甲醇溶液冷却器设计(7)

1.3.2.2板面式换热器

这类换热器都是通过板面进行的热交换器。板面式换热器按传热板面的结构形式可分为以下五种：螺旋板式换热器、板式换热器、板翅式换热器、板壳式换热器和伞板式换热器。

板面式换热器的传热性能要比管壳式换热器优越，由于其结构上的特点，使流体能

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图1-12 釜式重沸器

单通道型 双通道型

图1-13 缠绕管式换热器

四川理工学院毕业设计（设计）

在较低的流速下进入湍流状态，从而强化了传热。板面式换热器采用板材制作，在大规模组织生产时，可降低设备成本，但其耐压性能比管式换热器差。

(1)螺旋板式换热器

如图1-14所示，螺旋板式换热器是由两张平行钢板卷制成的具有两个螺旋通道的螺旋体构成，并在其上安有端盖(或封板)和接管。螺旋通道的间距靠焊在钢板上的定距柱来保证。

螺旋板式换热器的结构紧凑，单位体积内的传热面积约为管壳式的2～3倍，传热管效率比管壳式高50%～100%左右；制造简单；材料利用率高；流体单通道螺旋流动，有自冲刷作用，不易结垢；可呈全逆流流动，传热温差小。适用于液-液、气-液流体的换热，对于高粘度流体的加热或冷却、含有固体颗粒的悬浮液的换热，尤为适合。

(2)板式换热器

板式换热器是由一组长方形的薄金属传热板片的密封垫片和密封垫片以及压紧装置所组成，其结构类似板框压滤机。板片表面通常压制成为波形或槽形，以增加板的刚度，增大流体的湍流程度，提高传热效率。两相邻板片的边缘用垫片夹紧，以防止流体泄露，起到密封作用，同时也使板与板之间形成一定间隙，构成板片间流体的通道。冷流体交替地在板片两侧通过，通过板片进行传热，其流动方式如图1-15所示。 板式换热器由于

图1-15 板式换热器流动示意图

图1-14 螺旋板式换热器

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第一章 绪论

板片间流通的当量直径小，板形波纹使截面变化复杂，流体的扰动作用激化，在较低的流速下即可达到湍流，具有较高的传热效率。同时板式换热器还具有结构紧凑、使用灵活、清洗和维修方便、能精确控制换热温度等优点，应用范围广。其缺点是密封周边太长，不易密封，渗漏的可能性大；承压能力低；使用温度受密封垫片材料耐温性能的限制不宜过高；流道狭窄，易堵塞，处理量小；流动阻力大。板式换热器可用于处理水到高粘度的液体加热、冷却、冷凝、蒸发等过程，适用于经常需要清洗，工作环境要求十分紧凑的场合。

(3)板翅式换热器

这种换热器的基本结构是在两快平行的金属板（隔板）之间放置一种波纹状的金属导热翅片，翅片称“二次表面”，在其两侧边缘以封条密封而组成的单元体，对各个单元体进行不同的组合和适当的排列，并用钎焊焊牢，组成的板束，把若干板束按需要组装在一起，便构成逆流、错流、错逆流板壳式换热器，如图1-16所示。

板束结构 逆流式 错流失 错逆流式

图1-16 板翅式换热器

冷、热流体分别流过间隔排列的冷流层和热流层而实现的热量交换，一般翅片传热面积占总面积的75%～85%，翅片与隔板间通过钎焊连接，大部分热量由翅片经隔板传出，小部分热量直接通过隔板传出，不同几何形状的翅片使流体在流道中形成强烈的湍流，使热阻边界层不断破坏，从而有效的降低热阻，提高传热效率，另外，另外，由于翅片焊于隔板之间，起到骨架和支撑作用，使薄板单元件结构有较高的强度和承压能力。 板壳式换热器是目前传热效率较高的换热设备，其传热系数比管壳式换热器大3～10倍。板壳式换热器结构紧凑、轻巧，单位体积内的传热面积一般都能达到

2500~4370m/m23，几乎是管壳式换热器的十几倍到几十倍，而相同条件下换热器的

重量只有管壳式换热器的10%～65%；适应性广，可用作气-气、气-液和液-液的热交换，

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