换热器的种类繁多,有多种分类方法。一、按原理分类:1、直接接触式换热器这类换热器的主要工作原理是两种介质经接触而相互传递热量,实现传热,接触面积直接影响到传热量,这类换热器的介质通常一种是气体,另一种为液体,主要是以塔设备为主体的传热设备,但通常又涉及传质,故很难区分与塔器的关系,通常归口为塔式设备,电厂用凉水塔为最典型的直接接触式换热器。2、蓄能式换热器(简称蓄能器),这类换热器用量极少,原理是热介质先通过加热固体物质达到一定温度后,冷介质再通过固体物质被加热,使之到达传热量的目的。3、间壁式换热器这类换热器用量非常大,占总量的99%以上,原理是热介质通过金属或非金属将热量传递给冷介质,这类换热器我们通常称为管壳式、板式、板翅式或板壳式换热器。二、按传热种类分类1、无相变传热一般分为加热器和冷却器。2、有相变传热一般分为冷凝器和重沸器。重沸器又分为釜式重沸器、虹吸式重沸器、再沸器、蒸发器、蒸汽发生器、废热锅炉。三、按传热元件分类1、管式传热元件:(1)浮头式换热器(2)固定管板式换热器(3)填料函式换热器(4)U型管式换热器(5)蛇管式换热器(6)双壳程换热器(7)单套管换热器(8)多套管换热器(9)外导流筒换热器(10)折流杆式换热器(11)热管式换热器(12)插管式换热器(13)滑动管板式换热器2、板式传热元件(1)螺旋板换热器(2)板式换热器(3)板翅式换热器(4)板壳式换热器(5)板式蒸发器(6)板式冷凝器(7)印刷电路板板换热器四、非金属材料换热器分类(1)石墨换热器(2)氟塑料换热器(3)陶瓷纤维复合材料换热器(4)玻璃钢换热器五、空冷式换热器分类(1)干式空冷器(2)湿式空冷器(3)干湿联合空冷器(4)电站空冷器(5)表面蒸发式空冷器(6)板式空冷器(7)能量回收空冷器(8)自然对流空冷器(9)高压空冷器(10)穿孔板换热器六、按强化传热元件分类(1)螺纹管换热器(2)波纹管换热器(3)异型管换热器(4)表面多孔管换热器(5)螺旋扁管换热器(6)螺旋槽管板换热器(7)环槽管换热器(8)纵槽管换热器(9)螺旋绕管式换热器(11)T型翅片管换热器(12)新结构高效换热器(13)内插物换热器(14)锯齿管换热器还有按管箱等分类,各种换热器各自使用与某一种工况,为此应根据介质、温度、压力、使用场合不同选择不同种类的换热器,扬长避短,使之带来更大的经济效益。
换热器是指两种不同温度的流体进行热量交换的设备。换热器作为传热设备被广泛用于耗能用量大的领域。随着节能技术的飞速发展,换热器的种类越来越多。适用于不同介质、不同工况、不同温度、不同压力的换热器,结构型式也不同,换热器的具体分类如下: 一、换热器按传热原理可分为:1、表面式换热器表面式换热器是温度不同的两种流体在被壁面分开的空间里流动,通过壁面的导热和流体在壁表面对流,两种流体之间进行换热。表面式换热器有管壳式、套管式和其他型式的换热器。2、蓄热式换热器蓄热式换热器通过固体物质构成的蓄热体,把热量从高温流体传递给低温流体,热介质先通过加热固体物质达到一定温度后,冷介质再通过固体物质被加热,使之达到热量传递的目的。蓄热式换热器有旋转式、阀门切换式等。3、流体连接间接式换热器流体连接间接式换热器,是把两个表面式换热器由在其中循环的热载体连接起来的换热器,热载体在高温流体换热器和低温流体之间循环,在高温流体接受热量,在低温流体换热器把热量释放给低温流体。4、直接接触式换热器直接接触式换热器是两种流体直接接触进行换热的设备,例如,冷水塔、气体冷凝器等。 二、换热器按用途分为: 1、加热器 加热器是把流体加热到必要的温度,但加热流体没有发生相的变化。 2、预热器 预热器预先加热流体,为工序操作提供标准的工艺参数。 3、过热器 过热器用于把流体(工艺气或蒸汽)加热到过热状态。 4、蒸发器 蒸发器用于加热流体,达到沸点以上温度,使其流体蒸发,一般有相的变化。 三、按换热器的结构可分为: 可分为:浮头式换热器、固定管板式换热器、U形管板换热器、板式换热器等。
定义:换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备,又称热交换器。分类:换热器是实现化工生产过程中热量交换和传递不可缺少的设备。在热量交换中常有一些腐蚀性、氧化性很强的物料,因此,要求制造换热器的材料具有抗强腐蚀性能。换热器的分类比较广泛:反应釜 压力容器 冷凝器 反应锅 螺旋板式换热器 波纹管换热器 列管换热器 板式换热器 螺旋板换热器 管壳式换热器 容积式换热器 浮头式换热器 管式换热器 热管换热器 汽水换热器 换热机组 石墨换热器 空气换热器 钛换热器 换热设备,要求制造换热器的材料具有抗强腐蚀性能。它可以用石墨、陶瓷、玻璃等非金属材料以及不锈钢、钛、钽、锆等金属材料制成。但是用石墨、陶瓷、玻璃等材料制成的有易碎、体积大、导热差等缺点,用钛、钽、锆等稀有金属制成的换热器价格过于昂贵,不锈钢则难耐许多腐蚀性介质,并产生晶间腐蚀。
换热器主要有三种类型【固定板式】【浮头式】【U 形管式】依据给定的工艺条件(常压操作,假定出口温度为 260℃,则两流体平均温差为 71℃》50℃)考虑。
固定板式换热器适用于管壁温与壳体壁温不大的场合,故可选用,但是需要加膨胀节;
浮头式与 U 形管式换热器均适用于温差较大的, 但是浮头式与 U 形管式换热器建构复杂,造价高,制造安装要求高,增加了设备费用,故很少选用。
换热器(heat exchanger),是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备,又称热交换器。换热器在化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中占有重要地位,其在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等,应用广泛。
换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备,是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体,使流体温度达到流程规定的指标,以满足工艺条件的需要,同时也是提高能源利用率的主要设备之一。
1、间壁式换热器间壁式换热器是温度不同的两种流体在被壁面分开的空间里流动,通过壁面的导热和流体在壁表面对流,两种流体之间进行换热。间壁式换热器有管壳式、套管式和其他型式的换热器。间壁式换热器是目前应用最为广泛的换热器。
1.板式换热器简介本成套设备由板式换热器、平衡槽、离心式卫生泵、热水装置(包括蒸汽管路、热水喷入器)、支架以及仪表箱等组成。用于牛奶或其它热敏感性液体之杀菌冷却。欲处理的物料先进入平衡槽,经离心式卫生泵送入换热器、经过预热、杀菌、保温、冷却各段,凡未达到杀菌温度的物料,由仪表控制气动回流阀换向、再回到平衡槽重新处理。物料杀菌温度由仪表控制箱进行自动控制和连续记录,以便对杀菌过程进行监视和检查。此设备适用于对牛奶预杀菌、巴式杀菌。 板式换热器板式换热器的型式主要有框架式(可拆卸式)和钎焊式两大类,板片形式主要有人字形波纹板、水平平直波纹板和瘤形板片三种。1.1板式换热器的基本结构 板式换热器板式换热器主要由框架和板片两大部分组成。 板片由各种材料的制成的薄板用各种不同形式的磨具压成形状各异的波纹,并在板片的四个角上开有角孔,用于介质的流道。板片的周边及角孔处用橡胶垫片加以密封。 框架由固定压紧板、活动压紧板、上下导杆和夹紧螺栓等构成。 板式换热器是将板片以叠加的形式装在固定压紧板、活动压紧板中间,然后用夹紧螺栓夹紧而成。1.2板式换热器的特点(板式换热器与管壳式换热器的比较) a.传热系数高 由于不同的波纹板相互倒置,构成复杂的流道,使流体在波纹板间流道内呈旋转三维流动,能在较低的雷诺数(一般Re=50~200)下产生紊流,所以传热系数高,一般认为是管壳式的3~5倍。 b.对数平均温差大,末端温差小 在管壳式换热器中,两种流体分别在管程和壳程内流动,总体上是错流流动,对数平均温差修正系数小,而板式换热器多是并流或逆流流动方式,其修正系数也通常在0.95左右,此外,冷、热流体在板式换热器内的流动平行于换热面、无旁流,因此使得板式换热器的末端温差小,对水换热可低于1℃,而管壳式换热器一般为5℃. 板式换热器c.占地面积小 板式换热器结构紧凑,单位体积内的换热面积为管壳式的2~5倍,也不像管壳式那样要预留抽出管束的检修场所,因此实现同样的换热量,板式换热器占地面积约为管壳式换热器的1/5~1/8。 d.容易改变换热面积或流程组合,只要增加或减少几张板,即可达到增加或减少换热面积的目的;改变板片排列或更换几张板片,即可达到所要求的流程组合,适应新的换热工况,而管壳式换热器的传热面积几乎不可能增加。 e.重量轻 板式换热器的板片厚度仅为0.4~0.8mm,而管壳式换热器的换热管的厚度为2.0~2.5mm,管壳式的壳体比板式换热器的框架重得多,板式换热器一般只有管壳式重量的1/5左右。 f. 价格低 采用相同材料,在相同换热面积下,板式换热器价格比管壳式约低40%~60%。 g. 制作方便 板式换热器的传热板是采用冲压加工,标准化程度高,并可大批生产,管壳式换热器一般采用手工制作。 h. 容易清洗 框架式板式换热器只要松动压紧螺栓,即可松开板束,卸下板片进行机械清洗,这对需要经常清洗设备的换热过程十分方便。 板式换热器i. 热损失小 板式换热器只有传热板的外壳板暴露在大气中,因此散热损失可以忽略不计,也不需要保温措施。而管壳式换热器热损失大,需要隔热层。 j. 容量较小 是管壳式换热器的10%~20%。 k. 单位长度的压力损失大 由于传热面之间的间隙较小,传热面上有凹凸,因此比传统的光滑管的压力损失大。 l. 不易结垢 由于内部充分湍动,所以不易结垢,其结垢系数仅为管壳式换热器的1/3~1/10. m. 工作压力不宜过大,介质温度不宜过高,有可能泄露 板式换热器采用密封垫密封,工作压力一般不宜超过2.5MPa,介质温度应在低于250℃以下,否则有可能泄露。 n. 易堵塞 由于板片间通道很窄,一般只有2~5mm,当换热介质含有较大颗粒或纤维物质时,容易堵塞板间通道。1.3板式换热器的应用场合a. 制冷:用作冷凝器和蒸发器。 b. 暖通空调:配合锅炉使用的中间换热器、高层建筑中间换热器等。 板式换热器c. 化学工业:纯碱工业,合成氨,酒精发酵,树脂合成冷却等。 d. 冶金工业:铝酸盐母液加热或冷却,炼钢工艺冷却等。 e. 机械工业:各种淬火液冷却,减速器润滑油冷却等。 f. 电力工业:高压变压器油冷却,发电机轴承油冷却等。 g. 造纸工业:漂白工艺热回收,加热洗浆液等。 h. 纺织工业:粘胶丝碱水溶液冷却,沸腾硝化纤维冷却等。 i. 食品工业:果汁灭菌冷却,动植物油加热冷却等。 j. 油脂工艺:皂基常压干燥,加热或冷却各种工艺用液。 k. 集中供热:热电厂废热区域供暖,加热洗澡用水。 l. 其他:石油、医药、船舶、海水淡化、地热利用。1.4板式换热器选型时应注意的问题1.4.1 板型选择 板片型式或波纹式应根据换热场合的实际需要而定。对流量大允许压降小的情况,应选用阻力小的板型,反之选用阻力大的板型。根据流体压力和温度的情况,确定选择可拆卸式,还是钎焊式。确定板型时不宜选择单板面积太小的板片,以免板片数量过多,板间流速偏小,传热系数过低,对较大的换热器更应注意这个问题。 1.4.2 流程和流道的选择 流程指板式换热器内一种介质同一流动方向的一组并联流道,而流道指板式换热器内,相邻两板片组成的介质流动通道。一般情况下,将若干个流道按并联或串联的费那个是连接起来,以形成冷、热介质通道的不同组合。 流程组合形式应根据换热和流体阻力计算,在满足工艺条件要求下确定。尽量使冷、热水流道内的对流换热系数相等或接近,从而得到最佳的传热效果。因为在传热表面两侧对流换热系数相等或接近时传热系数获得较大值。虽然板式换热器各板间流速不等,但在换热和流体阻力计算时,仍以平均流速进行计算。由于“U”形单流程的接管都固定在压紧板上,拆装方便。 1.4.3 压降校核 在板式换热器的设计选型使,一般对压降有一定的要求,所以应对其进行校核。如果校核压降超过允许压降,需重新进行设计选型计算,直到满足工艺要求为止。本段板式换热器板式换热器,具有换热效率高,物料流阻损失小,结构紧凑,温度控制灵敏、操作 弹性大,装拆方便,使用寿命长等特点,可处理的物料非常广泛,从普通的工业用水,到高粘度的液体,从卫生要求较高的食品液体、医药物料到具有一定腐蚀性的酸碱液体,从含颗粒粉体的液态物料到含少量纤维的悬浮液体均可采用板式换热器处理。可用于加热、冷却、蒸发、冷凝、杀菌消毒、热力回收等场合。如冷却发电机组和整流器内循环;用于冶金矿山等机械润滑油;液压站、蛋液、食用油的杀菌消毒,啤酒、葡萄酒的杀菌处理;用于轻纺工业、造纸行业中的余热回收;收集冷凝水,集中供热;汽改水暧;锅炉除氧系统中的中间换热等。目前已广泛应用于冶金、矿山、石油、化工、电力、医药、食品、化纤、轻纺、造纸、船舶和集中供热等工业部门。本段结构原理可拆卸板式换热器是由许多冲压有波纹薄板按一定间隔,四周通过垫片密封,并用框架和压紧螺旋重叠压紧而成,板片和垫片的四个角孔形成了流体的分配管和汇集管,同时又合理地将冷热流体分开,使其分别在每块板片两侧的流道中流动,通过板片进行热交换。本段板式换热器的设计特点1、高效节能:其换热系数在3000~4500kcal/m2·°C·h,比管壳式换热器的热效率高3~5倍。 2、结构紧凑:板式换热器板片紧密排列,与其他换热器类型相比,板式换热器的占地面积和占用空间较少,面积相同换热量的板式换热器仅为管壳式换热器的1/5。 3、容易清洗拆装方便:板式换热器靠夹紧螺栓将夹固板板片夹紧,因此拆装方便,随时可以打开清洗,同时由于板面光洁,湍流程度高,不易结垢。 4、使用寿命长:板式换热器采用不锈钢或钛合金板片压制,可耐各种腐蚀介质,胶垫可随意更换,并可方便在、拆装检修。 5、适应性强:板式换热器板片为独立元件,可按要求随意增减流程,形式多样;可适用于各种不同的、工艺的要求。 6、不串液,板式换热器密封槽设置泄液液道,各种介质不会串通,即使出现泄露,介质总是向外排出。本段板式换热器的应用范围板式换热器已广泛应用于冶金、矿山、石油、化工、电力、医药、食品、化纤、造纸、轻纺、船舶、供热等部门,可用于加热、冷却、蒸发、冷凝、杀菌消毒、余热回收等各种情况化学工业制造氧化钛、酒精发酵、合成氨、树脂合成、制造橡胶、冷却磷酸、冷却甲醛水、碱炭工业、电解制碱。钢铁工业冷却淬火油,冷却电镀用液、冷却减速器润滑油、冷却轧制机、拉丝机冷却液。冶金行业铝酸盐母液的加热和冷却,冷却铝酸钠,炼铝轧机润滑油冷却。机械制造业各种淬火液冷却,冷却压力机、工业母机润滑油,加热发动机用油。食品工业制盐,乳品,酱油,醋的杀菌、冷却,动植物油加热、冷却,啤酒生产中啤酒、麦芽汁的加热冷却,制糖,明胶浓缩,杀菌、冷却,制造谷氨酸钠。纺织工业各种废液热回收,沸腾磷化纤维的冷却,冷却粘胶液,醋酸和酸醋酐的冷却,冷却碱水溶液,粘胶丝的加热和冷却。造纸工业冷却黑水,漂白用盐、碱液的加热、冷却,玻璃纸废液的热回收,加热蒸煮酸,冷却氢氧化钠水溶液,回收漂白张纸的废液,排气的凝缩,预热浓缩纸浆似的废液。集中供暖热电厂废热区域供暖,加热生活用水,锅炉区域供暖油脂工业加热、冷却合成洗涤剂,加热鲸油,冷却植物油,冷却氢氧化钠,冷却甘油、乳化油。电力工业发电机轴泵冷却,变压器油冷却。船 舶柴油机,中央冷却器,卸套水冷却器,活塞冷却器,润滑油冷却器,预热器,海水淡化系统(包括多级及单级)其 他医药、石油、建陶、玻璃、水泥、地热利用等。 BR型系列产品,整机装配有普通式结构(不经常拆洗工况采用)和悬挂式结构(拆洗较频繁的工况采用)两种。 普通式结构由人字形波纹板片、密封垫、压紧板、上下定位螺栓、压紧螺栓等主要零件组成。 悬挂式结构由人字形波纹板片、密封垫、固定压紧板、中间板、活动压紧板、支架、上下定位横梁、压紧螺栓等主要零件组成。 常见故障 板式换热器具有传热系数高、压降小、结构紧凑、质量轻、占用空间小、面积和流程组合方便、零件通用性强、可选择材料广以及容易实现规模化生产等特点,已被广泛应用于食品、机械、冶金、石油化工和船舶等领域,并成为城市集中供热工程中的主导换热设备。为了保证板式换热器的正常运行,延长关键部件(如板片、胶垫)的使用寿命,了解掌握板式换热器出现的故障及其产生原因和处理方法显得尤为重要。本段2.板式换热器常见故障2.1 外漏主要表现为渗漏(量不大,水滴不连续)和泄漏(量较大,水滴连续)。外漏出现的主要部位为板片与板片之间的密封处、板片二道密封泄漏槽部位以及端部板片与压紧板内侧。2.2串液主要特征为压力较高一侧的介质串入压力较低一侧的介质中,系统中会出现压力和温度的异常。如果介质具有腐蚀性,还可能导致管路中其它设备的腐蚀。串液通常发生在导流区域或者二道密封区域处。2.3 压降大介质进、出口压降超过设计要求,甚至高出设计值许多倍,严重影响系统对流量和温度的要求。在供暖系统中,若热侧压降过大,则一次侧流量将严重不足,即热源不够,导致二次侧出温度不能满足要求。2.4供热温度不能满足要求主要特征是出口温度偏低,达不到设计要求。本段3 .原因分析及处理方法3.1 外漏3.1.1 产生原因 ①夹紧尺寸不到位、各处尺寸不均匀(各处尺寸偏差不应大于3 mm)或夹紧螺栓松动。② 部分密封垫脱离密封槽,密封垫主密封面有脏物,密封垫损坏或垫片老化。③ 板片发生变形,组装错位引起跑垫。④在板片密封槽部位或二道密封区域有裂纹。实例:北京、青海和新疆等地的多个热力站均采用饱和蒸汽作为一次侧热源供暖,由于蒸汽温度较高,在设备运行初期系统不稳定的情况下,橡胶密封垫在高温下失效,引起蒸汽外漏。 3.1.2 处理方法 ① 在无压状态,按制造厂提供的夹紧尺寸重新夹紧设备,尺寸应均匀一致,压紧尺寸的偏差应不大于±0.2N (mm)(N。为板片总数),两压紧板间的平行度应保持在2 mm 以内。② 在外漏部位上做好标记,然后换热器解体逐一排查解决,重新装配或更换垫片和板片。③ 将开换热器解体,对板片变形部位进行修理或者更换板片。在没有板片备件时可将变形部位板片暂时拆除后重新组装使用。④ 重新组装拆开的板片时,应清洁板面,防止污物粘附着于垫片密封面。3.2串液3.2.1 产生原因 ① 由于板材选择不当导致板片腐蚀产生裂纹或穿孑L。②操作条件不符合设计要求。③ 板片冷冲压成型后的残余应力和装配中夹紧尺寸过小造成应力腐蚀。④板片泄漏槽处有轻微渗漏,造成介质中有害物质(如C1)浓缩腐蚀板片,形成串液。实例:某铝业有限公司硫酸系统中1台板片材料为254 SMo的BR03板式换热器,在运行5个月后出现冷却水侧碳钢接管腐蚀泄漏,酸液泄漏到了冷却水侧。检查发现板片酸液进口处和导流区域有严重的腐蚀及开裂现象。现场分析发现,系统运行温度、流量和浓度等工艺参数均超出设计条件,使用温度远超出材料的适用范围。采用饱和蒸汽作为一次侧热源的板式换热器在运行过程中容易发生板片腐蚀,导致产品串液。这是 由于蒸汽温度较高,设备运行中很容易造成橡胶密封垫在高温下失效,引起蒸汽外漏并在二道密封区域急速冷凝。随着外漏的不断进行,冷凝残液越聚越多,局部形成cl质量浓度较高区域,达到破坏板片表面钝化层的腐蚀条件。同时,由于此区域板片冷冲压形成的内部应力较大,在表面钝化层被破坏的情况下,内部应力作用导致应力腐蚀的发生。 3.2.2处理方法 ① 更换有裂纹或穿孑L板片,在现场用透光法查找板片裂纹。②调整运行参数,使其达到设计条件。 ③换热器维修组装时夹紧尺寸应符合要求,并不是越小越好。④ 板片材料合理匹配。3.3压降过大3.3.1产生原因 ①运行系统管路未进行正常吹洗,特别是新安装系统管路中许多脏物(如焊渣等)进入板式换热器的内部,由于板式换热器流道截面积较窄,换热器内的沉淀物和悬浮物聚集在角孑L处和导流区内,导致该处的流道面积大为减小,造成压力主要损失在此部位。② 板式换热器首次选型时面积偏小,造成板间流速过高而压降偏大。③ 板式换热器运行一段时间后,因板片表面结垢引起压降过大。实例:2000年我厂为提新疆用户提供了BR10型板式换热器,用于水一水换热的集中供热系统,一次供水设计温度为130。C。在换热器设计选型时,传热导数偏高,接近5 500 w/(rn ·K),而实际应在3 500 w/(rn ·K)。同时,设计单位在水泵选型时流量余量又偏大,造成换热器二次侧介质板间流速超过1 m/s,实际运行压降在0.2~0.3 MPa,使得二次网水力平衡严重失调。 3.3.2处理方法 ① 清除换热器流道中的脏物或板片结垢,对于新运行的系统,根据实际情况每周清洗一次。清洗板片表面水垢(主要指CaCO。)时,选用含0.3 氨基磺酸溶液或含0.3 乌洛托平、0.2 苯胺、0.1硫氰酸钾的0.8 硝酸溶液作为清洗液,清洗温度4O~6O℃。不拆卸设备化学浸泡清洗时,要打开换热器冷介质进、出口,或安装设备时在介质进、出口接管上安装DN25清洗口,将配好的清洗液注入设备中,浸泡后用清水清洗干净残留酸液,使pH≥7。拆开清洗时,将板片在清洗液中浸泡30 min,然后用软刷轻刷结垢,最后用清水清洗干净。清洗过程中应避免损伤板片与橡胶垫。若采用不拆卸机械反冲洗方法,应事先在介质进、出口管路上接一管口,将设备与机械清洗车连接,把清洗液按介质流动的反方向注入设备,循环清洗时间1O~1 5 min,介质流速控制在0.05~0.15 m/s。最后再用清水循环几遍,使清水中Cl质量浓度控制在25 mg/I 以下。② 二次循环水最好采用经过软化处理后的软水,一般要求水中悬浮物质量浓度不大于5 mg/L、杂质直径不大于3 mm、pH≥ 7。当水温不大于95℃时,Ca 、Mg 浓度应不大于2 mmol/L;当水温大于95|C 时,Ca 、Mg 浓度应不大于0.3 mmol/L、溶解氧质量浓度应不大于0.1 mg/L。 ③对于集中供热系统,可以采用一次向二次补水的方法。3.4 供热温度不能满足要求3.4.1产生原因 ① 一次侧介质流量不足,导致热侧温差大,压降小。② 冷侧温度低,并且冷、热末端温度低。③ 并联运行的多台板式换热器流量分配不均。④换热器内部结垢严重。 3.4.2处理方法 ① 增加热源的流量或加大热源介质管路直径。 ② 平衡并联运行的多台板式换热器的流量。③拆开板式换热器清洗板片表面结垢。 1、主要控制参数 板水加热器的主要控制参数为水加热器的单板换热面积、总换热面积、热水产量、换热量、传热系数K、设计压力、工作压力、热媒参数等。 2、性能特点 (1)换热量高,传热系数K值在3000~8000 W/(m2·K)范围,高于其它换热器型式。 (2)板式换热器具有很高的传热系数,就决定了它具有结构紧凑、体积小的特点,在每立方米体积内可以布置250平方米的传热面积,大大优于其它种类的换热器。 (3)板式换热器还具有组装灵活,拆卸清洗方便的特点,可以用增减板片数量来变换换热面积,以适应热负荷的变化。在同样一台换热器内,对于较纯净流体,还可以用增加流程数来提高板间流速的作法,以求达到很高的传热系数。 (4)由于在板式换热器冷、热介质间采用两道密封,并在两道密封间开孔与大气相通,可以有效的避免两种介质的混合。 3、分类 板式水加热器根据板式类型不同主要分为:波纹板板式水加热器,螺旋板板式水加热器等。 4、在耗热量相同的情况下,不同温度的热水所对应的用水量计算公式: qr——热水用水量(L/人·d); tr——热水温度; tL——热水温度。 5、产品选用要点 1. 板式换热器选用控制参数为换热器材质、工作压力、设计温度等。 2. 选用换热器时,应尽量使换热系数小的一侧得到大的流速,并且尽量使两流体换热面两侧的换热系数相等或相近,提高传热系数。经换热器加热的流体温度应比换热器出口压力下的饱和温度低10℃,且应低于二次水所用水泵的工作温度。 3. 含有泥沙脏物的流体宜经过过滤后进入换热器。 4. 选用板式换热器时,温差较小侧流体的接口处流速不宜过大,应能满足压力降的要求。 5. 对于流量大允许压力降小的情况应选用阻力小的板型,反之,选用阻力大的板型。 6. 根据流体压力和温度情况选用可拆卸式或电焊式。 7. 不宜选用单板面积太小的板片,以免板片数量过多,板间流速偏小,降低传热系数。 8. 板式换热器的换热介质不宜为蒸汽。 6、施工、安装要点 1. 换热器不应有变形,紧固件不应有松动或其它机械损伤。 2. 设备吊装时,吊绳不得挂在接管、定位横梁或板片上。 3. 换热器周围预留足够空间,以便于检修。 4. 冷热介质进出口接管安装,应按照出厂铭牌所规定方向连接。 5. 连接换热器的管道应进行清洗,防止砂石焊渣等杂物进入换热器,造成堵塞。 6. 换热器应以最大工作压力的1.5倍做水压试验,蒸汽部分应不低于蒸汽供汽压力加0.3MPa;热水部分应不低于0.4MPa。 7、执行标准 产品标准 GB16409-1996《板式换热器》 工程标准 GB50242-2002《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》 CJJ28-2004《城镇供热管网工程施工及验收规范》 8、相关标准图集 05R103《热交换站工程设计施工图集》本段4 .技术参数传热系数 W/㎡℃ 2000~6000 板式换热器技术参数 规 格 BR 0.05 BR 0.1 BR 0.2 单片换热面积㎡ 0.05 0.1 0.2 板片尺寸㎜ 500×168 660×250 970×330 板片厚度㎜ 0.8 0.8 0.8 角孔直径㎜ 38 60 75 接管直径㎜ 28 38 46 波纹形状 人字形波纹 波纹间距㎜ 10 12 12 平均板间距㎜ 3.8 4.2 4.2 可组合换热面积 ㎡ 0.5~5 4~10 10~38 最大允许使用压力 Mpa 0.4~2 最高允许使用温度℃ 一般要求120~160℃ ,特殊要求可达250℃ 传热系数W/㎡℃ 2000~6000 本段板式换热器维修案例某油脂公司的板式换热器,管板材质为304不锈钢,共计100片,换热面积100平方米,由于在使用环境中受到介质腐蚀,在使用一年后就出现管板腐蚀渗漏现象,管板减薄严重甚至穿孔,严重影响到了换热效率和企业正常的生产,传统方法难以补焊,只能报废更换。采用福世蓝技术现场修复,免打压试验,企业采购福世蓝材料自主修复,修复费用仅仅为3000余元,为更换新设备的十分之一。不仅仅提高了企业的劳动效率,并为企业节省了大量的维修费用。
换热器的分类及其特点
换热器是以两种流体之间用来传递热量为基本目的的一种装置,又常常被称为热交换器。换热器的应用十分广泛,它是化工、炼油、动力、原子能、轻工、食品、制药和机械制造等一些行业的通用设备。换热器有很多分类,所以下面一起来看下换热器的分类及特点吧!
1.浮头式换热器:其优点为,消除温差应力,可以在高温高压下工作,一般的温度小于等于450℃,压力一般小于等于6.4兆帕;换热器的管束可以抽出来清洗,可以用于容易结垢或是管程容易腐蚀的场合。它的缺点是结构复杂,小浮头容易发生内漏。金属材料消耗大成本比普通的换热器高
2.列管式换热器:其优点为造价便宜,结构简单紧凑。其缺点为管束不可清洗,管壁与壳壁之间存在较大的温差应力。
3.U型管换热器:其优点是管束可以自由伸缩,管壳之间没有热应力,管程是双管程,流程长,换热效果好,承压能力强,结构简单,造价便宜,管束可以从壳体内部抽出,便于检修。其缺点为管内清洗不变,管束中间的管子难以更换,管子分布不紧凑,壳程流体容易短路造成换热不便,管子容易弯曲,所以直管区域需要较厚的管子,使用场所受限,该换热器只限于壳程温差较大,或高温、高压、腐蚀性强的场所。
4.沉浸蛇形换热器:其优点结构简单,便于安装和维修,便于防腐,承压高。缺点为设备笨重,耗材大。
5.喷淋式蛇管换热器:其优点为换热效率比沉浸式的要好,传热面积大,检修清洗方便。缺点为喷淋不均匀,常用于管内流体的冷却。多设置在室外空气流通处。
6.套管式换热器:其优点为传热面积大,换热效率高。缺点为检修和清洗麻烦,可拆链接处容易造成渗漏。
7.螺旋板式换热器:其优点传热效率好,运行可行性强,阻力小。缺点为焊接质量要求高,运行可靠性强,阻力小。缺点为对于焊接质量要求高,检修困难,重量大,钢性差,安装难度大。
8.具有补偿圈的换热器:其优点为补偿圈或膨胀节可消除热应力,外壳和管束不同时,补偿圈容易发生形变,拉伸或压缩来适应外壳和管束的不同膨胀结构,适用于两种流体的温差不大于70℃,壳体压强不超多600kpa
9.热管式换热器:其优点为传热效率高结构紧凑,耐腐蚀,环境适应性强。
10.夹套换热器:其优点为结构简单便于运输,缺点是传热面积小,传热系数低。
11.板翅式换热器:结构紧凑轻巧,传热系数高,适用性强。缺点为制造工艺复杂,易堵塞,不耐酸碱,检修困难。
此外,像气体冷却塔、蓄热室、浴室温水加热、蓄能式换热器也属于换热器
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换热器:也称热交换器,换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备,又称热交换器。换热器:安加热方式分,由电热热交换器,导热油热交换器,火焰式热交换器,气体热热交换器,太阳能热交换器等等。换热器:安结构分,螺旋板式换热器 波纹管换热器 列管换热器 板式换热器 螺旋板换热器 管壳式换热器 容积式换热器 浮头式换热器 管式换热器 热管换热器 汽水换热器 换热机组 石墨换热器 空气换热器等等。换热器结构类型及特点:关于结构特点要想在这里讲清楚那是一件不容易的事。列如管壳式换热器:又称列管式换热器。是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。结构 由壳体、传热管束、管板、折流板(挡板)和管箱等部件组成。壳体多为圆筒形,内部装有管束,管束两端固定在管板上。进行换热的冷热两种流体,一种在管内流动,称为管程流体;另一种在管外流动,称为壳程流体。为提高管外流体的传热分系数,通常在壳体内安装若干挡板。挡板可提高壳程流体速度,迫使流体按规定路程多次横向通过管束,增强流体湍流程度。换热管在管板上可按等边三角形或正方形排列。你对热交换器有兴趣希望你多看相关书籍。祝你成功!