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發布時間:2021-08-13 17:02  
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板式換熱器板片按其換熱介質流動形式分為單邊流和對角流,相應地,板式換熱器密封墊片也分為單邊流和對角流。板式換熱器密封墊片單邊流是指從換熱板右(或左)邊角孔流進的換熱介質從右(或左)邊的角孔流出。對角流就是指換熱流體從右(或左)邊角孔流進而從左(或右)邊角孔流出,呈現對角線的流動方式。氯化的水水中加氯處理(如游泳池)或海水倒灌,此時氯轉變成氯離子(Cl-)并逐漸遞增,一段時間后,氯離子濃度會增加至在板片上形成坑蝕,腐蝕的發生比下圖所顯示的要低得多。
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板式熱交換器是由波紋金屬板組成,其上有兩個供需換熱介質(一般具有腐蝕性)通過的孔;兩個供傳熱介質(一般為冷卻水)通過的孔,共4個孔。波紋金屬板片被安裝在一個側面有固定板和活動壓緊板的框架內,并用夾緊螺栓夾緊。板片上裝有密封墊片,將流體通道密封,并且引導流體交替地流至各自的通道內,形成熱交換。流體的流量,物理性質,壓力降和溫度差決定了板片的數量和尺寸。一般的板式換熱器由于使用密封墊片作為介質與外界的隔絕手段,對介質的成份、溫度、壓力有一定要求,存在一定的限制。由于完全取消了密封墊片,對于換熱介質的腐蝕性、溫度、壓力也都不再做過多的要求,適用的范圍增加。

凹凸板式換熱器其主要換熱部件為凹凸板片。凹凸板片有許多不同名稱如:凹坑板、凸胞板、蜂窩板、鼓泡板和雨滴板等,具體形狀如圖1 所示,本文統稱其為凹凸板片。其中市場上常見的凹凸板片類型是蜂窩板,加工工藝是由兩張薄板通過焊縫或焊點組成不同流道,用液壓或氣壓方式吹脹成不同形狀。它與常規的管殼式換熱器相比,在相同的流動阻力和泵功率消耗情況下,其傳熱系數要高出很多。凹凸結構的研究源于上世紀80 年代前蘇聯時期,當時蘇聯學者稱凹坑能夠強化傳熱的現象為“旋風冷卻”,直到在90年代中期其他國家學者才開始研究有關凹凸結構對于換熱和阻力的影響。

Kumar 等對凹凸板片通道內流體的傳熱和流動特性進行了數值研究,發現板片焊點直徑對于通道內的傳熱影響可以忽略不計,但隨著焊點直徑的增大,通道的綜合換熱性能降低,而且對壓力損失有著直接的影響。Shirzad 等人利用CFD 對凹凸板片進行模擬研究,通過研究不同焊點通道高度、縱向間距和橫向間距對換熱性能的影響,發現在Re=1 000~8 000 的范圍內,低雷諾數下,增加板片通道的高度可以提高換熱器的熱性能;有H和L兩種波紋角度通過換熱器板片優化組合,很大限度提高傳熱系數,降低設備造價。增加焊點的橫向和縱向間距,會降低傳熱性能和摩擦系數,但是減小摩擦系數的利大于減小換熱的弊,因此在一定的范圍內,橫、縱向間距的增大對換熱器性能的提高有一定的作用。
