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关于板式换热器的参数

  • 由于片间的缝隙和空间较小,目前通用的换热器的板片。用于含有固体杂质(特别是纤维状物)液体时易堵塞,而且不适宜使用压力很低(有真空)水蒸汽为热源(因为它比容和体积很大)80年代末以后,开发制成了一种“宽缝”wide-gap亦称自由流动(free-flow板式换热器,板片间的宽度较大,平均宽度约12mm板片之间的空间大很多,可用于含有纤维类杂质的液体,也可使用低压(有较高真空度)比容很大的蒸汽。这种板片的波纹深度大,用特殊设计的波纹形状来加强板片的刚性,板片之间的接触点较少。这种板片较难制造,价格也较高。

    厚0.60.8mm用大型液压机在其外表上压出特殊设计的波纹。板片的一侧外表上紧贴着用有机材料(丁晴橡胶、氟橡胶等)制造的垫片,板式换热器是由数十块(或更多)平板式换热片叠在一起压紧构成。板片是优质不锈钢板或钛板。以坚持板片间的密封性。这些板片的两侧用刚性的端盖及用多个(612个)螺栓压紧,成为一个整体(与板框式压滤机相似)每两件板片之间的空隙与垫片共同构成流体的通道,物料由上而下或由下而上连续流动。每块板片的两侧分别流过冷的和热的流体,通过板片进行热交换,如下图所示。

    决定了板片的工作特性。主要的波纹型式有:水平平直式(或称洗衣板形)斜纹式、人字式(V字形)和双人字型(W字形)斜形的波纹又有不同的斜角。换热板片波纹的设计和制造是板式换热器的技术关键。板片的波纹型式很重要。

    这样垫片与板片波纹的顶部是同一平面上,互相紧贴。板片的四角各有一个大圆孔,分别作为冷热流体的进出通道。板片的波纹有两个很重要的功能:板片的波纹深度一般为56mm,垫片在压紧后的厚度和它相同。

    这些波纹使流体不时改变流动方向,1、提高传热性能。物料在两件波纹板之间的缝隙通过。发生旋转和扭转,形成许多微细的涡流,从而使流体内各部分的质点不时迅速转移,使热交换迅速进行;流体的强烈湍流还减少了悬浮微粒在换热面上的堆积和结垢,故被称为“自洁式换热器”外表压成波纹也使实际换热面积增大了百分之几十;所有这些因素都显著加强了传热过程,使它传热系数比一般管式加热器提高几倍。

    相邻两板间有很多波纹的突出点互相接触,2、提高板片的刚性和受压能力。板片组合压紧以后。形成很多支承点,从而大大增强了板片的刚性。因此,虽然板片的厚度很薄而面积又很大,也能接受相当高的压力。换热面的厚度比用加热管小得多,就大幅度减少了资料消耗和设备重量。

    每种型号的板片有一定的换热面积和传热特性。每台换热器所用板片的数量视所需的总面积而定,板式换热器的型号以板片的型号来代表。变化幅度可以很大。换热器的框架长度则按安装板片的需要,每种型号均有几个不同长度的等级。

    下方出;或从下方入,板式换热器的板片是垂直放置的物料从上方入。上方出;冷和热的物料布置成反方向流动,以取得最大的有效温度差,达到最高的效率。如果用蒸汽加热,应从上方进汽,下方排出凝缩水,被加热的物料则从下方入,上方出。

    这对板片和连接管路的安排是最有利的大多数情况下,板式换热器通常用单程的工作方式。适当地选择板片的型式和参数,可以用单程达到所需的热交换参数。但在某些特殊情况下,也可用双程或四程的方式(但绝不需要象管式加热器那样用很多程)

    如瑞典Alfa-Lav公司,现在国内外都有很多生产板式换热器的制造厂。英国的APV公司和德国的GEA 公司等;国内如兰州石油化工机器厂、天津板式换热器厂、广州龙归换热器总厂、上海饮料机械厂、南京船用辅机厂等。都有多种规格的产品,其具体样式和参数也是多样化的

    如θ值和JekPa/HTU等。K值通常是以水对水在40℃下、压力降为50kPa时测出的数值;θ和Je值均随通过流体量而变化。产品资料中还标明其容许的使用压力和温度。这类产品的主要参数是单片换热面积(m2最大装机面积(m2通道直径(mm最大物料量(t/h每通道流量(kg/传热系数K值(W/m2.k以及框架的尺寸等。有些设备还表明它热力参数。

    国外的生产厂家通常是根据用户提出有关的数据,主要是冷热两种物体的种类、数量和性质,以及工作的条件,由他通过计算选择最佳方案,提供用户决定。但国内的制造厂,关于板式换热器的选用。对某些行业较有经验,对某些行业仍经验不足,有时需由用户自行选定。这时要注意如下几点:

    一般只需后者的30%~50%。应通过有关传热的计算来决定(这种计算比拟复杂,1加热面积不可依照原有管式加热器的面积。此处难以列出)

    决定了物料的最大通过量。如选用了较大的通道直径,以后有需要时可以增加板片数量来提高物料处置量。直径缺乏会限制物料的流量。特别是使用低压蒸汽作热源时,管径缺乏会使进汽量不足,严重降低换热器的性能。例如,管径为200mm换热器,如管中蒸汽流速为30m/当蒸汽温度为100℃时,2注意设备的通道直径即角孔和连接管的直径。通过的蒸汽量只为2t/h,

    这就会明显降低板式换热器的性能。国内某糖厂新购的设备就因为这个问题(通道直径缺乏)而性能很差。110℃的蒸汽量为2.8t/h120℃的蒸汽量为3.8t/h不一定能满足加热糖汁的需要。

    多数板式换热器的这一数值为56mm可应用于液体,3板片之间的间距(缝隙宽度)也很重要。也可使用略有正压的水蒸汽(汽压0.030.1MPa有些产品的这一数值小于4mm只能用于液体或压力较高的蒸汽;如使用低压蒸汽,则因通道面积不够限制了进汽量,也降低了换热器的性能。

    应复算它否适当。4如果设备的性能参数提供了θ值。