蒸汽翅片換熱器

結(jié)構(gòu)：

通常由隔板、翅片、封條、導(dǎo)流片組成。在相鄰兩隔板間放置翅片、導(dǎo)流片以及封條組成一夾層，稱(chēng)為通道，將這樣的夾層根據(jù)流體的不同方式疊置起來(lái)，釬焊成一整體便組成板束，板束是板翅式換熱器的核心，配以必要的封頭、接管、支撐等就組成了翅片式換熱器。

一臺(tái)典型的翅片式換熱器主要組成元件有翅片、隔板、封條、導(dǎo)流片和封頭等。

1、翅片

翅片是鋁翅片式換熱器的基本元件，傳熱過(guò)程主要通過(guò)翅片熱傳導(dǎo)及翅片與流體之間的對(duì)流傳熱來(lái)完成。翅片的主要作用是擴(kuò)大傳熱面積，

提高換熱器得緊湊性，提高傳熱效率，兼做隔板的支撐，提高換熱器的強(qiáng)度和承壓能力。翅片間的節(jié)距一般從1mm~4.2mm，翅片的種類(lèi)和型式多種多樣，常用的形式有鋸齒型、多孔型、平直型、波紋型等，國(guó)外還有百葉窗式翅片、片條翅片、釘狀翅片等。

2、隔板

隔板是二層翅片之間的金屬平板，，它在母體金屬表面覆蓋有一層釬料合金，在釬焊時(shí)合金熔化而使翅片、封條與金屬平板焊接成一體。隔板把相鄰兩層隔開(kāi)，熱交換通過(guò)隔板進(jìn)行，常用隔板一般厚1mm～2mm。

3、封條

封條在每層的四周，其作用是把介質(zhì)與外界隔開(kāi)。封條按其截面形狀可分為燕尾槽形、槽鋼形和腰鼓形三種。一般，封條的上下兩個(gè)側(cè)面應(yīng)具有0.3/10的斜度，以便在與隔板組合成板束時(shí)形成縫隙，利于溶劑的滲透和形成飽滿(mǎn)的焊縫。

4、導(dǎo)流片

導(dǎo)流片一般布置在翅片的兩端，在鋁板翅式

換熱器中主要是起流體的進(jìn)出口導(dǎo)向作用，以利于流體在換熱器內(nèi)的均勻分布，減少流動(dòng)死區(qū)，提高換熱效率。

5、封頭

封頭也叫集流箱，通常由封頭體、接管、端板、法蘭等零件經(jīng)焊接組合而成。封頭的作用是分布和集聚介質(zhì)、連接板束與工藝管道。

另外，一臺(tái)完整的翅片式換熱器還應(yīng)包括支座、吊耳、隔熱層等附屬裝置。支座與支架相連用來(lái)支承換熱器的重量；吊耳為換熱器吊裝使用；鋁翅片式換熱器外面一般都要考慮隔熱。通常采用干燥珠光砂、礦渣棉或硬性聚胺脂發(fā)泡等方法。

工作原理：

從傳熱機(jī)理上看，翅片式換熱器仍然屬于肩臂式換熱器。其主要特點(diǎn)是，它具有擴(kuò)展的二次傳熱表面（翅片），所以傳熱過(guò)程不僅是在一次傳熱表面（隔板）上進(jìn)行，而且同時(shí)也在二次傳熱表面上進(jìn)行。高溫側(cè)介質(zhì)的熱量除了有一次表面倒入低溫側(cè)介質(zhì)外，還沿翅片表面高度方向傳遞部分熱量，即沿翅片高度方向，有隔板倒入熱量，再將這些熱量對(duì)流傳遞給低溫側(cè)介質(zhì)。由于翅片高度大大超過(guò)了翅片厚度，因此，沿翅片高度方向的導(dǎo)熱過(guò)程類(lèi)似于均質(zhì)細(xì)長(zhǎng)導(dǎo)桿的導(dǎo)熱。此時(shí)，翅片的熱阻就不能被忽略。翅片兩端的溫度等于隔板溫度，隨著翅片和介質(zhì)的對(duì)流放熱，溫度不斷降低，直至在翅片中部區(qū)域介質(zhì)溫度。

制造與檢驗(yàn)：

1、制造工藝

翅片式換熱器的制造工藝有如下幾種：非焊接的粘接、有溶劑的鹽浴釬焊、無(wú)溶劑的真空釬焊和氣體保護(hù)釬焊。

2、制造材料

翅片式換熱器所用的材料，應(yīng)根據(jù)換熱器不同的用途和操作條件選用，常用材料有鋁，鋁合金、銅、黃銅、鎳、欽、不銹鋼、因科鎳合金等。其中因鋁和鋁合金有較好的釬焊性和成形性、較高的機(jī)械強(qiáng)度、良好的耐蝕性和導(dǎo)熱性以及延展性和杭拉強(qiáng)度隨溫度降低而提高的特性，所以在世界各國(guó)的翅片式換熱器中，特別是低溫的翅片式換熱器中，獲得廣泛的應(yīng)用。

適宜干釬焊的鋁合金很多，制造翅片式換熱器板束本體(翅片、封條、隔板)的常用材料是鋁錳合金(3003)。封頭與接管的常用材料是鋁鎂合金（5083）。

3、檢查與試驗(yàn)

優(yōu)秀的設(shè)計(jì)、精細(xì)的制作和完善的檢測(cè)是保證產(chǎn)品質(zhì)量的三個(gè)方面。為提高我國(guó)翅片式換熱器產(chǎn)品質(zhì)量，緊密貼近國(guó)家同類(lèi)產(chǎn)品技術(shù)的進(jìn)展，以強(qiáng)化檢測(cè)為手段、技術(shù)數(shù)據(jù)為依靠、提高產(chǎn)品質(zhì)量為目的，制定了JB/T《鋁制翅片式換熱器技術(shù)條件》。此標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)方法和檢驗(yàn)規(guī)則從我國(guó)生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)、既參考英、美、日等國(guó)家的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，又融合美國(guó)鍋爐與壓力容器ASME規(guī)范內(nèi)容，并包含我國(guó)技術(shù)進(jìn)步和研究成果，使標(biāo)準(zhǔn)具有合理性、科學(xué)性和性，對(duì)換熱器質(zhì)量的提高起了促進(jìn)和推動(dòng)作用。

翅片式換熱器的檢查和試驗(yàn)，主要分零部件質(zhì)量檢查和成品的性能檢查。

（1）外觀檢查是檢查焊后板束尺寸是否在規(guī)定容許范圍內(nèi)，板束釬焊接頭有無(wú)釬料堆積、熔蝕及變形等缺陷。

（2）零部件質(zhì)量檢查主要是翅片幾何形狀和尺寸精度的檢查口成品性能檢查，主要是釬焊質(zhì)量的外觀檢查和技術(shù)性能的試驗(yàn)。

（3）技術(shù)性能檢查需進(jìn)行清潔度試驗(yàn)、無(wú)損探傷檢查、耐壓及致密性試驗(yàn)、最終T-燥度檢查等。對(duì)于多個(gè)單元串聯(lián)或并聯(lián)組合的換熱器的流體流動(dòng)性能試驗(yàn)和介質(zhì)為易燃易爆、對(duì)致密性有特殊要求的換熱器。

此標(biāo)準(zhǔn)對(duì)通道阻力偏差允許值和真空檢漏、氦質(zhì)譜檢漏漏率的規(guī)定與日本等國(guó)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)等同。標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的控制，包含了原材料、設(shè)計(jì)、制造、性能檢測(cè)、裝運(yùn)、儲(chǔ)存等全過(guò)程，通過(guò)這一系列檢查和試驗(yàn)來(lái)保證和提高換熱器的質(zhì)量。 

4、換熱器的存放

對(duì)需存放的換熱器和備件，應(yīng)存放在干燥通風(fēng)和無(wú)污染的地方，因設(shè)備多數(shù)在低溫下使用，因此必須嚴(yán)格防止水分和炔烴進(jìn)入，以保證使用安全，否則會(huì)因溫度變化而冰凍脹裂以及炔烴在內(nèi)部積聚而發(fā)生爆炸。

在安裝現(xiàn)場(chǎng)一般因存放時(shí)間較短而儲(chǔ)于室外時(shí)，存放地應(yīng)平整，換熱器可置于枕木上，便于排水；上部應(yīng)有適當(dāng)遮蓋，有效防塵防水。當(dāng)存放時(shí)間較長(zhǎng)，如換熱器備件等，則應(yīng)儲(chǔ)于室內(nèi)，要求周?chē)h(huán)境干燥、通風(fēng)、無(wú)腐蝕性氣體，還應(yīng)定期檢查氮封壓力并補(bǔ)充干燥氮?dú)狻?/p>

如換熱器在含有鹽分的水霧或含鹽大氣環(huán)境中(如海島、沿海地區(qū)或海上運(yùn)輸?shù)?則必須采取特殊的保護(hù)措施。

故障處理：

冷凝器管板焊縫滲漏后，企業(yè)通常利用傳統(tǒng)補(bǔ)焊的方法進(jìn)行修復(fù)，管板內(nèi)部易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，且難以消除，致使其它換熱器出現(xiàn)滲漏，企業(yè)通過(guò)打壓，檢驗(yàn)設(shè)備修復(fù)情況，反復(fù)補(bǔ)焊、實(shí)驗(yàn)，2～4人需要幾天時(shí)間才能修復(fù)完成，使用幾個(gè)月后管板焊縫再次出現(xiàn)腐蝕，給企業(yè)帶來(lái)人力、物力、財(cái)力的浪費(fèi)，生產(chǎn)成本的增加。

在生產(chǎn)過(guò)程中，由于翅片式換熱器的管板受水分沖刷、氣蝕和微量化學(xué)介質(zhì)的腐蝕，管板焊縫處經(jīng)常出現(xiàn)滲漏，導(dǎo)致水和化工材料出現(xiàn)混合，生產(chǎn)工藝溫度難以控制，致使生成其它產(chǎn)品，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量，降低產(chǎn)品等級(jí)。

發(fā)生在板束內(nèi)部深處的隔板裂紋或溶蝕產(chǎn)生的泄漏。修補(bǔ)困難，可采用堵塞通道來(lái)處。堵塞通道數(shù)在總數(shù)的5%~10%以?xún)?nèi)是設(shè)計(jì)所允許的。但必須注意，若換熱介質(zhì)相變，則應(yīng)在相鄰兩通道上打若干孔相通，以防止發(fā)生液體汽化而壓力升高的爆炸事故。此修補(bǔ)方法在空分設(shè)備冷凝蒸發(fā)器和化工設(shè)備熱虹吸蒸發(fā)器上用得較為普遍。當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重泄漏、修補(bǔ)十分困難或已無(wú)法滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求時(shí)，可調(diào)換整個(gè).單元。為了提高設(shè)備的互換性，換熱機(jī)組單元的標(biāo)準(zhǔn)化和系列化是設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要方面。