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板式換熱器傳熱效率低的五大原因!
選錯材料會影響換熱器的傳熱面積。很多人在選擇板式換熱器時,往往會選擇傳熱系數(shù)小的。選擇合適的材料時,傳熱系數(shù)大,即熱阻小的材料。
原因2:流速/堵塞
板式換熱器運行時,不同的液體流速也會影響傳熱效率,一側(cè)流速低會導(dǎo)致壁面流體滯止層厚度過大。另一種情況是堵塞。
板式換熱器使用時,其流道之間的間隙較小(2.5 ~ 6 mm)。直徑大于1.5 ~ 3 mm的顆粒雜質(zhì)容易堵塞板通道,使設(shè)備的壓降急劇惡化,導(dǎo)致設(shè)備的換熱能力因堵塞而大大降低。由于水處理設(shè)備操作不當(dāng),水質(zhì)控制不達(dá)標(biāo)。將不合格的軟化水注入加熱系統(tǒng),使水中的鈣、鎂、碳酸鹽分解成碳酸鈣和氫氧化鎂沉淀,與換熱器結(jié)合。
由于水垢導(dǎo)熱性差,換熱器換熱效率降低,熱能浪費嚴(yán)重,影響加熱效果,對供熱單位造成嚴(yán)重影響。
原因3:縮放
結(jié)垢會降低傳熱設(shè)備的傳熱系數(shù),嚴(yán)重時甚至堵塞板通道。板式換熱器的板式設(shè)計中有大量的支撐點,其目的是干擾介質(zhì)的流動(使介質(zhì)產(chǎn)生紊流以提高傳熱系數(shù))和承壓。是固體雜質(zhì)容易聚集的地方,其副作用是流體形成局部滯流,生積垢。介質(zhì)中的鈣、鎂離子在合適的溫度下沉淀后,很容易附著生長在堆積物上,形成蜂窩狀尺度的樣品。雖然堵塞和結(jié)垢的原因不同,但對板式換熱器的影響是相同的。
石油化工生產(chǎn)過程中使用的換熱設(shè)備經(jīng)常存在污垢,如水垢、銹垢、微生物垢、油脂垢等。由于各種污垢的性質(zhì)差異很大,在清洗方法和清洗液的選擇上也有差異。
規(guī)模
工業(yè)上發(fā)現(xiàn)的無機鹽垢大多是從水中沉淀出來的,也就是以水垢的形式存在。當(dāng)水中存在硫酸鈣、硅酸鈣等無機鹽,在水處理過程中加入磷酸鹽時,由于水分蒸發(fā),設(shè)備受熱面鹽的局部濃度增加。當(dāng)離子濃度產(chǎn)物大于相應(yīng)鹽的溶度積時,鹽垢生成并沉積在設(shè)備表面。
設(shè)備表面的腐蝕產(chǎn)物、空氣中飛揚的灰塵、水中滋生的微生物等。也可能成為規(guī)模的組成部分。但由于這種垢的主要成分是無機鹽,所以稱為無機鹽垢。
水垢包括碳酸鹽水垢、硫酸鹽水垢、硅酸鹽水垢、磷酸鹽水垢等。
銹垢
鐵銹是在環(huán)境介質(zhì)的化學(xué)或電化學(xué)作用下,在鋼鐵表面形成的不溶性產(chǎn)物,主要由三價或二價鐵的氧化物或氫氧化物組成,有時還有少量的鐵鹽。
鐵和鋼在干燥的空氣中被氧化,形成含有鐵、Fe2o3或Fe3o4成分的氧化皮。在潮濕的大氣中,鋼的腐蝕主要產(chǎn)生Fe2o3 nH20,然后是Fe3o4。當(dāng)銹層干燥,氧氣可以通過時,F(xiàn)e3o4被氧氣氧化成鐵紅Fe2o3。在含氧的中性和堿性水溶液中,鋼容易鈍化,只形成一層薄薄的氧化膜,不構(gòu)成銹垢。當(dāng)未達(dá)到鈍化狀態(tài)時,腐蝕產(chǎn)物通常是二價或三價鐵的氧化物或氫氧化物以及一些鐵鹽。
板式換熱機組的通風(fēng)方式及運行事項
換熱機組在化工、石油、治金等領(lǐng)域中應(yīng)用十分廣泛,近年來,隨著煤化工企業(yè)的快速發(fā)展。板式換熱機組在應(yīng)用的過程中會發(fā)生熱量,這是板式換熱機組的通風(fēng)功能發(fā)揮好處了,一般通風(fēng)方式有以下兩種:1、鼓風(fēng)式:空氣先 ...
換熱機組在化工、石油、治金等領(lǐng)域中應(yīng)用十分廣泛,近年來,隨著煤化工企業(yè)的快速發(fā)展。板式換熱機組在應(yīng)用的過程中會發(fā)生熱量,這是板式換熱機組的通風(fēng)功能發(fā)揮好處了,一般通風(fēng)方式有以下兩種:
1、鼓風(fēng)式:空氣先流經(jīng)通風(fēng)機后流入板式換熱機組管束;操作費用較經(jīng)濟(jì),發(fā)生的湍流對傳熱有益,應(yīng)用較多。
2、引風(fēng)式:空氣先流經(jīng)管束后流入通風(fēng)機。氣流分布均勻,有益于板式換熱機組機組的溫度控制,噪聲小,是發(fā)展的方向。
熱流體出口溫度主要靠調(diào)治通過管束的風(fēng)量來控制,即調(diào)治板式換熱機組的葉片的傾角、通風(fēng)機轉(zhuǎn)速和百葉窗的開啟程度等。對冬季易凝、易凍的流體,板式換熱機組可采用熱風(fēng)輪回或蒸汽加熱的辦法調(diào)治流體出口溫度。
應(yīng)用板式換熱機組時,這兩種通風(fēng)方式可以根據(jù)設(shè)備的應(yīng)用情況來選擇。
一、板式換熱器的熱力核算
板式換熱器的熱力核算也有規(guī)劃核算與校核核算兩種類型。
1、規(guī)劃核算。通常兩邊流體的流量及四個進(jìn)、出口溫度中的恣意三個已給定,需求核算出在滿意必定壓力約束條件下的有用傳熱面積與流程、通道排列組合方法。
2、校核核算。與規(guī)劃核算相反,換熱面積以及流道安置都是已知的,并且冷、熱流體的流量以及進(jìn)出口溫度也為已知值,需求核算在該通道安置計劃下,流體出口溫度能否到達(dá)預(yù)訂方針及壓力降是不是滿意需求值。
3、工作溫度在250℃以下
板式換熱器的工作溫度決定于密封墊片能接受的溫度。用橡膠類彈性墊片時,高工作溫度在200℃以下;用緊縮石棉絨墊片時,高工作溫度為250~260℃。
4、工作壓力在2.5MPa以下 板式換熱器是由墊片密封,密封的周邊很長,并且角孔的兩道密封處的支撐狀況較差,墊片得不到滿足的壓緊力,所以其時板式換熱器的高工作壓力僅為2.5MPa;單板面積在1m2以上時,其工作壓力往往低于2.5MP。
二、板式換熱器不適宜進(jìn)行易阻塞通道的介質(zhì)的換熱
板式換熱器的板間通道很窄,通常為3~5mm,當(dāng)換熱介質(zhì)中含有較大的固體顆粒或纖維物質(zhì),就易阻塞板間通道。對這種換熱場合,應(yīng)思考在進(jìn)口設(shè)備過濾設(shè)備,或選用再生冷卻系統(tǒng)。