在板换的选型计算中,应向厂家提供如下参数:换热量、介质名称、冷热介质进出口温度、压力等参数,特殊介质还需要提供密度、比热容、粘度、导热系数等参数。其中压力降直接影响到板式换热器的大小,如果有较大的允许压力降,则可能减少换热器的成本,但会损失泵的功率,增加运行费用。在水-水换热情况下,允许压力降一般在20~100KPa是可以接受的。所以板式换热器选型必须兼顾传热和压降。
板式换热器板片的波纹型式主要有“人字形”和“水平”波纹两种。“人字波”的承压能力高于1.0Mpa,“水平平直”波的承压能力一般在1.0Mpa,“人字波”的传热系数和流体的阻力都高于“水平平直”波选择板片的波纹型式,主要考虑板式换热器的工作压力,流体的压力降和传热系数。如果工作压力在1.6Mpa以上,应选择采用“人字形”波纹,如果工作压力不高又特别要求阻力降低,可以选用“水平”波纹。
1、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;
2、确定板型时不易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。
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板式换热器的传热系数(K值)是衡量其换热效率的重要参数,表示单位面积、单位温差下的传热能力,单位为W/(m²·K)。
其数值受多种因素影响,以下是详细分析及典型范围:
一、传热系数的定义与计算公式公式:对数平均温差(K)=Q总传热量(W)/A(有效传热面积(m²))⋅ΔT(对数平均温差(K);实际修正公式考虑:两侧流体的对流换热系数(W/(m²·K));δ:板片厚度(m);λ:板片材料导热系数(W/(m·K));Rf:污垢热阻(m²·K/W)。
二、影响传热系数的关键因素:流体导热性、黏度、相变、流速与流态流速、流道设计:波纹板片,促进湍流,比平板传热系数高3~5倍。板片材质导热性、板片厚度。污垢与清洁度结垢(如钙质、生物污垢)增加热阻,长期运行可能使K值下降30%~50%。需定期清洗或选择防垢设计。
三、典型传热系数范围流体组合传热系数K(W/(m²·K))应用场景:水-水(湍流)3000~7000暖通空调、工业循环水水-油(轻油)400~1000润滑油冷却、液压系统蒸汽-水(冷凝)4000~8000锅炉余热回收、蒸汽加热气-气(空气换热)30~100空压机中间冷却、气体预热强腐蚀介质(酸/碱)200~600化工反应器温度控制、废酸处理。
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以下是清洗时需注意的关键事项:
一、清洗前的准备:
工作系统停机,缓慢泄压,排空内部介质。待设备冷却至常温后再操作。拆卸检查按顺序拆卸压紧螺栓,标记板片和垫片位置,确保回装时顺序正确。
二、清洗方法选择:
物理清洗适用场景:硬质结垢或纤维类杂质。
操作要点:使用软毛刷、高压水枪或尼龙球冲洗板片表面。禁止使用金属刷、硬质工具,避免划伤板片。重点清理凹槽、密封槽等易积垢区域。
化学清洗适用场景:软性污垢或分散性结垢。清洗剂选择:酸性清洗剂:去除碳酸盐类水垢。碱性清洗剂:去除油脂或有机污染物。
三、清洗后处理板片与垫片检查检查板片是否变形、裂纹或穿孔,严重损坏需更换。
检查垫片是否老化、硬化或开裂,建议定期更换。清洁密封槽,确保无残留污物影响密封性。重新组装按拆卸标记顺序回装板片,保持板片波纹方向一致。均匀拧紧压紧螺栓,使用扭矩扳手控制力度,避免过紧导致板片变形。检查板片间平行度,确保受力均匀。试压与调试组装后进行压力测试,检查是否有泄漏。缓慢升温并观察运行参数,确认换热效率恢复。
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板式蒸发器,使用波纹扰流结构,巧克力形状导流通道,均匀的分布介质流向,并采用逆流热交换形式,充分发挥板式蒸发器的换热效率。板式蒸发器广泛应用在各行业中。1、制糖工业。板式蒸发器已陆续在甘蔗糖厂、甜菜糖厂、淀粉糖厂得到了应用,用于清汁的多效蒸发浓缩。
2、饮料工业。在饮料生产中,蒸发的目的在于排除饮料中的水分,获取品质更为优良的饮料,适用于果汁、乳制品、啤酒、蔬菜汁等热敏性物料。
3、造纸工业。板式蒸发器用于造纸厂的碱回收锅炉系统中,用于造纸黑液的蒸发浓缩。
4、制药工业。在制药行业中,板式蒸发器主要用于抗生药、药物萃取物、山梨醇等溶液的蒸发浓缩。
5、化学工业。主要用于盐溶液、工艺废水、漂洗废水的蒸发浓缩。
6、其他工业。
板式蒸发器的应用领域涉及很广,除上述工业应用外,在有机溶液、淀粉工业、发酵工业等很多领域都适用。
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