全焊接板式換熱器因其無墊片、耐高壓高溫、長(zhǎng)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(duì)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(chǎng)景
全焊接板式換熱器因其無墊片、耐高壓高溫、長(zhǎng)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(duì)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(chǎng)景:高壓小流量介質(zhì)(如超臨界CO?換熱)。對(duì)泄漏風(fēng)險(xiǎn)要求嚴(yán)苛的場(chǎng)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?!?.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(shì):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(duì)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(duì)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(zhǎng)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?cè)O(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(duì)于惡劣工況,建議配套自動(dòng)過濾系統(tǒng)。