工作原理
- 熱傳導(dǎo):恒溫?zé)崴迨綋Q熱器主要基于間壁式傳熱原理,利用金屬板片良好的導(dǎo)熱性能,使熱水和另一種流體(熱媒或冷水)在板片兩側(cè)流動(dòng),熱量通過板片從高溫流體傳遞到低溫流體12。
- 對流換熱:板片帶有波紋形狀,使流體在板片間流動(dòng)時(shí)形成強(qiáng)烈湍流,增強(qiáng)了流體與板片之間的對流換熱,提高熱交換效率。
- 恒溫控制:通過溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測熱水溫度,將信號反饋給控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定溫度與實(shí)際溫度的偏差,自動(dòng)調(diào)節(jié)熱媒或冷水流量,實(shí)現(xiàn)熱水溫度恒定。
結(jié)構(gòu)組成
- 傳熱板片:是核心部件,通常由不銹鋼、鈦等金屬薄板沖壓成帶有波紋形狀,如人字形、水平平直波紋等。板片四角設(shè)有角孔,用于介質(zhì)進(jìn)出,使冷熱流體在各自通道內(nèi)流動(dòng)。
- 密封墊片:環(huán)繞板片周邊,起密封作用,防止流體泄漏,同時(shí)使板片間保持一定間隙形成流體通道。材質(zhì)有丁腈橡膠、三元乙丙橡膠、氟橡膠等2。
- 壓緊板:包括固定壓緊板和活動(dòng)壓緊板,位于板片組兩端,通過夾緊螺栓將板片緊密壓緊,保證密封性能和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性2。
- 夾緊螺栓:用于緊固壓緊板和板片組,使板片緊密貼合,確保密封和傳熱效率2。
- 支架:為換熱器提供支撐,使其穩(wěn)固安裝在工作場所。
特點(diǎn)
- 優(yōu)點(diǎn)高效節(jié)能:傳熱系數(shù)高,比管殼式換熱器高 3-5 倍,能有效傳遞熱量,降低能源消耗。結(jié)構(gòu)緊湊:單位體積內(nèi)換熱面積大,是管殼式的 2-5 倍,占地面積僅為其 1/5-1/8,節(jié)省空間。清洗維護(hù)便捷:可松動(dòng)壓緊螺栓,卸下板片進(jìn)行機(jī)械或化學(xué)清洗,便于清除污垢,保證長期穩(wěn)定運(yùn)行1。靈活性高:可增減板片數(shù)量改變換熱面積,也可通過改變板片排列或更換板片調(diào)整流程組合,適應(yīng)不同工況。熱損失小:只有傳熱板的外殼板暴露在大氣中,散熱損失可忽略,通常無需額外保溫措施。
- 缺點(diǎn)容量受限:一般容量約為管殼式換熱器的 10%-20%,大規(guī)模熱水供應(yīng)系統(tǒng)可能需多個(gè)并聯(lián)。壓力損失大:傳熱面間隙小且有凹凸,流體流動(dòng)壓力損失比光滑管大。工作條件受限:采用密封墊密封,介質(zhì)溫度一般低于 250℃,工作壓力也不宜過大,否則影響密封性能。易堵塞:板片間通道窄,一般 2-5mm,熱水含較大顆粒或纖維物質(zhì)時(shí),易堵塞通道,影響換熱和系統(tǒng)運(yùn)行。
應(yīng)用領(lǐng)域
- 暖通空調(diào)領(lǐng)域:用于集中供暖系統(tǒng),將熱源熱水熱量傳遞給供暖水;在空調(diào)系統(tǒng)中,配合冷水機(jī)組或熱泵進(jìn)行熱量交換,調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。
- 生活熱水供應(yīng):廣泛應(yīng)用于酒店、醫(yī)院、學(xué)校等場所,將市政熱水或太陽能熱水與冷水換熱,提供恒溫生活熱水。
- 工業(yè)生產(chǎn)過程:在化工、制藥、食品飲料等行業(yè),用于工藝過程中的加熱、冷卻或恒溫控制,如反應(yīng)釜溫度控制、物料預(yù)熱或冷卻。