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名 稱:   板式換熱器
類 別:   鍋爐除塵器、爐排、輔機等配件
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錄入時間:   2014/8/28 14:43:05
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板式換熱器是由一系列具有一定波紋形狀的金屬片疊裝而成的一種新型高效換熱器。各種板片之間形成薄矩形通道,通過半片進行熱量交換。板式換熱器是液—液、液—汽進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、安裝清洗方便、應用廣泛、使用壽命長等特點。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,占地面積爲管式換熱器的三分之一,熱回收率可高達90%以上。
板式換熱器簡介
    本成套設備由板式換熱器、平衡槽、離心式衛生泵、熱水裝置(包括蒸汽管路、熱水噴入器)、支架以及儀表箱等組成。用于牛奶或其它熱敏感性液體之殺菌冷卻。欲處理的物料先進入平衡槽,經離心式衛生泵送入換熱器、經過預熱、殺菌、保溫、冷卻各段,凡未達到殺菌溫度的物料,由儀表控制氣動回流閥換向、再回到平衡槽重新處理。物料殺菌溫度由儀表控制箱進行自動控制和連續記錄,以便對殺菌過程進行監視和檢查。此設備適用于對牛奶預殺菌、巴式殺菌。 板式換熱器的型式主要有框架式(可拆卸式)和釺焊式兩大類,板片形式主要有人字形波紋板、水平平直波紋板和瘤形板片三種。
板式換熱器的基本結構
     板式換熱器主要由框架和板片兩大部分組成。板片由各種材料的制成的薄板用各種不同形式的磨具壓成形狀各異的波紋,並在板片的四個角上開有角孔,用于介質的流道。板片的周邊及角孔處用橡膠墊片加以密封。框架由固定壓緊板、活動壓緊板、上下導杆和夾緊螺栓等構成。板式換熱器是將板片以疊加的形式裝在固定壓緊板、活動壓緊板中間,然後用夾緊螺栓夾緊而成。
板式換熱器的特點
a.傳熱系數高 由于不同的波紋板相互倒置,構成複雜的流道,使流體在波紋板間流道內呈旋轉三維流動,能在較低的雷諾數(一般Re=50~200)下産生紊流,所以傳熱系數高,一般認爲是管殼式的3~5倍。   
b.對數平均溫差大,末端溫差小 在管殼式換熱器中,兩種流體分別在管程和殼程內流動,總體上是錯流流動,對數平均溫差修正系數小,而板式換熱器多是並流或逆流流動方式,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,對水換熱可低于1℃,而管殼式換熱器一般爲5℃.
c.占地面積小 板式換熱器結構緊湊,單位體積內的換熱面積爲管殼式的2~5倍,也不像管殼式那樣要預留抽出管束的檢修場所,因此實現同樣的換熱量,板式換熱器占地面積約爲管殼式換熱器的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爲0.4~0.8mm,而管殼式換熱器的換熱管的厚度爲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. 價格低 采用相同材料,在相同換熱面積下,板式換熱器價格比管殼式約低40%~60%。   
g. 制作方便 板式換熱器的傳熱板是采用沖壓加工,標准化程度高,並可大批生産,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壓緊螺栓,即可松開板束,卸下板片進行機械清洗,這對需要經常清洗設備的換熱過程十分方便。
i. 熱損失小 板式換熱器只有傳熱板的外殼板暴露在大氣中,因此散熱損失可以忽略不計,也不需要保溫措施。而管殼式換熱器熱損失大,需要隔熱層。   
j. 容量較小 是管殼式換熱器的10%~20%。   
k. 單位長度的壓力損失大 由于傳熱面之間的間隙較小,傳熱面上有凹凸,因此比傳統的光滑管的壓力損失大。   
l. 不易結垢 由于內部充分湍動,所以不易結垢,其結垢系數僅爲管殼式換熱器的1/3~1/10。
m. 工作壓力不宜過大,介質溫度不宜過高,有可能泄露 板式換熱器采用密封墊密封,工作壓力一般不宜超過2.5MPa,介質溫度應在低于250℃以下,否則有可能泄露。 n. 易堵塞 由于板片間通道很窄,一般只有2~5mm,當換熱介質含有較大顆粒或纖維物質時,容易堵塞板間通道。
板式換熱器的應用場合
a. 制冷:用作冷凝器和蒸發器。
b. 暖通空調:配合鍋爐使用的中間換熱器、高層建築中間換熱器等。
c. 化學工業:純堿工業,合成氨,酒精發酵,樹脂合成冷卻等。
d. 冶金工業:鋁酸鹽母液加熱或冷卻,煉鋼工藝冷卻等。
e. 機械工業:各種淬火液冷卻,減速器潤滑油冷卻等。
f. 電力工業:高壓變壓器油冷卻,發電機軸承油冷卻等。
g. 造紙工業:漂白工藝熱回收,加熱洗漿液等。
h. 紡織工業:粘膠絲堿水溶液冷卻,沸騰硝化纖維冷卻等。
i. 食品工業:果汁滅菌冷卻,動植物油加熱冷卻等。
j. 油脂工藝:皂基常壓幹燥,加熱或冷卻各種工藝用液。
k. 集中供熱:熱電廠廢熱區域供暖,加熱洗澡用水。
l. 其他:石油、醫藥、船舶、海水淡化、地熱利用。
交換。
原因分析及處理方法
外漏
3.1.1 産生原因
①夾緊尺寸不到位、各處尺寸不均勻(各處尺寸偏差不應大于3 mm)或夾緊螺栓松動。
② 部分密封墊脫離密封槽,密封墊主密封面有髒物,密封墊損壞或墊片老化。
③ 板片發生變形,組裝錯位引起跑墊。
④在板片密封槽部位或二道密封區域有裂紋。實例:北京、青海和新疆等地的多個熱力站均采用飽和蒸汽作爲一次側熱源供暖,由于蒸汽溫度較高,在設備運行初期系統不穩定的情況下,橡膠密封墊在高溫下失效,引起蒸汽外漏。
3.1.2 處理方法
① 在無壓狀態,按制造廠提供的夾緊尺寸重新夾緊設備,尺寸應均勻一致,壓緊尺寸的偏差應不大于±0.2N (mm)(N。爲板片總數),兩壓緊板間的平行度應保持在2 mm 以內。
② 在外漏部位上做好標記,然後換熱器解體逐一排查解決,重新裝配或更換墊片和板片。
③ 將開換熱器解體,對板片變形部位進行修理或者更換板片。在沒有板片備件時可將變形部位板片暫時拆除後重新組裝使用。
④ 重新組裝拆開的板片時,應清潔板面,防止汙物粘附著于墊片密封面。
3.2串液
3.2.1 産生原因
① 由于板材選擇不當導致板片腐蝕産生裂紋或穿孑L。
②操作條件不符合設計要求。
③ 板片冷沖壓成型後的殘余應力和裝配中夾緊尺寸過小造成應力腐蝕。
④板片泄漏槽處有輕微滲漏,造成介質中有害物質(如C1)濃縮腐蝕板片,形成串液。實例:某鋁業有限公司硫酸系統中1台板片材料爲254 SMo的BR03板式換熱器,在運行5個月後出現冷卻水側碳鋼接管腐蝕泄漏,酸液泄漏到了冷卻水側。檢查發現板片酸液進口處和導流區域有嚴重的腐蝕及開裂現象。現場分析發現,系統運行溫度、流量和濃度等工藝參數均超出設計條件,使用溫度遠超出材料的適用範圍。采用飽和蒸汽作爲一次側熱源的板式換熱器在運行過程中容易發生板片腐蝕,導致産品串液。這是 由于蒸汽溫度較高,設備運行中很容易造成橡膠密封墊在高溫下失效,引起蒸汽外漏並在二道密封區域急速冷凝。隨著外漏的不斷進行,冷凝殘液越聚越多,局部形成cl質量濃度較高區域,達到破壞板片表面鈍化層的腐蝕條件。同時,由于此區域板片冷沖壓形成的內部應力較大,在表面鈍化層被破壞的情況下,內部應力作用導致應力腐蝕的發生。
3.2.2處理方法
① 更換有裂紋或穿孑L板片,在現場用透光法查找板片裂紋。
②調整運行參數,使其達到設計條件。
③換熱器維修組裝時夾緊尺寸應符合要求,並不是越小越好。
④ 板片材料合理匹配。

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