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板式換熱器是一種、緊湊的換熱設備,19世紀80年代連續(xù)低溫殺菌器研制成功,到上世紀20年始應用于食品工業(yè)。由于板式換熱器在制造和使用上都有一些獨特之處。因此,目前板式換熱器已經(jīng)應用于石油、化工、輕工、電力、冶金、機械、能源等工業(yè)領域。我國是從上世紀60年始生產(chǎn)板式換熱器,至今板式換熱器在我國很多領域都應用。
與制冷用殼程管式換熱器相比,除了具有板式換熱器的一般特點,制冷用板式換熱器具有如下特點:
1、制冷劑充灌量小,有利于環(huán)境保護和降低運行成本
殼管式換熱器的殼側和管側的容積都很大,要使制冷系統(tǒng)正常工作,要充灌大量的制冷劑,而且還可能造成環(huán)境污染。而板式換熱器一方面體積小,另一方面間距尺寸也小。
運行原理
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,構造包括墊片、壓緊板(活動端板、固定端板)和框架(上、下導桿,前支柱)組成,板片之間由密封墊片進行密封并導流,分隔出冷/熱兩個流體通道,冷/熱換熱介質分別在各自通道流過,與相隔的板片進行熱量交換,以達到用戶所需溫度。
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。
單流程結構:只有2塊板片不傳熱-頭尾板。
雙流程結構:每一個流程有3塊板片不傳熱。
板式換熱器
板式換熱器
1、結垢使板式換熱器熱傳導工況惡化,傳熱面過溫過熱,引發(fā)鼓包、裂紋、爆管等安全事故。 由于污垢的傳熱能力很差,設備傳熱面結垢后,高溫側的溫度不能被很快傳導到低溫介質中,使傳熱面金屬壁溫持續(xù)上升并達到蠕變溫度。當金屬壁溫達到或過蠕變溫度后,金屬的機械性能 (如韌性 、塑性 )顯然的惡化,抗拉強度、抗壓強度大幅度下降,很容易被高溫燒損變形。在設備帶壓運行的狀態(tài)下,過熱管壁因耐壓強度大幅下降而出現(xiàn)鼓包 、裂紋 、泄漏乃至爆管的運行安全事故。 2、結垢會引發(fā)垢下腐蝕損壞,造成設備穿孔泄漏,縮短設備使用壽命,設備傳熱面結生的水垢,其密度、厚度和化學組成通常呈不均勻狀態(tài),這種不均勻的污垢覆蓋,造成了金屬表面電化學不均勻性,很容易引發(fā)電化學腐蝕反應。結垢還會使水中的某些腐蝕成分如 H 、OH - 、Cl - 、Mg 2 、S 2 -等在垢下金屬面富集并產(chǎn)生了化學腐蝕反應。腐蝕的結果是局部金屬被損壞減薄,腐蝕可以達到穿透設備鋼板,使設備泄漏、破損乃至達到失效的程度,從而使設備維修費用增加。腐蝕嚴重時,會使設備提前報廢。 3、結垢會使生產(chǎn)工藝不穩(wěn),影響板式換熱器品質,引發(fā)質量事故。設備結垢后,由于傳熱效率下降,會導致設備的加熱或冷卻工況惡化,進而影響到生產(chǎn)工藝過程,儀表指示失靈,溫度壓力指標偏離工藝設計要求,設備運行參數(shù)發(fā)生改變,生產(chǎn)工藝不穩(wěn),后終使產(chǎn)品的產(chǎn)量和質量下降,次品率增加。嚴重時還可能中斷生產(chǎn),造成計劃外停產(chǎn)。