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運(yùn)行原理
板式換熱器是由帶一定波紋形狀的金屬板片疊裝而成的新型換熱器,構(gòu)造包括墊片、壓緊板(活動端板、固定端板)和框架(上、下導(dǎo)桿,前支柱)組成,板片之間由密封墊片進(jìn)行密封并導(dǎo)流,分隔出冷/熱兩個流體通道,冷/熱換熱介質(zhì)分別在各自通道流過,與相隔的板片進(jìn)行熱量交換,以達(dá)到用戶所需溫度。具體設(shè)計時,可以先確定一個流速,計算其阻力降是否在給定的范圍內(nèi)。
每塊板片四角都有開孔,組裝成板束后形成流體的分配管和匯集管,冷/熱介質(zhì)熱量交換后,從各自的匯集管回流后循環(huán)利用。
換熱原理:間壁式傳熱。
單流程結(jié)構(gòu):只有2塊板片不傳熱-頭尾板。
雙流程結(jié)構(gòu):每一個流程有3塊板片不傳熱。
板片常用材料的特點(diǎn)和使用條件補(bǔ)充
評價材料耐蝕性好壞的指標(biāo)是“耐局部腐蝕當(dāng)量PRE”值越大則耐腐蝕性越好。主要是Cr、MO、Ni的含量決定。
1)304不銹鋼:使用于有機(jī)和無機(jī)介質(zhì)中,濃度<30% 溫度<=100/濃度﹥30% 溫度﹤50的溫度﹤100的各種濃度的碳酸、氨水和醇類。304L的材料基本和304材料一樣,可焊接性更好,可以用作焊接式換熱器。
2)316L天然冷卻水、冷卻塔水、軟化水、碳酸,濃度小于50%的醋酸和溶液,醇類和等溶劑,溫度小于100度的稀(﹤20%)稀磷酸(﹤30%),但不適于硫酸。316和它基本一樣。
3)317適合比316L使用條件更多的情況。
4)AISI904L和SUS890L 性價比高,比以上材料都要好。特別適合一般的硫酸,磷酸和鹵化物。
5)SMO 254不銹鋼,提高了MO 含量,是對316進(jìn)行改良的超級不銹鋼。具有優(yōu)良的耐氯化物和縫隙腐蝕的性能。適用于含鹽水,無機(jī)酸。
6)SMO654比254更好的材料,可用于冷的海水。
7)RS-2(0Cr20Ni26Mo3Cu3Si2Nb)不銹鋼,這是國產(chǎn)的相當(dāng)于316,耐應(yīng)力腐蝕更好,可用于80度以上的。(濃度90%---98%)
板式換熱器的清洗準(zhǔn)備工作
板式換熱器結(jié)垢分析
板式換熱器一般可分為:水-水交換和汽-水交換兩種方式。水-水交換方式冷熱介質(zhì)均為水,且冷熱水溫差不大大概在70-90℃之間、兩邊結(jié)垢情況基木相同;汽一水交換方式熱介質(zhì)為水蒸氣,一般不易結(jié)垢。
冷介質(zhì)為水,溫度約90℃,易結(jié)垢。其垢樣大致可分為水垢和污垢,尤以水垢為主。水垢主要是水中溶解的各種鹽類受熱分解溶解度降低而結(jié)晶沉積在傳熱片上,通常為碳酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽、和硅酸鹽這類垢結(jié)晶政密比較堅硬且難以清除。
污垢一般是由顆粒細(xì)小的泥沙、塵土、不溶性鹽類的泥裝物、膠狀氫氧化物、雜物碎屑、腐蝕產(chǎn)物、油污、藻類等組成,這種垢體積較大,疏松容易清除。
板式換熱器與殼管式換熱器比較
1)傳熱系數(shù)高。由于不同的波紋板相互倒置,構(gòu)成復(fù)雜流道,使流體在波紋板間流道內(nèi)呈旋轉(zhuǎn)三維流動,能在較低的雷諾效(~般Re=50~200)下產(chǎn)生紊流,所以傳熱系數(shù)高,一般認(rèn)為是殼管式的3~5倍。
(2)對數(shù)平均溫差大,末端溫差小。在殼管式換熱器中,兩種流體分別在殼程和管程內(nèi)流動,總體上是錯流流動,對數(shù)平均溫差修正系數(shù)小而板式換熱器多是并流或逆流流動方式,其修正系數(shù)通常在0.95左右。
此外,冷、熱液體在板式換熱器內(nèi)的流動平行于換熱面.無旁流,因此使得板式換熱器的末端溫差小,對水一水換熱可低于1℃,而殼管式換熱器一般為5℃。
(3)占地面積小。板式換熱器結(jié)構(gòu)緊湊,單位體積內(nèi)的換熱面積為殼管式的2—5倍,也不象殼管式那樣要預(yù)留抽出管柬的檢修場地,因此實現(xiàn)同樣的換熱量,扳式換熱器占地面積約為殼管式換熱器的1/5—1/10。
(4)容易改變換熱面積或流程組合。只要增加或減少幾張板片,即可達(dá)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(dá)到所要求的流程組合,適應(yīng)新的換熱工況,而殼管式換熱器的傳熱面積幾乎不可能增減。