全焊接板式換熱器

  全焊接板式換熱器是一種集成可拆板式換熱器和管殼式換熱器優(yōu)點于一身的新一代產(chǎn)品，它的推出彌補了可拆板式換熱器的應(yīng)用空白，同時其耐高溫、高壓和強耐腐蝕性能確保了對傳統(tǒng)管殼式換熱器大部分工況的取代。柏恩全焊接板式換熱器具有類似可拆板式換熱器的波紋板結(jié)構(gòu)，同時采用更為先進的全焊接工藝密封，無墊片設(shè)計，加上多種金屬及合金材料的選擇，確保全焊接板式換熱器適用于大多數(shù)換熱工藝場合。且其緊湊的結(jié)構(gòu)設(shè)計，高效的傳熱性能及使用的方便靈活，使全焊接板式換熱器在石化、采暖、電力、冶金、生物能源等行業(yè)廣泛應(yīng)用。

特點：

1、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、換熱效率高、承壓能力高(最高可達4.0Mpa)、耐高溫(最高溫可達250~300℃)、運行可靠。

2、傳熱效率高：換熱器中介質(zhì)的熱交換是通過板束來實現(xiàn)的，組成板束的板片由專用模具壓制成型，結(jié)構(gòu)形式類似普通可拆式板式換熱器，具有傳熱效率高，流量大，流體壓降小，散熱損失少等優(yōu)點。

3、靈活方便：用一套模具可壓制不同長度的板片，組成不同規(guī)格板束，形成同寬度產(chǎn)品系列，規(guī)格型號多，選擇余地大，能更好的滿足工況需求。

4、適用范圍廣：板束及壓緊板全部采用了焊接結(jié)構(gòu)，能為在溫度≤300℃，壓力≤4.0Mpa或工作介質(zhì)對密封墊片有腐蝕的場合以及易燃、易爆、有毒介質(zhì)和環(huán)境要求安全性很高的生產(chǎn)工藝中汽體的冷凝、液體介質(zhì)的冷卻、升溫、蒸發(fā)等工況條件下安全平穩(wěn)運行。因此，既具備可拆式板式換熱器的優(yōu)點，又具備適用高溫，高壓的特點。

設(shè)計參數(shù)

流量范圍：1-2000?m3/h 工作壓力：真空－8.2MPa 使用溫度：-195－300°C

接口尺寸：1"-DN500 焊接、法蘭、螺紋等連接形式

耐腐蝕性能：無橡膠墊片的焊接密封，多種金屬及合金材質(zhì)的選擇，超強的耐腐蝕性能，更長的使用壽命。

全焊接板式換熱器的應(yīng)用領(lǐng)域

原油、天然氣凈化處理和化工產(chǎn)品；化學(xué)工業(yè)；制藥和特定的化學(xué)制品；噴射控制系統(tǒng)； 暖通制冷、區(qū)域供熱、熱電廠；食品工藝；冷卻塔熱的回收。

全焊接板式換熱器的連接板的設(shè)計

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(dāng)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δ=20mm的0Cr18Ni9的鋼板,而換熱器板片的板厚僅為0.4～1.0mm,因此管側(cè)端板母材焊接加熱溫度達到熔化點時,傳熱板片已熔化掉了一大片,根本無法進行焊接。如果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,但是為了獲得良好的傳熱效果,決定不改變板厚,而是在管側(cè)端板和板束之間加焊了1層δ=3～4mm的連接板解決了上述問題,具體實施方法:按板束翼端連接處實際形狀制造1塊δ=3～4mm的連接板,如圖3所示。先將連接板與板束端部吻合部分用脈沖氬弧焊進行單面焊雙面成形,并做煤油滲漏試驗,以不滲漏為合格,然后用手弧焊直接將連接板搭焊于管側(cè)端板之上,最后再將板側(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)端板分別與管側(cè)殼體和板側(cè)殼體相焊接形成全焊接板式換熱器的外殼。

全焊接板式換熱器的焊接工藝

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(dāng)中是重點也是難點。

焊接δ<1.0mm的不銹鋼薄板時,按常規(guī)可選用氣焊、氬弧焊以及微束等離子焊等方法。其中氣焊成本低,但由它焊出的焊縫,因耐腐蝕性能差而很難滿足石化生產(chǎn)的要求,僅適用于無腐蝕的場合。微束等離子焊質(zhì)量優(yōu)良,完全能滿足工藝要求,但成本高,操作調(diào)整也比較復(fù)雜。氬弧焊不僅焊接質(zhì)量良好,而且成本相對較低,是焊接超薄不銹鋼板的理想焊接方法。因此選用了氬弧焊。

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(yán)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(yīng)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。

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板式換熱器和管殼式換熱器優(yōu)點于一身的新一代高效換熱設(shè)備,適用于傳熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊和壓降小的氣-氣、氣-液及液-液換熱場合,是一些特殊熱交換工藝中替代管殼式換熱器的最理想設(shè)備。

在全焊接板式換熱器中由于管側(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,因此管側(cè)端板母材焊接加熱溫度達到熔化點時,傳熱板片已熔化掉了一大片,根本無法進行焊接。如果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,但是為了獲得良好的傳熱效果,決定不改變板厚,而是在管側(cè)端板和板束之間加焊了1層δ=3～4mm的連接板解決了上述問題,具體實施方法:按板束翼端連接處實際形狀制造1塊δ=3～4mm的連接板,如圖3所示。先將連接板與板束端部吻合部分用脈沖氬弧焊進行單面焊雙面成形,并做煤油滲漏試驗,以不滲漏為合格,然后用手弧焊直接將連接板搭焊于管側(cè)端板之上,最后再將板側(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)端板分別與管側(cè)殼體和板側(cè)殼體相焊接形成全焊接板式換熱器的外殼。