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板式換熱器

結(jié)構(gòu)原理

板式換熱器結(jié)構(gòu)圖

可拆卸板式換熱器是由許多沖壓有波紋薄板按一定間隔，四周通過(guò)墊片密封，并用框架和壓緊螺旋重疊壓緊而成，板片和墊片的四個(gè)角孔形成了流體的分配管和匯集管，同時(shí)又合理地將冷熱流體分開(kāi)，使其分別在每塊板片兩側(cè)的流道中流動(dòng)，通過(guò)板片進(jìn)行熱交換。另一方面的適應(yīng)性還表現(xiàn)在其用途上，板式換熱器用途廣泛，目前，在化工、機(jī)械、水泥、石油、電力、熱水供暖等多種工程領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，具體用于加熱、冷卻、蒸發(fā)、冷凝、余熱回收等工藝過(guò)程中，通過(guò)在板式換熱器中進(jìn)行介質(zhì)間的熱交換來(lái)達(dá)到應(yīng)用的目的。 [3]

板式換熱器的優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算，就是在已知溫差比NTUE的條件下，合理地確定其型號(hào)、流程和傳熱面積，使NTUp等于NTUE。

選型計(jì)算

板型選擇板片型式或波紋式應(yīng)根據(jù)換熱場(chǎng)合的實(shí)際需要而定。對(duì)流量大允許壓降小的情況，應(yīng)選用阻力小的板型，反之選用阻力大的板型。根據(jù)流體壓力和溫度的情況，確定選擇可拆卸式，還是釬焊式。確定板型時(shí)不宜選擇單板面積太小的板片，以免板片數(shù)量過(guò)多，板間流速偏小，傳熱系數(shù)過(guò)低，對(duì)較大的換熱器更應(yīng)注意這個(gè)問(wèn)題。流程和流道的選擇流程指板式換熱器內(nèi)一種介質(zhì)同動(dòng)方向的一組并聯(lián)流道，而流道指板式換熱器內(nèi)，相鄰兩板片組成的介質(zhì)流動(dòng)通道。一般情況下，將若干個(gè)流道按并聯(lián)或串聯(lián)的方式連接起來(lái)，以形成冷、熱介質(zhì)通道的不同組合。流程組合形式應(yīng)根據(jù)換熱和流體阻力計(jì)算，在滿足工藝條件要求下確定。盡量使冷、熱水流道內(nèi)的對(duì)流換熱系數(shù)相等或接近，從而得到的傳熱效果。因?yàn)樵趥鳠岜砻鎯蓚?cè)對(duì)流換熱系數(shù)相等或接近時(shí)傳熱系數(shù)獲得較大值。雖然板式換熱器各板間流速不等，但在換熱和流體阻力計(jì)算時(shí)，仍以平均流速進(jìn)行計(jì)算。[1]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。由于“U”形單流程的接管都固定在壓緊板上，拆裝方便。

中和處理

中和處理可用、碳酸鈉等輔以中和助劑,按0.5%的投加量使用,即1ｔ水加中和藥劑5ｋｇ,對(duì)循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)殘余的酸性清洗劑進(jìn)行中和處理,使ｐＨ達(dá)到7循環(huán)停止。

鈍化處理

中和處理后進(jìn)行鈍化處理,向循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)添加適量鈍化預(yù)膜劑,循環(huán)均勻后使ｐＨ控制在8～9之間,鈍化預(yù)膜劑的使用量按清洗劑循環(huán)水量計(jì)算,1ｔ水加鈍化預(yù)膜劑10ｋｇ。

恢復(fù)

鈍化后拆除連接管,關(guān)閉各排污閥,先打開(kāi)冷介質(zhì)的進(jìn)出口閥門,再打開(kāi)熱介質(zhì)的進(jìn)出口閥門即可。

板式換熱器設(shè)計(jì)的一般原則

單板面積的選擇

     單板面積過(guò)小，則板式換熱器的板片數(shù)多，也即使占地面積增大，程數(shù)增多（造成阻力降增大）；板式換熱器除垢清洗方法和清洗工藝的選擇板式換熱器的垢樣以水垢為主,比較堅(jiān)硬,和傳熱片結(jié)合牢固,難以用物理方法清除,所以選擇用化學(xué)清洗中的酸清洗方法除垢。反之，雖然占地面積和阻力降減小了，但難以保證板間通道必要的流速。不宜選擇單板面積太小的板片，以免板片數(shù)量過(guò)多，板間流速偏小，傳熱系數(shù)過(guò)低，對(duì)較大的換熱站更應(yīng)該注意此問(wèn)題。

流速的選取

      流體在板間的流速，影響換熱性能和流體壓力降，流速高固然換熱系數(shù)高，但流體的阻力降也增大；反之情況相反。一般板間平均流速為0.2～0.8m?s，流速低于0.2m?s時(shí)流體就達(dá)不到湍流狀態(tài)且會(huì)形成較大的死角區(qū)，流速過(guò)高則會(huì)導(dǎo)致阻力降劇增。具體設(shè)計(jì)時(shí)，可以先確定一個(gè)流速，計(jì)算其阻力降是否在給定的范圍內(nèi)；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)垢情況基本相同。也可按給定的壓力降來(lái)求出流速的初選值。