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空气能换热器—板式换热器
2019-02-02 15:20

 
       空气能板式换热器是由系列具有一定波纹形状的金属片叠成的种新型高效换热器。各种板片之间形成薄而狭窄的通道,相邻的两片进行热量交换。由于流体在板间的流动受到极强的扰动,所以它与常规的管亮式换热器相比,在相同流动阻力和水泵功率消耗的情况下,其传热系数较高,在空气能热泵热水器中,应用繁率仅次于套管式换热器.
 
       板式换热器按结构形式主要分为:框架式(可拆式)和钎焊式(全焊接)两种。它们在热泵热水工程中都有应用,不过应用的场合却大不相同。
 
       钎焊板式换热器可用作空气能热泵系统的冷凝器;框架式板式换热器由于需要橡胶圈密封,不能承受高压和制冷剂的腐蚀,所以一般作为蒸发器的间接取热装备,应用于海水源、废水源和游泳池等热水工程中。
       框架式板式换热器可以进行拆解和清洗,同时其损坏又不会危及热泵系统。当前这种换热器用量不大,大量使用的是钎焊式换热器。板式换热器承压能力一般不超过4MPa,焊接板式(焊接+胶垫密封)换热器使用温度为-40~120C,钎焊板式换热器使用温度为160~225C。热负荷和操作参数相同时,传热系数约为壳管式冷凝器的1.1~1.7倍。工质储存量为壳管式冷凝器的20%~40%,重量约为相同传热面积壳管式换热器的25%,且结构紧凑、体积小、组合灵活、安装方便。用板式换热器组装的热泵主机比较紧凑、体积也较小、重量也较轻。
 
       空气能板式换热器有以下不足:
 
①制造要求高,造价也较高。但板式换热器的材料是比紫铜便宜一倍的不锈钢制造,单位面积的用材重量也只有管式换热器的一半,目前,随着国内制造技术的成熟,其造价也逐步接近套管式换热器的价格,有的还低于壳管式换热器。
 
②板片之间间隙较小、易堵塞。由于板片之间的通道很窄,一般只有几毫米,当水中含有较大颗粒或纤维物质时,很容易堵塞板间通道。另外在板式换热器的流体流通路线上,是多板片之间并联通行,部分片间如果出现堵塞情况,流体会从其他未堵塞的片间通过,起不到对堵塞处的“冲刷”作用,最终降低换热器的换热能力。
 
       在四方形板片上对角布置的进出口,由于流体有按最短距离流动的特性,也会在另外的两个角上出现滞流区,在流动速度降低后,垢的形成也会加剧。托姆节能工程师的经验是,对空气能热水器,尤其是板式换热器,一定要在进水口加装带有除垢功能的过滤器(过滤器外形见图3-22)。这种过滤器随着国内太阳能的普及,已经大量生产,价格极低。实践结果表明,加装过滤装置的配有板式换热器的空气能热水器,换热器在5年内都没有出现故障。
 
③工作压力不宜过大、介质温度不宜过高。工作压力一般超过3.0MPa (30kgf/cm2)时,就可能出现被“压穿”的可能。这种压力在空调中出现的概率很少,但是在热泵中就比较容易出现。因为热泵在出水温度60C左右时,对于那些换热情况不好的机组,比如循环泵停止运行,压力就可能比较接近这个限度。造成漏气甚至压缩机损坏。
 
       正是由于板式换热器的这些不足,热泵设计师较少采用它。尤其是在采用环保工质的系统中,由于环保工质如407C和410A,循环压力都比R22更高,就不适合采用板式换热器了,RI34a在同等温度下,由于饱和压力较小,比较适合配套板式换热器。
 
       目前国内生产的不锈钢板式换热器,工作压力已经达到6. 5MPa (65kgf/cm2), 已经能够满足高温热源的换热要求。随着国内板式换热器质量的不断提高,由于其具有高效换热的优点,它的使用量可能会越来越大。












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