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板式换热器

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板式换热器_第1页
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1.板式换热器简介本成套设备由板式换热器、平衡槽、离心式卫生泵、热水装置(包括蒸汽管 路、热水喷入器)、支架以及仪表箱等组成用于牛奶或其它热敏感性液体之杀 菌冷却欲处理的物料先进入平衡槽,经离心式卫生泵送入换热器、经过预热、 杀菌、保温、冷却各段,凡未达到杀菌温度的物料,由仪表控制气动回流阀换向、 再回到平衡槽重新处理物料杀菌温度由仪表控制箱进行自动控制和连续记录, 以便对杀菌过程进行监视和检查此设备适用于对牛奶预杀菌、巴式杀菌板式换热器板式换热器的型式主要有框架式(可拆卸式)和钎焊式两大类,板片形式主要有 人字形波纹板、水平平直波纹板和瘤形板片三种1.1 板式换热器的基本结构板式换热器板式换热器主要由框架和板片两大部分组成板片由各种材料的制成的薄板用各种不同形式的磨具压成形状各异的波纹, 并在板片的四个角上开有角孔,用于介质的流道板片的周边及角孔处用橡胶垫 片加以密封框架由固定压紧板、活动压紧板、上下导杆和夹紧螺栓等构成 板式换热器是将板片以叠加的形式装在固定压紧板、活动压紧板中间,然后 用夹紧螺栓夹紧而成1.2 板式换热器的特点(板式换热器与管壳式换热器的比较)a. 传热系数高由于不同的波纹板相互倒置,构成复杂的流道,使流体在波 纹板间流道内呈旋转三维流动,能在较低的雷诺数(一般Re=50~200)下产生紊 流,所以传热系数高,一般认为是管壳式的 3~5 倍。

b. 对数平均温差大,末端温差小 在管壳式换热器中,两种流体分别在管程 和壳程内流动,总体上是错流流动,对数平均温差修正系数小,而板式换热器多 是并流或逆流流动方式,其修正系数也通常在 0.95 左右,此外,冷、热流体在 板式换热器内的流动平行于换热面、无旁流,因此使得板式换热器的末端温差小, 对水换热可低于1°C,而管壳式换热器一般为5°C.板式换热器c. 占地面积小 板式换热器结构紧凑,单位体积内的换热面积为管壳式的2~5倍, 也不像管壳式那样要预留抽出管束的检修场所,因此实现同样的换热量,板式换 热器占地面积约为管壳式换热器的1/5~1/8d. 容易改变换热面积或流程组合,只要增加或减少几张板,即可达到增加或 减少换热面积的目的;改变板片排列或更换几张板片,即可达到所要求的流程组 合,适应新的换热工况,而管壳式换热器的传热面积几乎不可能增加e. 重量轻 板式换热器的板片厚度仅为0.4~0.8mm,而管壳式换热器的换热 管的厚度为2.0~2.5mm,管壳式的壳体比板式换热器的框架重得多,板式换热器 一般只有管壳式重量的 1/5 左右f. 价格低 采用相同材料,在相同换热面积下,板式换热器价格比管壳式约 低 40%~60%。

g. 制作方便 板式换热器的传热板是采用冲压加工,标准化程度高,并可大 批生产,管壳式换热器一般采用手工制作h. 容易清洗 框架式板式换热器只要松动压紧螺栓,即可松开板束,卸下板 片进行机械清洗,这对需要经常清洗设备的换热过程十分方便板式换热器i. 热损失小 板式换热器只有传热板的外壳板暴露在大气中,因此散热损失可以 忽略不计,也不需要保温措施而管壳式换热器热损失大,需要隔热层j. 容量较小 是管壳式换热器的 10%~20%k. 单位长度的压力损失大 由于传热面之间的间隙较小,传热面上有凹凸, 因此比传统的光滑管的压力损失大l. 不易结垢 由于内部充分湍动,所以不易结垢,其结垢系数仅为管壳式换 热器的 1/3~1/10.m. 工作压力不宜过大,介质温度不宜过高,有可能泄露 板式换热器采用密 封垫密封,工作压力一般不宜超过2.5MPa,介质温度应在低于250°C以下,否则 有可能泄露n. 易堵塞由于板片间通道很窄,一般只有2~5mm,当换热介质含有较大颗 粒或纤维物质时,容易堵塞板间通道1.3 板式换热器的应用场合a. 制冷:用作冷凝器和蒸发器b. 暖通空调:配合锅炉使用的中间换热器、高层建筑中间换热器等。

板式换热器c. 化学工业:纯碱工业,合成氨,酒精发酵,树脂合成冷却等d. 冶金工业:铝酸盐母液加热或冷却,炼钢工艺冷却等e. 机械工业:各种淬火液冷却,减速器润滑油冷却等f. 电力工业:高压变压器油冷却,发电机轴承油冷却等g. 造纸工业:漂白工艺热回收,加热洗浆液等h. 纺织工业:粘胶丝碱水溶液冷却,沸腾硝化纤维冷却等i. 食品工业:果汁灭菌冷却,动植物油加热冷却等j. 油脂工艺:皂基常压干燥,加热或冷却各种工艺用液k. 集中供热:热电厂废热区域供暖,加热洗澡用水l. 其他:石油、医药、船舶、海水淡化、地热利用1.4 板式换热器选型时应注意的问题1.4.1 板型选择 板片型式或波纹式应根据换热场合的实际需要而定对流量大允许压降小 的情况,应选用阻力小的板型,反之选用阻力大的板型根据流体压力和温度的 情况,确定选择可拆卸式,还是钎焊式确定板型时不宜选择单板面积太小的板 片,以免板片数量过多,板间流速偏小,传热系数过低,对较大的换热器更应注 意这个问题1.4.2 流程和流道的选择 流程指板式换热器内一种介质同一流动方向的一组并联流道,而流道指板式 换热器内,相邻两板片组成的介质流动通道一般情况下,将若干个流道按并联 或串联的费那个是连接起来,以形成冷、热介质通道的不同组合。

流程组合形式应根据换热和流体阻力计算,在满足工艺条件要求下确定尽 量使冷、热水流道内的对流换热系数相等或接近,从而得到最佳的传热效果因 为在传热表面两侧对流换热系数相等或接近时传热系数获得较大值虽然板式换 热器各板间流速不等,但在换热和流体阻力计算时,仍以平均流速进行计算由 于“U”形单流程的接管都固定在压紧板上,拆装方便1.4.3 压降校核 在板式换热器的设计选型使,一般对压降有一定的要求,所以应对其进行校 核如果校核压降超过允许压降,需重新进行设计选型计算,直到满足工艺要求 为止编辑本段板式换热器板式换热器,具有换热效率高,物料流阻损失小,结构紧凑,温度控制灵敏、 操作弹性大,装拆方便,使用寿命长等特点,可处理的物料非常广泛,从普通的 工业用水,到高粘度的液体,从卫生要求较高的食品液体、医药物料到具有一定 腐蚀性的酸碱液体,从含颗粒粉体的液态物料到含少量纤维的悬浮液体均可采用 板式换热器处理可用于加热、冷却、蒸发、冷凝、杀菌消毒、热力回收等场合 如冷却发电机组和整流器内循环;用于冶金矿山等机械润滑油;液压站、蛋液、 食用油的杀菌消毒,啤酒、葡萄酒的杀菌处理;用于轻纺工业、造纸行业中的余 热回收;收集冷凝水,集中供热;汽改水暧;锅炉除氧系统中的中间换热等。

目 前已广泛应用于冶金、矿山、石油、化工、电力、医药、食品、化纤、轻纺、造 纸、船舶和集中供热等工业部门编辑本段结构原理可拆卸板式换热器是由许多冲压有波纹薄板按一定间隔,四周通过垫片密 封,并用框架和压紧螺旋重叠压紧而成,板片和垫片的四个角孔形成了流体的分 配管和汇集管,同时又合理地将冷热流体分开,使其分别在每块板片两侧的流道 中流动,通过板片进行热交换编辑本段板式换热器的设计特点1、 高效节能:其换热系数在3000〜4500kcal/m2・°C・h,比管壳式换热 器的热效率高 3~5 倍2、 结构紧凑:板式换热器板片紧密排列,与其他换热器类型相比,板式换 热器的占地面积和占用空间较少,面积相同换热量的板式换热器仅为管壳式换热 器的 1/53、 容易清洗拆装方便:板式换热器靠夹紧螺栓将夹固板板片夹紧,因此拆 装方便,随时可以打开清洗,同时由于板面光洁,湍流程度高,不易结垢4、 使用寿命长:板式换热器采用不锈钢或钛合金板片压制,可耐各种腐蚀 介质,胶垫可随意更换,并可方便在、拆装检修5、 适应性强:板式换热器板片为独立元件,可按要求随意增减流程,形式 多样;可适用于各种不同的、工艺的要求。

6、 不串液,板式换热器密封槽设置泄液液道,各种介质不会串通,即使出 现泄露,介质总是向外排出板式换热器已广泛应用于冶金、矿山、石油、化工、电力、医药、食品、化 纤、造纸、轻纺、船舶、供热等部门,可用于加热、冷却、蒸发、冷凝、杀菌消 毒、余热回收等各种情况化学工业制造氧化钛、酒精发酵、合成氨、树脂合成、制造橡胶、冷却磷酸、冷却甲 醛水、碱炭工业、电解制碱钢铁工业冷却淬火油,冷却电镀用液、冷却减速器润滑油、冷却轧制机、拉丝机冷却 液冶金行业铝酸盐母液的加热和冷却,冷却铝酸钠,炼铝轧机润滑油冷却机械制造业各种淬火液冷却,冷却压力机、工业母机润滑油,加热发动机用油食品工业制盐,乳品,酱油,醋的杀菌、冷却,动植物油加热、冷却,啤酒生产中啤 酒、麦芽汁的加热冷却,制糖,明胶浓缩,杀菌、冷却,制造谷氨酸钠纺织工业各种废液热回收,沸腾磷化纤维的冷却,冷却粘胶液,醋酸和酸醋酐的冷却, 冷却碱水溶液,粘胶丝的加热和冷却造纸工业冷却黑水,漂白用盐、碱液的加热、冷却,玻璃纸废液的热回收,加热蒸煮 酸,冷却氢氧化钠水溶液,回收漂白张纸的废液,排气的凝缩,预热浓缩纸浆似 的废液集中供暖热电厂废热区域供暖,加热生活用水,锅炉区域供暖油脂工业加热、冷却合成洗涤剂,加热鲸油,冷却植物油,冷却氢氧化钠,冷却甘油、 乳化油。

电力工业发电机轴泵冷却,变压器油冷却船舶柴油机,中央冷却器,卸套水冷却器,活塞冷却器,润滑油冷却器,预热器, 海水淡化系统(包括多级及单级)其他医药、石油、建陶、玻璃、水泥、地热利用等BR 型系列产品,整机装配有普通式结构(不经常拆洗工况采用)和悬挂式 结构(拆洗较频繁的工况采用)两种普通式结构由人字形波纹板片、密封垫、压紧板、上下定位螺栓、压紧螺栓 等主要零件组成悬挂式结构由人字形波纹板片、密封垫、固定压紧板、中间板、活动压紧板、 支架、上下定位横梁、压紧螺栓等主要零件组成常见故障 板式换热器具有传热系数高、压降小、结构紧凑、质量轻、占用空间小、面 积和流程组合方便、零件通用性强、可选择材料广以及容易实现规模化生产等特 点,已被广泛应用于食品、机械、冶金、石油化工和船舶等领域,并成为城市集 中供热工程中的主导换热设备为了保证板式换热器的正常运行,延长关键部件 (如板片、胶垫)的使用寿命,了解掌握板式换热器出现的故障及其产生原因和处 理方法显得尤为重要编辑本段2.板式换热器常见故障2.1 外漏主要表现为渗漏(量不大,水滴不连续)和泄漏(量较大,水滴连续)外漏出 现的主要部位为板片与板片之间的密封处、板片二道密封泄漏槽部位以及端部板 片与压紧板内侧。

2.2 串液主要特征为压力较高一侧的介质串入压力较低一侧的介质中,系统中会出现 压力和温度的异常如果介质具有腐蚀性,还可能导致管路中其它设备的腐蚀 串液通常发生在导流区域或者二道密封区域处2.3 压降大介质进、出口压降超过设计要求,甚至高出设计值许多倍,严重影响系统对 流量和温度的要求在供暖系统中,若热侧压降过大,则一次侧流量将严重不足, 即热源不够,导致二次侧出温度不能满足要求2.4 供热温度不能满足要求主要特征是出口温度偏低,达不到设计要求编辑本段3 ■原因分析及处理方法3.1外漏3.1.1产生原因①夹紧尺寸不到位、各处尺寸不均匀(各处尺寸偏差不应大于3 mm)或夹紧 螺栓松动②部分密封垫脱离密封槽,密封垫主密封面有脏物,密封垫损坏或 垫片老化③板片发生变形,组装错位引起跑垫④在板片密封槽部位或二道 密封区域有裂纹实例:北京、青海和新疆等地的多个热力站均采用饱和蒸汽作 为一次侧热源供暖,由于蒸汽温度较高,在设备运行。

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