全焊接板式換熱器板片的應用

全焊接板式換熱器板片的應用

0管殼式板片焊接方式簡介小型熱交換器是一種高效、緊湊的熱交換器。由于有傳熱系數(shù)高、壓力損失小、結(jié)構(gòu)緊湊、維修方便等諸多優(yōu)點,并且隨著結(jié)構(gòu)的改進和大型化制造技術(shù)的提高,板式換熱器的應用日益受到人們的重視經(jīng)應用證實全焊接板式換熱器其有以下優(yōu)點:(1)適用溫度為-200～900℃,壓力變化范圍為真空～6.0MPa,最大組裝面積可達6000m(2)傳熱效率高,板片表面幾乎都參與了熱交換。(3)由于板片熱交換充分、均勻,波紋深度變化范圍大,不論流體在板間或管間流道,流動均順暢,沒有死區(qū),阻力損失小。(4)占地面積小,與可拆卸式相當。緊湊的結(jié)構(gòu)可達到250m(5)重量輕,僅為相同換熱面積管殼式換熱器的1/5～1/4。(6)同一種流體在列管式換熱器內(nèi)當雷諾數(shù)為4000～6000時,才能達到湍流狀態(tài),而在全焊接板式換熱器內(nèi)當雷諾數(shù)為100～300時,就可達到湍流狀態(tài)。(7)板片在四周交錯焊接后,在運行過程中由于熱脹冷縮現(xiàn)象,板片內(nèi)應力釋放,會使板片表面污垢自動脫落下來。通常污垢熱阻僅為列管式換熱器污垢熱阻的1/5～1/4。11.1全焊接板式換熱器的板片生產(chǎn)全焊接板式換熱器的板片材料通常為奧氏體不銹鋼:304,304L,306,316L,321等以及鎳基合金、工業(yè)純鈦。材料只需具有基本的可焊性和沖壓性能,都可以用來制作板片元件。板片厚度通常為0.4～1.0mm。全焊接板式換熱器的板片生產(chǎn)利用了板片成型自動化生產(chǎn)線。利用接刀、定位與找正技術(shù),采用整板分次連續(xù)壓制成型,其板片形式主要有水平平直波紋板片、窩形波紋板片、或平板板片等。通過改變換熱板片的長度和疊加厚度來實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的變換。單個板片兩兩正反通過翼邊組焊成一束,板片四周交錯焊接,這種獨特的結(jié)構(gòu)可以使傳熱板片通過翼邊焊接形成另一流體的通道。因此多個板束通過焊接聯(lián)系起來就形成了2個流體通道,即板間流道和管間流道(見圖1,圖2)1.2對接焊縫的安裝眾所周知鋼板越薄,傳熱效果就越好,但是鋼板太薄會給制造加工帶來很大的困難,尤其是在焊接時,薄板的對接焊縫易燒穿,無法成型。在全焊接板式換熱器當中就存在這樣的問題。在全焊接板式換熱器中由于管側(cè)端板為1.3采用焊接順序及合理的焊接工藝全焊接板式換熱器是將全部板片通過焊接聯(lián)系起來,取代了傳統(tǒng)板式換熱器中的橡膠密封墊片,防止了在高溫下墊片變形失效而造成介質(zhì)的泄漏。因此焊接工藝在全焊接板式換熱器當中是重點也是難點。焊接在板片兩兩正反通過翼邊焊接時,因不銹鋼薄板散熱慢,溫度高,易發(fā)生氧化。因此在焊接的同時在背面焊縫處要設(shè)置氬氣凹槽保護裝置,通人少量氬氣,大大提高了保護效果,避免了焊縫背后嚴重的氧化現(xiàn)象,使焊縫正反兩面均呈現(xiàn)金黃色,即實現(xiàn)了單面焊雙面成形。在全焊接板式換熱器的芯體焊接時,采用了全自動芯體氬弧焊。如焊接速度太快,氣體保護效果不好,焊縫金屬容易被氧化;焊接速度太慢,又可能出現(xiàn)咬邊燒穿等缺陷。因此在焊接過程中,電弧要短,焊速要保持均勻,使上下板能很好熔合。熄弧時應填加少許焊絲,使弧坑填滿,可以避免弧坑開裂在板束和連接板的焊接工藝中采用了脈沖氬弧焊焊接。因為板束角焊縫和管側(cè)端板直接焊無法熔合,如果改為搭接焊,焊槍無法伸入根部,根部焊不牢,密封就成了問題。而使用連接板時,連接板與板束變?yōu)榱藢雍缚p,從而徹底解決了角焊縫熔合不上的難題。由于采用了合理的焊接順序及合理的焊接工藝,使焊接變形不明顯。雖有局部小范圍起包,經(jīng)錘擊矯正均可達到質(zhì)量要求。錘擊矯正禁止使用碳鋼螂頭錘擊,要采用木錘。2板片技術(shù)的改進全焊接板式換熱器的板型結(jié)構(gòu)設(shè)計合理,使傳熱與流體阻力特性匹配合理,故傳熱效率高、壓降低、綜合性能較佳,消除了管殼式換熱器和可拆卸板式換熱器存在的死區(qū)現(xiàn)象。采用周邊組焊的板束形式,取消了密封墊片,故耐熱、耐壓性能優(yōu)于可拆卸板式換熱器。板片系模塊化結(jié)構(gòu),可根據(jù)不同的工藝要求改變流程形式和流道面積的大小。全焊接板式換熱器是集