一、板式換熱器簡介
板式換熱器是由一系列具有一定波紋形狀的金屬板片疊裝而成的一種新型換熱器。板片與板片之間形成薄矩形通道,并通過板片進行熱量交換。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、占地面積小、安裝及清洗方便、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達3-5倍,占地面積為管式換熱器的三分之一,熱回收率可高達90%以上。
板式換熱器的型式主要有框架式(可拆卸式)和釬焊式兩大類,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。
二、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,并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、上下導桿和夾緊螺栓等構成。
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,然后用夾緊螺栓夾緊而成。
三、板式換熱器的特點
1.傳熱系數高,由于不同的波紋板相互倒置,構成復雜的流道,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)下產生紊流,所以傳熱系數高,一般認為是管殼式的3~5倍。
2.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,而板式換熱器多是并流或逆流流動方式,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為5℃.
3.占地面積小,板式換熱器結構緊湊,單位體積內的換熱面積為管殼式的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為管殼式換熱器的1/5~1/8。
4.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。
5.重量輕,板式換熱器的板片厚度僅為0.4~0.8mm,而管殼式換熱器的換熱管的厚度為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。
6. 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。
四、板式換熱器的應用場合
1. 制冷:用作冷凝器和蒸發(fā)器。
2. 暖通空調:配合鍋爐使用的中間換熱器、高層建筑中間換熱器等。
3. 化學工業(yè):堿工業(yè),合成氨,酒精發(fā)酵,樹脂合成冷卻等。
4. 冶金工業(yè):鋁酸鹽母液加熱或冷卻,煉鋼工藝冷卻等。
5. 機械工業(yè):各種淬火液冷卻,減速器潤滑油冷卻等。
6. 電力工業(yè):高壓變壓器油冷卻,發(fā)電機軸承油冷卻等。
7. 造紙工業(yè):漂白工藝熱回收,加熱洗漿液等。
8. 紡織工業(yè):粘膠絲堿水溶液冷卻,沸騰硝化纖維冷卻等。
9. 食品工業(yè):果汁滅菌冷卻,動植物油加熱冷卻等。
10. 油脂工藝:皂基常壓干燥,加熱或冷卻各種工藝用液。
11. 集中供熱:熱電廠廢熱區(qū)域供暖,加熱洗澡用水。
12. 其他:石油、醫(yī)藥、船舶、海水淡化、地熱利用。
五、可拆板式換熱器板片材質:
板材材質 | 適合流體 |
不銹鋼(SUS304,316、316L等) | 凈水、河水、食用鹽、礦物油 |
鈦及鈦粑(Ti,ti-pd) | 海水、鹽水、鹽化物 |
SMO254 | 稀硫酸、鹽化物水溶液、無機水溶液 |
鎳(Ni) | 高溫、高濃度苛性鈉 |
HASTELLOY合金(C276,C22) | 濃硫酸、鹽酸、磷酸 |
六、可拆板式換熱器密封墊材質:
可拆板式換熱器密封墊安裝方式:膠粘式、嵌入式和掛扣式。
墊片材質 | 使用溫度(℃) | 適合流體 |
丁腈橡膠(NBR) | -15~ 135 | 水、海水、礦物鹽、鹽水 |
三元乙丙橡膠(EPDM) | -25~ 180 | 熱水、水蒸氣、酸、堿 |
氫化丁腈橡膠(HNBR) | -30~ 150 | 高溫礦物油、高溫水 |
氟橡膠(F26) | -25~ 230 | 酸、堿、流體 |
四丙氟橡膠(FTP) | 0~ 160 | 濃酸、堿、高溫油、蒸汽 |