板式換熱器結構設計

摘要：板式換熱器的廣泛應用加速了我國板式換熱器行業的迅速發展。然而目前我國的板式換熱器結構設計與發達國家之間仍存在著一定的差距，鑑於此，本文對板式換熱器結構設計的要點進行了總結分析，以供參考。

關鍵詞：板式換熱器；結構設計；框架；傳熱板；密封墊

前言：板式換熱器是由一系列具有一定波紋形狀的金屬片疊裝而成的一種新型高效換熱器，主要由框架和板片兩部分組成。框架由固定壓緊板、活動壓緊板、上下導桿和夾緊螺栓等構成，而板片則是由各種材料的製成的薄板用各種不同形式的磨具壓成形狀各異的波紋，並在板片的四個角上開有角孔，用於介質的流道。

因其結構複雜，必須要正確選準構件，合理設計，才能使得其功能的發揮可靠、高效。

1.框架結構的設計

1.1 框架結構的組成

板式換熱器主要由下列部件組成：兩個垂直構件，即尾部支援和固定支援，具有四個流體連線頭或接管；頂部和底部的導桿架設在兩個垂直構件之間，為板組導向、定位；另有一可動構件講板組壓緊在固定構件上；夾緊部件，其作用是將固定構件和移動構件夾緊。

夾緊部件通常有兩類：

（1）拉桿

用一定數量的拉桿t把固定和可移動構件夾緊。除了板片和它們的流道中容納的工質重量外，尾部支撐、頂部和底部的導桿處於無應力狀態。

（2）壓榨式

用兩個支援在尾部支撐的緊固絲杆，施加壓緊載荷於可移動構件上，絲杆本身受到應力作用，頂部和底部的連桿也受到了應力作用。這是一種較為昂貴和不穩定的結構，因為緊固絲杆處於受壓狀態，但其安裝、拆卸較為容易，並可進一步利用動力緊固裝置，如電動或液壓裝置使操作更加便利。

1.2 框架受力分析

應力和應變是框架設計中應考慮的重要因素，因為過度的變形會降低作用在密封墊上的壓力，造成洩漏。當板片組合尺寸減小，單個密封墊的影響增加，這一問題將變得更加顯著。因此，在框架設計中應對以下主要載荷給予充分的考慮：

（1）頭蓋、隨動版和尾部支撐，由於流體壓力和緊固載荷造成的應力和變形；（2）在拉桿中的拉伸應力和緊固絲杆中的壓縮應力；（3）頂部承載導桿的剛度，頂部承載杆必須承受板片和它們的流道裡面容納的工質重量，並使板片不與底部導桿接觸；（4）頂部導桿的橫向強度應保證板組在側方向的穩定性。