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換熱設備

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板式換熱器

  • 所屬分類(lèi):換熱設備

  • 點(diǎn)擊次數:1066
  • 發(fā)布日期:2021-01-25
  • 詳細介紹

板式換熱器是由一系列具有波紋形狀的金屬片疊裝而成的一種換熱器。各種板片之間形成薄矩形通道,通過(guò)板片進(jìn)行熱量交換。

板式換熱器是液—液、液—汽進(jìn)行熱交換的理想設備。它具有換熱效率高、熱損失小、結構緊湊輕巧、占地面積小、應用廣泛、使用壽命長(cháng)等特點(diǎn)。在相同壓力損失情況下,其傳熱系數比管式換熱器高3-5倍,占地面積為管式換熱器的三分之一,熱回收率可高達90%以上。
結構原理

可拆卸板式換熱器是由許多沖壓有波紋薄板按間隔,四周通過(guò)墊片密封,并用框架和壓緊螺旋重疊壓緊而成,板片和墊片的四個(gè)角孔形成了流體的分配管和匯集管,同時(shí)又合理地將冷熱流體分開(kāi),使其分別在每塊板片兩側的流道中流動(dòng),通過(guò)板片進(jìn)行熱交換。
 
板式換熱器的優(yōu)化設計計算,就是在已知溫差比NTUE的條件下,合理地確定其型號、流程和傳熱面積,使NTUp等于NTUE。
基本分類(lèi)
 
一般情況下,我們主要根據結構來(lái)區分板式換熱器,也就是根據外形來(lái)區分,可分為四大類(lèi):

      ①可拆卸板式換熱器(又叫帶密封墊片的板式換熱器)

      ②焊接板式換熱器

      ③螺旋板式換熱器

      ④板卷式換熱器(又叫蜂窩式換熱器)。

 

      其中,焊接板式換熱器又分為:半焊接板式換熱器、全焊接板式換熱器、板殼式換熱器、釬焊板式換熱器。

特點(diǎn)
 

   (板式換熱器與管殼式換熱器的比較)
 

      a.傳熱系數高:
 

      由于不同的波紋板相互倒置,構成復雜的流道,使流體在波紋板間流道內呈旋轉三維流動(dòng),能在較低的雷諾數(一般Re=50~200)下產(chǎn)生紊流,所以傳熱系數高,一般認為是管殼式的3~5倍。
 

      b.對數平均溫差大,末端溫差?。?br/> 

      在管殼式換熱器中,兩種流體分別在管程和殼程內流動(dòng),總體上是錯流流動(dòng),對數平均溫差修正系數小,而板式換熱器多是并流或逆流流動(dòng)方式,其修正系數也通常在0.95左右,此外,冷、熱流體在板式換熱器內的流動(dòng)平行于換熱面、無(wú)旁流,因此使得板式換熱器的末端溫差小,對水換熱可低于1℃,而管殼式換熱器一般為5℃fff.
 

      c.占地面積?。?br/> 

      板式換熱器結構緊湊,單位體積內的換熱面積為管殼式的2~5倍,也不像管殼式那樣要預留抽出管束的檢修場(chǎng)所,因此實(shí)現同樣的換熱量,板式換熱器占地面積約為管殼式換熱器的1/5~1/8。
 

      d.容易改變換熱面積或流程組合:
 

      只要增加或減少幾張板,即可達到增加或減少換熱面積的目的;改變板片排列或更換幾張板片,即可達到所要求的流程組合,適應新的換熱工況,而管殼式換熱器的傳熱面積幾乎不可能增加。
 

      e.重量輕:
 

      板式換熱器的板片厚度僅為0.4~0.8mm,而管殼式換熱器的換熱管的厚度為2.0~2.5mm,管殼式的殼體比板式換熱器的框架重得多,板式換熱器一般只有管殼式重量的1/5左右。
 

      f. 價(jià)格低:
 

      采用相同材料,在相同換熱面積下,板式換熱器價(jià)格比管殼式約低40%~60%。
 

      g. 制作方便:
 

      板式換熱器的傳熱板是采用沖壓加工,標準化程度高,并可大批生產(chǎn),管殼式換熱器一般采用手工制作。
 

      h. 容易清洗:
 

      框架式板式換熱器只要松動(dòng)壓緊螺栓,即可松開(kāi)板束,卸下板片進(jìn)行機械清洗,這對需要經(jīng)常清洗設備的換熱過(guò)程十分方便。
設計特點(diǎn)
 

      1、效率高更節能:其換熱系數在3000~4500kcal/m2·°C·h,比管殼式換熱器的熱效率高3~5倍。
 

      2、結構緊湊:板式換熱器板片緊密排列,與其他換熱器類(lèi)型相比,板式換熱器的占地面積和占用空間較少,面積相同換熱量的板式換熱器僅為管殼式換熱器的1/5。
 

      3、容易清洗拆裝方便:板式換熱器靠夾緊螺栓將夾固板板片夾緊,因此拆裝方便,隨時(shí)可以打開(kāi)清洗,同時(shí)由于板面光潔,湍流程度高,不易結垢。
 

      4、使用壽命長(cháng):板式換熱器采用不銹鋼或鈦合金板片壓制,可耐各種腐蝕介質(zhì),膠墊可隨意更換,并可方便在、拆裝檢修。
 

      5、適應性強:板式換熱器板片為獨立元件,可按要求隨意增減流程,形式多樣;可適用于各種不同的、工藝的要求。
 

      6、不串液:板式換熱器密封槽設置泄液液道,各種介質(zhì)不會(huì )串通,即使出現泄露,介質(zhì)總是向外排出。



產(chǎn)品選用要點(diǎn)
 

      ⒈ 板式換熱器選用控制參數為換熱器材質(zhì)、工作壓力、設計溫度等。
 

      ⒉ 選用換熱器時(shí),應盡量使換熱系數小的一側取得大的流速,并且盡量使兩流體換熱面兩側的換熱系數相等或相近,提高傳熱系數。經(jīng)換熱器加熱的流體溫度應比換熱器出口壓力下的飽和溫度低10℃,且應低于二次水所用水泵的工作溫度。
 

      ⒊ 含有泥沙臟物的流體宜經(jīng)過(guò)過(guò)濾后進(jìn)入換熱器。
 

      ⒋ 選用板式換熱器時(shí),溫差較小側流體的接口處流速不宜過(guò)大,應能滿(mǎn)足壓力降的要求。
 

      ⒌ 對于流量大允許壓力降小的情況應選用阻力小的板型,反之,選用阻力大的板型。
 

      ⒍ 根據流體壓力和溫度情況選用可拆卸式或電焊式。
 

      ⒎ 不宜選用單板面積太小的板片,以免板片數量過(guò)多,板間流速偏小,降低傳熱系數。
 

      ⒏ 板式換熱器的換熱介質(zhì)不宜為蒸汽。

 

      施工安裝要點(diǎn)
 

      ⒈ 換熱器不應有變形,緊固件不應有松動(dòng)或其它機械損傷。
 

      ⒉ 設備吊裝時(shí),吊繩不得掛在接管、定位橫梁或板片上。
 

      ⒊ 換熱器周?chē)A留足夠空間,以便于檢修。
 

      ⒋ 冷熱介質(zhì)進(jìn)出口接管安裝,應按照出廠(chǎng)銘牌所規定方向連接。
 

      ⒌ 連接換熱器的管道應進(jìn)行清洗,防止砂石焊渣等雜物進(jìn)入換熱器,造成堵塞。
 

      ⒍ 換熱器應以大工作壓力的1.5倍做水壓試驗,蒸汽部分應不低于蒸汽供汽壓力加0.3MPa;熱水部分應不低于0.4MPa。

      板式換熱器的清洗工藝
 

      1. 隔離設備系統,并將換熱器里面的水排放干凈。
 

      2. 采用高壓水清洗管道內存留的淤泥、藻類(lèi)等雜質(zhì)后,封閉系統。
 

      3. 在隔離閥和交換器間裝上球閥(不小于1英寸=2.54厘米),進(jìn)水和回水口都應安裝。
 

      4. 接上輸送泵和連接導管,使清洗劑從換熱器的底部泵入,從頂部流出。
 

      5. 開(kāi)始向換熱器里泵入所需要的清洗劑(比例可根據具體情況調整)。
 

      6. 反復循環(huán)清洗到推薦的清洗時(shí)間。隨著(zhù)循環(huán)的進(jìn)展和沉積物的溶解,反應時(shí)產(chǎn)生的氣體也會(huì )增多,應隨時(shí)通過(guò)放氣閥將多余的空氣排出。隨著(zhù)空氣的排出,換熱器內的空間會(huì )增大,可加入適當的水,不要一開(kāi)始就注入大量的水,可能會(huì )造成水的溢出。
 

      7. 循環(huán)中要定時(shí)檢查清洗劑的有效性,可以使用PH 試紙測定。如果溶液保持在PH值2‐3時(shí),那么清洗劑仍然有效。如果清洗劑的PH 值達到5‐6時(shí),需要再添加適量清洗劑。溶液的PH值在2‐3時(shí)保持30分鐘沒(méi)有明顯變化,證明達到了清洗效果。注意:清洗劑可以回收后重復使用,排放會(huì )造成浪費。
 

      8. 達到清洗時(shí)間后,回收清洗溶液。并用清水反復沖洗交換器,直到?jīng)_洗干凈到中性,用PH試紙測定PH值6~7。
 

      9. 完成清洗后既可開(kāi)機運行。也可以打壓試驗,看是否有泄漏現象。如果有泄漏,可以采用高分子復合材料進(jìn)行修護保護,并且可以大大延長(cháng)設備的使用壽命。
 

      ⒑ 設備穩定后,記下當前的介質(zhì)過(guò)流量、工作壓力、換熱效率等數據。
 

      ⒒ 比較清洗前和清洗后數值的變化,就可以計算出該企業(yè)每個(gè)小時(shí)所節省的電費、煤費等生產(chǎn)費用及提高的工作效率,這正是企業(yè)采用技術(shù)應用的價(jià)值補償。
 

      12.同樣的操作方法也可用于凝汽器、框架式的熱交換器清洗。
 

      ⒔ 如企業(yè)需要設備進(jìn)行鈍化預膜處理,可按以下流程進(jìn)行操作:將鈍化預膜劑按推薦稀釋比泵入設備中(同時(shí)在循環(huán)槽內懸掛試片);按推薦時(shí)間循環(huán)、浸泡;檢測預膜效果(紅點(diǎn)法或藍點(diǎn)法);排放;水沖洗干凈到中性(用PH試紙測定PH值6~7)。
 

      ⒕ 鈍化預膜結束后,盡量采用風(fēng)機等通風(fēng)設備將系統吹干,可確保并提升鈍化預膜效果。

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