什么是钎焊板式换热器
简单来说,它是一种高效、紧凑、不可拆卸的板式换热器,通过特殊的钎焊工艺将多层不锈钢板片连接在一起。
为了更好地理解,我们可以将它与其常见的“近亲”——可拆卸板式换热器进行对比。
一、核心结构与工作原理
二、
1.基本单元:板片
钎焊板式换热器由一系列冲压成特定波纹形状的不锈钢板片叠装而成。
这些波纹图案(如人字形、点状)设计精巧,主要作用是:
增强湍流:使流体在流道中产生剧烈扰动,打破边界层,极大提高传热效率。
承受压力:波纹结构就像一系列支撑点,增强了板片组的机械强度,能够承受更高的压力。
2.流道形成
每相邻的两个板片构成一个流道。
板片四角开有孔洞,通过板片和垫片的特殊设计(在钎焊板式中,垫片被钎料取代),使两种流体(如冷、热介质)在相邻的流道中逆向流动。
一种流体从右上角的孔洞流入,在奇数流道中流动,从左上角流出;另一种流体从左下角流入,在偶数流道中流动,从右下角流出。这样就实现了高效的热交换。
3.核心工艺:钎焊
这是它与可拆卸板式换热器根本的区别。
在真空钎焊炉中,板片组被施加一定的压力并加热到钎料(通常是铜或镍基合金)的熔点以上。
熔化的钎料在毛细作用下,均匀填充到所有板片之间的接触点,冷却后形成坚固的合金焊缝,将整个板片组焊成一个坚固的、不可分割的整体芯体。
二、主要特点
优点:
高效紧凑:传热效率极高,在很小的体积内提供了巨大的传热面积,单位体积的传热能力是管壳式换热器的数倍。
耐高压:由于是整体钎焊结构,没有橡胶垫片的限制,其耐压能力远高于可拆卸板式换热器,通常可承受30 bar甚至更高的压力。
结构坚固,重量轻:一体化结构使其抗震、抗机械冲击性能好,同时重量轻。
成本效益:结构简单,零件数量少,在大规模生产下具有成本优势。
适用介质广:特别是采用镍基钎料的型号,可以用于腐蚀性更强或不允许有铜离子的介质。
缺点:
不可拆卸:这是缺点。一旦内部通道堵塞或板片腐蚀穿孔,无法像可拆卸式那样打开清洗或更换板片,通常需要整个更换,维修成本高。
流道狭窄:对流体中的颗粒物比较敏感,容易堵塞。因此,通常要求介质相对清洁,或在前端安装过滤器。
适用温差限制:由于所有材料(板片和钎料)的热膨胀系数不同,在温差变化极大的工况下,可能产生较大的热应力。
三、主要应用领域
由于其优异的性能,钎焊板式换热器被广泛应用于:
制冷与空调:作为蒸发器、冷凝器,广泛应用于家用空调、商用多联机、热泵和水冷机组中。这是应用市场。
工业领域:液压油冷却器、工艺水冷却、润滑油冷却等。
暖通空调(HVAC):区域供暖系统、生活热水加热等。
可再生能源:地源/水源热泵系统。
汽车工业:发动机机油冷却器、增压空气冷却器等(通常是更小型的版本)。
总结
钎焊板式换热器是一种通过钎焊技术将不锈钢板片结合而成的高效换热设备。它以结构紧凑、耐高压、效率高著称,但不可拆卸维护是其主要局限性。在选择时,需要根据介质的清洁度、工作压力、维护要求等具体工况,来判断它是否是合适的选择。