人字形波纹板式换热器性能数值模拟的研究

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基于计算流体动力学(computationalfluiddynamics,cfd)数值模拟方法,对板式换热器分配器在单相流动和两相流动时的分配性能分别进行研究。把板式换热器在有、无分配器作用时的数值模拟结果作对比,定量分析分配器对板式换热器并联流道间流体流量均匀分配的作用;进一步分析换热器并联流道数、工作流体流量和进口干度(两相流动时)变化对分配器流动分配性能的影响。结果发现,分配器显著提高换热器流道间流体分配的均匀性;无论是单相流动还是两相流动,并联流道数对换热器流道间流动分配均匀性的影响要大于工作流体流量变化的影响;与单相流相比,两相流动时分配器的分配性能较差,在制冷系统中当板式换热器作蒸发器使用时,这将会降低换热器的换热性能。研究结果为进一步改进分配器结构,改善板式换热器流道间流动分配的均匀性提供必要的理论依据。

一、板式换热器 板式换热器的分类 可分离板片（可拆卸式） 钎焊式 板式换热器不可分离板片板壳式 螺旋板式等 半焊式（部分可拆、部分焊接） 二、可拆式板式换热器 1.结构 可拆式板式换热器是将薄（0.7~1.0㎜）的材料进行压制、冲 压成为凹凸状。每片贴合弹性密封垫片。按一定的排列顺序组合 起来并有加紧板与加紧螺栓加紧固定，形成不同的换热通道进行 换热。如图： 2.换热原理 如图： 板片按一定的排列顺序组合起来，各通道与对应的角孔相通， 冷热介质相互由板片间隔，形成冷-热-冷-热⋯⋯传热通道，从而 进行热交换。 3.可拆板式换热器的分类 1）按板片波纹形式分 1〉人字形波纹 2〉水平直波纹 3〉斜波纹 4〉竖直波纹 5〉球波纹 6〉其他波纹 如网状（巧克力块）、短半圆柱以及不对称波纹等。 2）按波纹深度分 波纹深度2~2.5为浅密波纹 波纹深度2.5~4为常规

板式换热器 (5)

板式换热器 (6)

板式换热器介绍 作者：段和国，duanhe-guo 作者单位：太原市热力设计有限公司,山西太原,030012 刊名：山西建筑 英文刊名：shanxiarchitecture 年，卷(期)：2011,37(14) 参考文献(3条) 1.陆耀庆实用供热空调设计手册2008 2.李善化;康慧实用集中供热手册2006 3.贺平;孙刚供热工程1993 本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/periodical_shanxjz201114069.aspx

1.板式换热器简介 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 种新型高效换热器。各种板片之间形成薄矩形通道，通过半片进行热 量交换。它与常规的管壳式换热器相比，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，在适用的范围内有取代管壳式 换热器的趋势。 板式换热器的型式主要有框架式（可拆卸式）和钎焊式两大类，板 片形式主要有人字形波纹板、水平平直波纹板和瘤形板片三种。 1.1板式换热器的基本结构 板式换热器主要由框架和板片两大部分组成。 板片由各种材料的制成的薄板用各种不同形式的磨具压成形状各 异的波纹，并在板片的四个角上开有角孔，用于介质的流道。板片的 周边及角孔处用橡胶垫片加以密封。 框架由固定压紧板、活动压紧板、上下导杆和夹紧螺栓等构成。 板式换热器是将板片以叠加的形式装在固定压紧板、活动压紧板中 间，然后用夹紧螺栓夹紧而成。 1.2板式换热器

一、板式换热器 板式换热器的分类 可分离板片（可拆卸式） 钎焊式 板式换热器不可分离板片板壳式 螺旋板式等 半焊式（部分可拆、部分焊接） 二、可拆式板式换热器 1.结构 可拆式板式换热器是将薄（0.7~1.0㎜）的材料进行压制、冲 压成为凹凸状。每片贴合弹性密封垫片。按一定的排列顺序组合 起来并有加紧板与加紧螺栓加紧固定，形成不同的换热通道进行 换热。如图： 2.换热原理 如图： 板片按一定的排列顺序组合起来，各通道与对应的角孔相通， 冷热介质相互由板片间隔，形成冷-热-冷-热⋯⋯传热通道，从而 进行热交换。 3.可拆板式换热器的分类 1）按板片波纹形式分 1〉人字形波纹 2〉水平直波纹 3〉斜波纹 4〉竖直波纹 5〉球波纹 6〉其他波纹 如网状（巧克力块）、短半圆柱以及不对称波纹等。 2）按波纹深度分 波纹深度2~2.5为浅密波纹 波纹深度2.5~4为常规

板式换热器

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由北京市节能工程研究所研制的板式换热器的特点是;(1)传热率高,由于设计的传热板间的流道面极复杂,换热介质在较低的流速下即可产生湍流,强化传热,从而达到较高的传热系数;(2)结构紧凑,换热器主要由框架、封头、拉紧螺栓和板片等组成,占地面积小,节省投资,热损失小,传热量大;(3)拆装方便,由于机架的特殊设计,使得原本繁杂,笨重的维修、清洗等工

本文采用二维非稳态数学模型、周期性充分发展边界条件对混合板式换热器中的板通道内的流动和换热进行数值模拟。在re=4407～22035工况范围内,计算了半圆型、半椭圆ⅰ型和半椭圆ⅱ型三种不同纵截面形状波纹板通道内的流动和换热性能。数值模拟结果分析表明,波纹通道内的流动会因为流体从凸面流向凹面时产生回流而形成涡,即产生扰动,强化了后面的换热,但同时增大了阻力。并得出半圆型通道换热最强,nu为椭圆ⅱ型的1.4倍;但其阻力最大,压降为椭圆ⅱ型的1.9倍。

本科毕业设计论文 题目板式换热器设计 西安交通大学城市学院 本科毕业设计（论文）任务书 题目 姓名 1.毕业设计（论文）课题的主要任务： （1）设计的主要任务 换热器在节能、能量转换，能量回收，以及新能源利用领域里的重要性日益增加。 换热器也是工业和科研中广泛应用的换热设备之一，其设计过程要利用到传热学和流 体力学的知识。 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新型高效换 热器。板式换热器通常由薄板组装而成。种类繁多，如：密封式、焊接式、螺旋板式、 板壳式等。该课题要求首先对各种换热器进行比较，然后选择一种结构合理、经济耐 用的换热器，完成相关的设计、计算，最后画出装配图。通过与工程密切联系的课题 研究，培养学生将实际知识利用于工程实践的能力。 （2）设计的主要目的 培养学生综合运用课程及有关选修课程基础理论和基本知识去完成板式换热器 的设计任

ies-rudert板式换热器与国产板式换热器比较 ies-rudert板换国产板换 板片板片采用最先进的4万吨自动化压机及高精度模 具,配合先进的工序压制而成: 保证了板片的精度,减少对板片的损害. 板片采用国产小吨位压机 压制,模具精度低,且使用 时间过长,压制工艺落后. 板片板片一次冲压成型: 1.板片承压能力增强,避免热应力疲劳,避免振荡和 高频颤抖引起的机械疲劳腐蚀.. 2.板片机械性能更佳,避免了隐性裂纹造成的泄漏. 3.接触点分布均匀,介质流过板片时,湍流加强,最大 限度提高传热效率. 4.减轻设备重量,在保证承压要求下,获得更高的传 热系数 板片多次冲压成型: 无法保证整张板片具有相 同的高精度,承压能力,耐 腐蚀能力差,影响传热效 率. 板片原板材均采用欧洲或日本名厂生产的高等级不锈 钢板材

板式换热器 (3)

一、板式换热器 板式换热器的分类 可分离板片（可拆卸式） 钎焊式 板式换热器不可分离板片板壳式 螺旋板式等 半焊式（部分可拆、部分焊接） 二、可拆式板式换热器 1.结构 可拆式板式换热器是将薄（0.7~1.0㎜）的材料进行压制、冲 压成为凹凸状。每片贴合弹性密封垫片。按一定的排列顺序组合 起来并有加紧板与加紧螺栓加紧固定，形成不同的换热通道进行 换热。如图： 2.换热原理 如图： 板片按一定的排列顺序组合起来，各通道与对应的角孔相通， 冷热介质相互由板片间隔，形成冷-热-冷-热⋯⋯传热通道，从而 进行热交换。 3.可拆板式换热器的分类 1）按板片波纹形式分 1〉人字形波纹 2〉水平直波纹 3〉斜波纹 4〉竖直波纹 5〉球波纹 6〉其他波纹 如网状（巧克力块）、短半圆柱以及不对称波纹等。 2）按波纹深度分 波纹深度2~2.5为浅密波纹 波纹深度2.5~4为常规

. 系列frontlinebaselinem-seriests-series 板片clipfrontmmts 规格/类型36*)8*)10*)15 3**) m3 6 m6 6**) m6m 10 m10m 3**) m3 6 m6 6**) m6m 10 m10m 15 m15m 6-m 主要功能 奶制品 牛奶冷却???????? 奶/奶油巴氏灭菌??????? 酸乳冷却?????? 乳清巴氏灭菌??????? 冰淇淋巴氏灭菌????? 酿酒 麦芽汁冷却???????? 啤酒冷却????????? 啤酒巴氏灭菌????? 饮料 澄清的果汁、饮料、果酒????????? 带果肉/纤维的果汁/饮料????? 澄清的水果

板式换热器自发明至今已有100多年的历史，经过不断演化发展，已经形成一种高效紧凑的换热器。由于其传热系数大、传质阻力小等优势，被广泛地应用于众多领域。近几年来，我国越来越多相关领域的专家意识到板式换热器的重要性，并展开了探索研究。本文就板式换热器的换热性能进行分析整理，旨在推进我国板式换热器在制造和应用领域的发展，尽快到达世界领先水平。

板式换热器

板式换热器与容积式换热器对比 容积式换热器： 优点： 1）容积式换热器兼具换热、贮热功能。有较大的贮热量，可以提前加热，将热水贮存在换 热器内，热媒的小时耗热量可随加热时间的加长而减小其峰值。 2）容积式换热器适用于热水用量大，且用水不均匀的建筑物，如酒店的生活用水。 3）被加热水通过罐体阻力损失小。 4）结构简单、管理方便，可承受水压，噪音低。 5）供水水压、水温稳定、安全、节水、用水舒适。使用寿命长。 缺点： 1）外形体积较大、换热效率低，通过不断的循环加热才能达到要求的温度。 2）壳体与管子之间无温差补偿元件时会产生较大的温差应力，即温差较大是需要采用膨胀 节或波纹管等补偿元件减小温差应力。 3）清洗不方便，所有部件均焊接组成，仅能通过换热管束导流筒进入设备内部进行检修、 清洗。 4）对热源温度要求较高，满足产水量的情况下，热源流量和温度必须得到保证。 板式换热器： 优点： 1）

针对板式换热器在运行中存在堵塞的问题,分析堵塞原因及造成的影响,阐述了如何防止换热器堵塞,并对几种常见的清洗方式进行说明举例,通过对比分析,提出加强运行管理并利用板换在线清洗机解决板换堵塞问题的处理方案.

参数名称数值单位备注 水量135.50m3/h 换热量1264666.67w 换热裕量1.20无一般取1.15～1.2 污垢系数0.80无一般取0.8 换热系数1200.00w/(m2.k) 半容积式一般800～ 1200，板式3000-5000 进水43.00℃ 出水35.00℃ 介质进水5.00℃ 介质出水30.00℃ 对数平均温差20.33℃ 温差修改系数1.00无一般取0.8～1.0 换热器面积77.76m2计算结果 说明：黄色填充部分需手动输入数据 换热器按逆流计算