全焊接板式換熱器是1種高效而緊湊的換熱設(shè)備。因?yàn)橛袀鳠嵯禂?shù)高、壓力丟失小、結(jié)構(gòu)緊湊、維修便利等許多長處,而且跟著結(jié)構(gòu)的改善和大型化制作技能的進(jìn)步,板式換熱器的運(yùn)用日益遭到人們的重視[1]�？墒莻鹘y(tǒng)的散裝式板式換熱器(可拆卸式板式換熱器),因?yàn)樽陨斫Y(jié)構(gòu)的局限性,運(yùn)用壓力不超越2.5MPa,運(yùn)用溫度不超越250℃,拼裝面積2000m3,別的還存在橡膠密封墊在高溫下簡單失效的缺點(diǎn)以及在某些特定介質(zhì)中的運(yùn)用問題一向未能處理。因而,為了進(jìn)步板式換熱器的運(yùn)用溫度和壓力,擴(kuò)展其運(yùn)用范圍,國內(nèi)外接連開發(fā)、制作并運(yùn)用了多種焊接板式換熱器。這些焊接板式換熱器現(xiàn)已越來越多地用于化工、石油、動力、冶金等范疇的加熱、冷卻、冷凝、蒸騰和熱回收等過程中。

經(jīng)運(yùn)用證明全焊接板式換熱器其有以下長處:

(1)適用溫度為-200～900℃,壓力改動范圍為真空～6.0MPa,拼裝面積可達(dá)6000m2。

(2)傳熱效率高,板片表面簡直都參與了熱交換。

(3)因?yàn)榘迤瑹峤粨Q充沛、均勻,波紋深度改動范圍大,不論流體在板間或管間流道,活動均順利,沒有死區(qū),阻力丟失小。

(4)占地面積小,與可拆卸式適當(dāng)。緊湊的結(jié)構(gòu)可到達(dá)250m2/m3。

(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(dāng)雷諾數(shù)為4000～6000時,才干到達(dá)湍流狀況,而在全焊接板式換熱器內(nèi)當(dāng)雷諾數(shù)為100～300時,就可到達(dá)湍流狀況。

(7)板片在四周交織焊接后,在運(yùn)行過程中因?yàn)闊崦浝淇s現(xiàn)象,板片內(nèi)應(yīng)力開釋,會使板片表面塵垢主動脫落下來。一般塵垢熱阻僅為列管式換熱器塵垢熱阻的1/5～1/4。

1　全焊接板式換熱器的主要制作工藝

1.1　全焊接板式換熱器的芯體結(jié)構(gòu)制作

全焊接板式換熱器的板片材料一般為奧氏體不銹鋼:304,304L,306,316L,321等以及鎳基合金、工業(yè)純鈦。材料只需具有底子的可焊性和沖壓功能,都可以用來制作板片元件。板片厚度一般為0.4～1.0mm。

全焊接板式換熱器的板片出產(chǎn)使用了板片成型主動化出產(chǎn)線。使用接刀、定位與找正技能,選用整板分次接連限制成型,其板片方式主要有水平平直波紋板片、窩形波紋板片、或平板板片等。經(jīng)過改改換熱板片的長度和疊加厚度來完成結(jié)構(gòu)的改換。

單個板片兩兩正反經(jīng)過翼邊組焊成一束,板片四周交織焊接,這種共同的結(jié)構(gòu)可以使傳熱板片經(jīng)過翼邊焊接構(gòu)成另一 流體的通道。因而多個板束經(jīng)過焊接聯(lián)系起來就構(gòu)成了2個流體通道,即板間流道和管間流道(見圖1,圖2)[2]組成了全焊接板式換熱器的芯體結(jié)構(gòu)。

1.2　全焊接板式換熱器的銜接板的規(guī)劃

眾所周知鋼板越薄,傳熱作用就越好,可是鋼板太薄會給制作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(dāng)中就存在這樣的問題。

在全焊接板式換熱器中因?yàn)楣軅?cè)端板為δ=20mm的0Cr18Ni9的鋼板,而換熱器板片的板厚僅為0.4～1.0mm,因而管側(cè)端板母材焊接加熱溫度到達(dá)熔化點(diǎn)時,傳熱板片已熔化掉了一大片,底子無法進(jìn)行焊接。假如將傳熱板片的板厚加厚(如改為1.2mm以上),則不存在上述困難,可是為了取得良好的傳熱作用,決議不改動板厚,而是在管側(cè)端板和板束之間加焊了1層δ=3～4mm的銜接板處理了上述問題,詳細(xì)施行辦法:按板束翼端銜接處實(shí)踐形狀制作1塊δ=3～4mm的銜接板,如圖3所示。先將銜接板與板束端部符合部分用脈沖氬弧焊進(jìn)行單面焊雙面成形,并做火油滲漏實(shí)驗(yàn),以不滲漏為合格,然后用手弧焊直接將銜接板搭焊于管側(cè)端板之上,再將板側(cè)端板焊接于管側(cè)端板上。接下來就是將管側(cè)端板和板側(cè)端板別離與管側(cè)殼體和板側(cè)殼體相焊接構(gòu)成全焊接板式換熱器的外殼。