板翅式热交换器1．.PPT

;;1．基本构造和原理 优点：高传热系数，温差小，紧凑，易加工易安装； 由于压降小，可以采取较高流速，水为2m/s，气体为20m/s； 传热系数可以比管壳式换热器高出50%~100%； 流程长，因此可用于低温能量回收。 缺点：最大尺寸受限，最大压力0.6~2.5Mpa； 由于结构特征，难以修理。 结构：螺旋形传热板，隔板，头盖，连接管等。 类别：可拆式，不可拆式。;根据热交换器连接方式和流体流动类型的不同，螺旋换热器主要可分为三种：;;二、板式热交换器 ;1．基本构造与原理 主要部件：传热板片、密封垫片、压紧装置等。 优点：低雷诺数下湍动度高，高换热系数，低污垢因子， 容易清洗、检查和维护，灵活，可用于多流体换热。 缺点：不能承受高压、高温和大的压差温差，不适用于腐蚀性流体。 分类：可拆卸（密封垫式），全焊式，半焊式。 可拆卸板式换热器由三个主要部件构成：传热板片，密封垫片，压紧装置。 在固定压紧板上，交替的安放一些板片和一个垫圈，然后安放活动压紧板，旋紧压紧螺栓即构成一台板式热交换器。各传热板片按一定的顺序相叠形成板片间的流道，冷热流体在板片两端各自的流道内流动，通过传热板片进行热交换。;2. 设计计算;三、板翅式热交换器 ;1．基本结构与原理 冷热流体在相邻的基本单元体的流道中流动，通过翅片及与翅片连成一体的隔板进行热交换。将许多个这样的单元体根据流体流动方式的布置叠置起来，钎焊成一体组成板翅式热交换器的板束或芯体。 优点：高传热系数，紧凑，高表面密度，灵活性， 都适用于气-气，气-液，液-液，相变工况。 缺点：制造加工复杂，易腐蚀，不易清洁和检查。 结构：平板、波纹板、封条三部分构成了结构基本单元。 分类：平直翅片，多孔翅片，锯齿形翅片，波纹翅片，钉状翅片，百叶窗式 翅片等。 布置方式：逆流，顺流，叉流，混流。 ;2. 设计计算;ηf定义：翅片的实际传热量和最大传热量（在翅根温度下）之比。它表征了翅片的热性能。;例题 一个板翅式换热器翅片为矩形肋，肋高24mm，肋厚0.12mm，肋密度为600个肋/m。空气流过肋的传热系数为170W/m2·K。肋材料为铜，热导率为401为W/m·K，求肋效率。 如果肋厚度减小到0.06mm，肋效率和传热速率会如何变化？假设传热系数不变，如何改变肋密度才能使肋厚度变薄的情况下保持相同的换热性能？ 如果将肋材料改为铝，铝的热导率为237 W/m·K，肋效率和传热速率又会如何变化？ 铜和铝的密度分别为8933和2702kg/m3。;解题分析： 已知数据： 铜肋： 铝肋： 求： （a）如果铜肋厚度由0.12mm变为0.06mm，肋效率和传热速率的改变？ （b）如果铜肋厚度由0.12mm变为0.06mm时要保持相同传热速率，肋密度应如何改变？ （c）如果肋材料由铜变为铝，且保持相同的肋结构，肋效率将如何变化？ 假设：传热系数不随肋密度的改变而改变。;分析： 带入公式计算铜肋的肋效率 ; 所以说，肋效率从0.759减小到0.625，减小了约18%，进而传热速率也减小了约18%。为了简化计算，我们没有考虑基础表面的影响。 通过增大18%的肋表面积（比如将肋密度从每米600个肋增加到每米729个），肋的传热速率可以大体保持不变。此处，我们假设传热系数不随肋密度的变化而变化。实际上，传热系数一般情况下会随肋密度的增加而增加。 将肋材料由铜变为铝，则：;2）换热系数计算 对于无相变时的对流换热系数;3）传热量和传热系数计算 ;4）压力损失计算 a）热交换器芯子入口的阻力;3. 翅片式热交换器的设计步骤 a）确定流动形式 b）翅片形式和几何参数 c）宽度，截面积等 d）物性参数 e）选定流速，决定通道数 f）计算流体换热系数 g）计算翅片效率 h）计算传热系数 i）对流平均温差 j）传热面积 k）翅片单元的理论长度和实际长度 i）压力损失计算