如何检测与提升螺旋板式换热器的强度和稳定性?
来源: 浏览量:15 发布时间:2025.11.03
螺旋板式换热器是一种可拆卸的热交换设备,由许多波纹传热板组成,通过橡胶垫片按一定间隔压紧。板片组装时,两组交替排列。橡胶垫片用胶粘剂固定在板与板之间,其作用是防止流体泄漏,并在两板之间形成狭窄的网状流道。
传热板压制成各种波纹形,既增加了传热面积和板片刚度,又能使流体在低流速下形成湍流,从而达到强化传热的效果。板片上的四个角孔形成流体的分配通道和排出通道。两种换热介质分别流入各自的流道,形成逆流或并流状态,通过每个板片进行热交换。
当螺旋板式换热器处于工作状态时,相邻两个通道的压力往往不同,两侧的压差会成为作用在螺旋板上的载荷。为确保设备正常工作,需保证螺旋板具有足够的强度和稳定性以承受该载荷。
首先,要检测螺旋板的强度与稳定性。由于螺旋板会同时承受内压和外压作用,因此必须同时考虑内压强度和外压稳定性。在凸面受力条件下,当压力超过临界值时,螺旋板会失去稳定性,进而引发一系列不良问题。
若螺旋板失去稳定性,会导致通道截面积缩小甚至堵塞,大幅增加内部流动阻力;在持续的内压与外压作用下,螺旋板可能产生裂缝;严重时还会直接导致角孔密封失效。为避免此类问题,除了需控制螺旋板的设计压力,还应按严格的标准载荷进行计算。
其次,设备中的定距柱可用定距泡替代,以降低应力并使应力分布更均匀;同时需注意定距柱的排列方式,其间距不宜过大——减小间距可有效提升螺旋板的稳定性,但间距也不能过小,否则会增加制造难度。
此外,关注内圈板与支撑环的设计,也有助于提升螺旋板的稳定性。设计要求内圈板厚度不小于螺旋板厚度,必要时可采用连接段加厚的形式。当内圈板承受内外压力时,需核算支撑环的惯性矩是否满足要求,以提升支撑效果并缩短外压计算长度。

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