双壁板式换热器的热应力问题如何解决?
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双壁板式换热器的热应力问题如何解决?

2024.01.18

双壁板式换热器在现代工业生产中广泛应用,其高效传热性能和紧凑结构受到业界广泛认可。然而,在实际运行过程中,由于内部流体温度差异大,可能会导致金属板片产生显著的热应力,进而影响设备的稳定性和使用寿命。

热应力是材料受热后因温度分布不均产生的内应力,对双壁板式换热器而言,主要是由于两侧流体温差引起的板片热胀冷缩不一致而产生。这种应力若长期积累,可能导致板片变形、密封失效甚至破裂,严重影响设备安全与效能。

针对这一问题,解决双壁板式换热器热应力的方法可以从设计优化、材料选择以及操作控制三个方面入手:

1、设计优化:合理设计板片形状及波纹结构,通过增大换热面积,减小局部温差,分散热应力;同时,适当增加板片之间的间隙,允许一定范围内的膨胀变形,以缓解热应力集中现象。

2、材料选择:选用具有优良热膨胀系数和良好机械性能的金属材料,确保在温差作用下能够保持较小的热应力,并且有足够的抗疲劳强度抵御应力反复作用下的损伤。

3、操作控制:严格控制流入换热器的两种流体的温差变化速率,避免过快的温升或降温造成剧烈的热冲击;定期进行清洗和维护,减少污垢积聚,保持良好的传热效率,从而间接降低热应力水平。

此外,还可采用先进的制造工艺和技术,如激光焊接技术提高板片连接部位的韧性,或者使用补偿环等结构设计来吸收部分热应力。综合运用上述措施,既能有效缓解双壁板式换热器的热应力问题,又能保障其在复杂工况下的可靠性和长寿命运行。


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