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全焊接板式換熱器種類

來源: 全焊接板式換熱器種類
時(shí)間: 2025-03-26
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全焊接板式換熱器因其無墊片、耐高壓高溫、長壽命的特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于石油化工、電力、冶金等苛刻工況。以下是針對技術(shù)人員的詳細(xì)分類和選型指南:一、按焊接工藝分類1.激光焊接式特點(diǎn):采用高精度激光焊接,焊縫窄且深,熱影響區(qū)小,承壓能力高(可達(dá)8.0MPa以上)。板片間隙可壓縮至0.3~0.5mm,傳熱效率接近墊片式。適用場景

全焊接板式換熱器因其無墊片、耐高壓高溫、長壽命的特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于石油化工、電力、冶金等苛刻工況。以下是針對技術(shù)人員的詳細(xì)分類和選型指南:


一、按焊接工藝分類

1.激光焊接式

特點(diǎn):采用高精度激光焊接,焊縫窄且深,熱影響區(qū)小,承壓能力高(可達(dá)8.0MPa以上)。板片間隙可壓縮至0.3~0.5mm,傳熱效率接近墊片式。

適用場景:高壓小流量介質(zhì)(如超臨界CO?換熱)。對泄漏風(fēng)險(xiǎn)要求嚴(yán)苛的場合(如有毒介質(zhì))。


2.釬焊式

特點(diǎn):板片通過銅、鎳等釬料在真空爐中焊接,結(jié)構(gòu)緊湊,無密封墊片。耐壓通常≤3.0MPa,耐溫≤250°C。

局限:不可拆卸,釬料可能被腐蝕(如氨介質(zhì)需用鎳釬焊)。

典型應(yīng)用:制冷、小型工業(yè)系統(tǒng)(如壓縮機(jī)中間冷卻器)。


3.擴(kuò)散焊式

特點(diǎn):板片在高溫高壓下原子擴(kuò)散結(jié)合,無焊縫,耐壓可達(dá)100MPa以上。材質(zhì)限于鈦、不銹鋼等可擴(kuò)散金屬。

應(yīng)用:航空航天、核工業(yè)惡劣工況。


二、按板片結(jié)構(gòu)分類

1.傳統(tǒng)波紋板全焊式保留人字形或斜波紋設(shè)計(jì),通過周邊焊接密封,流道與可拆式類似。

優(yōu)勢:傳熱系數(shù)高(可達(dá)6000W/m2·K)。


2.板管式:板片焊接成管狀流道,兼具管式承壓和板式快速傳熱。

應(yīng)用:高壓氣體換熱(如合成氨工藝)。


3.寬間隙全焊式:板片波紋間距擴(kuò)大(5~10mm),流道不易堵塞。

適用介質(zhì):如造紙黑液、漿料。


三、按流道設(shè)計(jì)分類

1.對稱流道:兩側(cè)流道幾何形狀相同,適用于介質(zhì)性質(zhì)相近的工況(如油油換熱)。

2.非對稱流道:通過調(diào)整板片波紋高度或間距,適應(yīng)兩側(cè)流量/粘度差異(如氣體液體換熱)。

3.多程流道:通過內(nèi)部擋板實(shí)現(xiàn)介質(zhì)多流程流動(dòng),延長換熱路徑,提升溫差利用率。


四、按材質(zhì)組合分類

材質(zhì)適用介質(zhì)極限參數(shù)
316L不銹鋼一般腐蝕性液體(如海水)≤200°C,6.0MPa
鈦(Gr.1/2)氯化物、酸性介質(zhì)(如鹽酸尾氣)≤300°C,4.0MPa
哈氏合金C276強(qiáng)氧化性酸(硫酸、硝酸)≤400°C,8.0MPa
鎳(Ni201)高溫堿液(如NaOH濃縮)≤500°C(特殊設(shè)計(jì))
石墨復(fù)合板強(qiáng)酸強(qiáng)堿(如磷酸生產(chǎn))≤180°C,1.5MPa


五、特殊功能類型

1.可拆式全焊模塊:將多個(gè)全焊單元通過法蘭連接,局部損壞時(shí)可單獨(dú)更換模塊(如AlfaLaval的"T系列")。

2.帶蒸發(fā)/冷凝功能:流道專為相變設(shè)計(jì),板片帶強(qiáng)化成核結(jié)構(gòu)(如表面微孔),用于制冷或工藝蒸發(fā)。

3.微通道全焊式板式換熱器:流道寬度<1mm,適用于超快速換熱(如燃料電池冷卻)。


六、選型技術(shù)要點(diǎn)

1.工況匹配

壓降控制:高粘度介質(zhì)優(yōu)先選寬間隙或低角度波紋。

結(jié)垢風(fēng)險(xiǎn):易結(jié)垢介質(zhì)需設(shè)計(jì)在線化學(xué)清洗接口。


2.機(jī)械設(shè)計(jì)

熱應(yīng)力補(bǔ)償:大型換熱器需采用浮動(dòng)壓緊板或波紋補(bǔ)償結(jié)構(gòu)。

抗震要求:核電用設(shè)備需通過ASMEIII認(rèn)證。


3.經(jīng)濟(jì)性權(quán)衡:全焊式板式換熱器初始成本高,但壽命可達(dá)20年以上,綜合成本可能低于管殼式。


七、全焊式板式換熱器選型

1.介質(zhì)腐蝕性→確定材質(zhì);

2.壓力波動(dòng)頻率→選擇焊接工藝;

3.維護(hù)可行性→優(yōu)先模塊化設(shè)計(jì)。


全焊式板式換熱器雖不可拆卸,但通過定期化學(xué)清洗或在線反沖洗可有效維護(hù)。對于惡劣工況,建議配套自動(dòng)過濾系統(tǒng)。



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