下几个方面。
⑴板式换热器的种类越来越多,技术性能越来越好,应用范围越来越广。
①板式换热器的种类:从板式换热器的连接方式上看:从可拆式板式换热器发展到钎焊式板式换热器。
从半焊接式、全焊接式发展到板壳式换热器。
从板片的形式上看:从对称型发展到非对称型。
从板片的流道上看:从对称流道发展到宽窄流道、宽宽流道。
从板片波纹的深浅看:从波深为3~5mm的一般板发展到波深为2~2.5mm的浅密波纹板。
②板式换热器的技术性能越来越好图1-1表示板式换热器的设计温度、设计压力范围。
•工作温度从可拆式的260℃发展到板壳式的1000℃。
•工作压力从可拆式型的2.5MPa发展到板壳式的8.0MPa。
•传热系数从2000W/m²·k发展至12000W/m²·k。
•最大当量直径28mm。
•最大可拆式单板换热面积4.75m2。
•最大焊接式单板换热面积18m2。
•最小钎焊式单板换热面积0.006m2。
•最大可拆式单台换热面积2500m2。
•最大全焊式单台换热面积10000m2。
管壳式换热器的话,若换热管直径为25mm,长度为6000m计算,总换热面积10000m2,则需换热管数量至少N=21232根•最大接管尺寸500mm。
③板式换热器的应用范围越来越广(见表1-1)。
表1-1 各种类型板式换热器的应用范围⑵板式换热器向大型化、小型化、专业化、多元化、装置化发展。
①大型化大型板式换热器主要用于中央冷却系统(以下简称CCS),该系统集中冷却各种工厂使用的冷却水,并作为发电厂轴承冷却水的冷却器。
板式换热器的容量与工厂的规模,工艺过程等有关,必要的冷却水量从数千至数万m3/h,大型板式换热器可达数十万m3/h,CCS中希望采用尽可能少的台数进行处理,故要求采用大型板式换热器,近几十年,中东地区建设了许多具有世界级规模的LNG 工厂,使用过去的冷却塔的冷却方式不能确保补给水,故希望变更为使用板式换热器的CCS方式。
XGZ型刮板机的性能完善研究张生【摘要】针对XGZ系列刮板机经常出现的几种故障原因进行分析,并提出相应的改进办法,以完善刮板机性能,减少设备的维护量.【期刊名称】《煤》【年(卷),期】2008(017)008【总页数】2页(P48,66)【关键词】XGZ系列刮板机;完善性能;煤炭输送【作者】张生【作者单位】淮北矿业集团,工程建设公司,安徽,淮北,235125【正文语种】中文【中图分类】TD528+3XGZ型刮板输送机,主要用于缓倾斜中厚煤层普采工作面和综采工作面的煤炭运输、炮采工作面和中间巷道的煤炭运输,以及在选煤厂中的应用。
和另外一种常用的运输设备——胶带机相比,具有功率大、强度高、可输送倾角大、便于多点卸料、便于封闭运行且减少对环境卫生的影响等优点,是综合机械化采煤的理想输送设备。
但其故障发生率和维护量要比胶带机高。
其中,飘链和刮板拉斜是最常出现的两种故障,特别是在输送物料中块状物料多时更明显。
其它诸如掉道、断链等事故往往也因以上两种故障引起。
故障不仅影响正常生产,还常常增加一些不必要的维护量。
因此,完善刮板机的性能,对于减少事故、降低能耗及维护量,有重要意义。
1 飘链原因与对策XGZ系列刮板机是箱体式(X)刮板机(G)。
其底板一般由铸石(Z)铺成。
刮板机安装时,其底板一般要保持一定的平整度。
但由于安装或磨损等原因,实际工程中,其底板往往不平整。
在刮板机运输的物料——煤中含有大小不同、形状千差万别的颗粒,特别是有些近似楔形颗粒,在经过凹处时,便能把刮板垫起。
有时楔形物料一块比一块大,使刮板连续被拖起。
物料在刮板下面不能被刮走而形成飘链。
由于煤中所含较多不规则颗粒,所以,出现这种被拖起的几率很大。
实际生产中,煤中的块煤越多,刮板机出现飘链的情况也越频繁。
在输送物料都是13 mm以上块煤时,就可以经常见到这个情况。
刮板机一旦出现飘链,其下面被垫进去的物料,就会使刮板机的底板更加不平整,刮板下面的物料会越积越多。
板式换热器在电厂中的应用实践探究杨诗仁发表时间:2019-08-01T10:17:46.423Z 来源:《电力设备》2019年第6期作者:杨诗仁[导读] 摘要:文章主要针对板式换热器在电厂中的应用展开较为深入的分析,首先介绍了板式换热器的原理与特点,其次提出了板式换热器在电厂中的传热计算方式,最后总结了板式换热器在电厂应用过程中存在的问题,目的在于促使板式换热器能在电厂中得到广泛应用,希望能为相关人士提供些许参考。
(国家电投江西分宜发电厂生技部江西省新余市 336607)摘要:文章主要针对板式换热器在电厂中的应用展开较为深入的分析,首先介绍了板式换热器的原理与特点,其次提出了板式换热器在电厂中的传热计算方式,最后总结了板式换热器在电厂应用过程中存在的问题,目的在于促使板式换热器能在电厂中得到广泛应用,希望能为相关人士提供些许参考。
关键词:板式换热器;电厂;应用;实践分析根据目前换热器的发展现状来看,换热器正在呈现多样化发展,目前换热器的结构主要被划分成为管壳式换热器、板式换热器、波纹管式换热器和螺旋板式换热器等。
而板式换热器属于结构过于紧凑且性能高的换热设备,板式换热器的占地面积是管式换热器的三分之一,而且传热系数也是管式换热器的5倍左右。
由于板式换热器具备占地面积小且换热效率高等特点,所以,现如今板式换热器已经在石油及化工等企业中得到了广泛应用。
1.板式换热器的原理及特点分析1.1板式换热器的工作原理板式换热器主要是由板片、密封垫片、固定板、活动板、夹紧螺栓及螺母、上下导杆,支柱等零多个部件组建而成。
板片作为传热元件,垫片作为密封元件,垫片通过挂钩安放于板片的垫片槽内。
挂好垫的板片根据顺序置于固定板与活动板之间,用夹紧螺栓将固定板、板片、活动板夹紧。
把夹紧板、上下导杆、夹紧螺栓、支柱统称为板式换热器的框架。
按一定规律排列的所有板片都会被称之为板束。
在压紧后,相邻板片的触点互相接触,促使板片间保持一定的间隙,形成流体的通道。
第一章板式换热器的发展现况和展望板式换热器是一种常见的换热设备,广泛应用于化工、石油、冶金、电力等行业。
在过去的几十年中,板式换热器取得了显著的发展和应用成果,但也存在一些挑战和问题。
本章将介绍板式换热器的发展现况和展望。
一、板式换热器的发展现况1.技术性能不断提升随着科技的发展和进步,板式换热器的技术性能不断提升。
目前,板式换热器具有高传热效率、节能环保、体积小等优点,能够满足各类换热需求。
通过不断的研发和改进,板式换热器的传热系数、压降损失等指标逐渐逼近和超越了传统换热设备。
2.结构形式多样化板式换热器的结构形式越来越多样化,适应了不同工况和工艺要求。
目前常见的板式换热器有波纹板式换热器、螺旋板式换热器、平板式换热器等。
这些不同的结构形式具有各自的特点和应用范围,能够满足不同领域和行业的需求。
3.材料和制造工艺的改进随着新材料和制造工艺的不断发展,板式换热器的制造工艺和材料选择也得到了改进。
新型材料的应用,如不锈钢、钛合金等,能够提高板式换热器的耐腐蚀性和耐高温性能。
同时,制造工艺的改进也使得板片的接触剧烈化程度更高,进一步提高了换热效率。
二、板式换热器的展望1.高效节能成为发展趋势随着能源短缺和环境问题的日益严重,高效节能成为板式换热器发展的重要方向。
未来,板式换热器将进一步提高传热效率,降低压降损失,优化结构设计,以提供更高性能的换热设备。
2.智能化和自动化程度提高随着智能化技术的发展和应用,板式换热器的智能化和自动化程度将得到提高。
通过引入传感器、控制系统和数据分析技术,板式换热器可以实现智能监控、自适应控制和远程调节等功能,提高运行效率和生产安全性。
3.多功能化应用拓展未来,板式换热器将进一步实现多功能化应用拓展。
除了传统的热交换功能,板式换热器还可以与其他设备和工艺相结合,实现多种功能的集成。
例如,可以将板式换热器与脱硫、脱盐、废热利用等设备集成,实现能源高效利用和资源综合利用。
总之,板式换热器作为一种重要的换热设备,在过去几十年中取得了显著的发展和应用成果。
食品与机械Food & MachineryISSN 1003-5788,CN 43-1183/TS《食品与机械》网络首发论文网络首发:在编辑部工作流程中,稿件从录用到出版要经历录用定稿、排版定稿、整期汇编定稿等阶段。
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食品与机械刮板式换热器:研究现状及展望李仕成1,2,3(1.中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所,上海200093;2. 大连工业大学海洋食品精深加工关键技术省部共建协同创新中心,辽宁大连116034;3.同济大学机械与能源工程学院,上海201804)摘要文章阐述了刮板式换热器的结构、原理,对刮板式换热器的工艺应用、内部流动规律、剪切速率、传热机制、停留时间分布和功率消耗等进行了系统的归纳,并对刮板式换热器的未来的发展趋势和研究方向进行了展望。