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板式换热器选型设计原则及方法,板式换热器选型计算实例

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板式换热器选型设计原则及方法


('板式换热器选型设计原则及方法单板面积的选择一般板式换热器选择首先是按流速确定角孔直径,角孔处流速一般控制在6m/s,当板片角孔确定后,板片的系列就能确定了。角孔直接一定的情况下,不同的制造商有不同板型,有的就一~种,有些较多。我知道的有一公司,在100mm角孔直接下,有多达7种板片。面积大小有3个规格,流道宽度有2个。至于单片面积的大下,我的经验是在满足工艺要求的情况下,应从价格上考虑。从单片面积的造价比,越大越便宜,但是整机价格得考虑框架的价格,所以而个应综合考虑。单片面积小,框架价格低,但是板片单价高。并且单片面积太下,处除了占地大,一般也难达到单流程的板片布置。(2)板间流速的选取基本同意楼主的观点,一般0.2m/s是下限,但是上限0.8m/s好象稍低了。不过这得看制造商的板片波纹。(3)流程的确定补充楼主观点:板式换热器流程在工业上一般都布置成单流程,这样在检修时可不用拆处接管。在卫生和食品上,多流程的应用较多。因为换热器一般都比较小。(4)流向的选取一般的板式换热器都是取纯逆流布置的。可拆式板式换热器在换热站的应用情况加热载体为1.1MPa、230℃的蒸汽;供暖载体为热水,供水温度为92℃,回水温度为70℃,供水压力为0.5MPa、回水压力为0.14MPa。因原管壳式换热器设备陈旧,维修量大,并且蒸汽的消耗量有逐年递增的趋势。于是在2006年大修期间,将原管壳式换热器改造成板式换热器。1、板式换热器板式换热器(plateheatexchangers,简称PHE)是一种新型高效换热器。其发明始于1872年,最初主要用于食品工业,后来逐渐扩大至造纸、医药、冶金、矿山、机械制造、电力、船舶、采暖及石油化工等其它工业领域。目前世界较知名的板式换热器生产厂家有瑞典的Alfa-laval(阿法拉伐)、SWEP(舒瑞普)、德国的GEA公司、英国的APV、日本的Hisaka(日版制作所)等。板式换热器由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成,由于其特殊结构,使得板式换热器具有以下优点。1.1、总传热系数高,设备占地面积小板式换热器的板片一般制成槽形或波纹形,介质在流道内的流动呈复杂的三维流动结构,其流动方向及流动速度均不断变化,造成很大的扰动,在低雷诺数(一般Re=50~200)下即可诱发湍流(而列管式换热器则要求雷诺数达到2000以上)。由于大的扰动减薄了液膜的厚度,可防止杂质在传热面上沉积粘附,从而减小污垢热阻,加之板片厚度仅0.6~0.8mm,热阻较小,另外在板式换热器中,冷热流体分别从板片的两侧通过,流体流道较小,不会出现象管壳式换热器那样的旁路流,故总传热系数较高。若以水/水为传热介质,板式换热器的总传热系数可达8360~25080kJ/m2•;h•;℃为管壳式换热器传热系数的3~5倍,但其设备体积仅为管壳式换热器的30%左右。1.2、传热效率高。板式换热器的传热效率非常高,国际上已有多家公司能提供最小对数平均温差△Tm=1℃的板式换热器产品。但冷热物流最小对数平均温差过小将导致换热器的换热面积很大,从工程应用角度而言并不经济。1.3、对数平均温差大。提高传热对数平均温差是强化传热效果的重要手段。流体的流动方向和方式都会影响对数平均温差。板式换热器内流体的流动总体上呈并流或逆流的方式,其传热平均温差的修正系数通常为0.95左右。而在管壳式换热器中,两种流体分别在壳程和管程内流动,总体上是错流的流动方式,即在壳程为混合流动,在管程为多股流动,所以传热平均温差的修正系数一般较小(约0.8左右)。1.4、组装灵活,操作弹性大。使用维修方便板式换热器由若干张板片组装而成,只需增、减板片的数量即可方便地调节换热面积的大小,因此使用非常灵活,操作弹性大,并且不象管壳式那样,需要预留出很大的空间用来拉出管束检修。而板式换热器只需要松开夹紧螺杆,即可在原空间范围内100%地接触倒换热板的表面,维修方便。2、板式换热器的适用条件及应用于换热站的实施方案板式换热器虽然具有以上优点,但它并不能完全取代管壳式换热器。一方面是因为板式换热器对介质的洁净程度要求较高,它要求介质中杂质颗粒直径小于1.5~2mm;另一方面是因为早期的板框式换热器(俗称可拆式板式换热器)只能适用于工作压力小于1.6MPa、工作温度介于120~165℃之间的工况。因换热站热源采用的是1.1MPa;230℃的过热蒸汽,受密封垫片的耐温限制(普通EPDM垫片耐温150℃,耐高温的EPDM垫片耐温为180℃,耐高温PTFE垫片耐温也仅为220℃,且价格昂贵,为耐高温EPDM垫片的8倍左右),故传统可拆式板式换热器不适用于该工况要求。如采用钎焊式板式换热器或激光全焊接式板式换热器,设备购置成本大(约是可拆式板式换热器价格的3~5倍),且不可拆卸,不便于维修。所以,最终采用在传统可拆式板式换热器前加减温装置的方案,在此方案中,采用传热效率较低,但耐温等级较高的管壳式换热器作为蒸汽减温器,利用一部分供暖回水(约占总回水流量的10%左右)将过热蒸汽降到150~180℃,之后,进入板式换热器将剩余部分的供暖回水进行加热,此方案充份利用了两种热交换器的优势,同时采暖水侧采用并联的运行方式,较串联方式更有效地减小了压力降,更加节能。3、技术分析3.1、占地面积板式换热器的结构极为紧凑,并且减温装置体积较小(φ300;L=1500),布置在板式换热器上方,与板式换热器有机的结合成一体,所占地面积仅为管壳式换热器的1/4左右。3.2、维修工作量改造前,每个运行周期后,因管壳式换热器内结垢,换热效果明显降低,都需要拆检、清洗管壳式换热器,并且在维修时,需要拆保温、抽芯等工作量。改造后运行了两个周期后才拆检了一次,并且拆装很方便,只需要松开夹紧螺杆,露出板片,即可进行清洗。3.3、压力损失在供暖载体流量相等的情况下,经过换热器的压降明显降低,供水压力由原来的1.4MPa提高到了1.6MPa。3.4、蒸汽消耗量蒸汽的消耗量明显降低,由原来的1.11kg/s下降到0.97kg/s,每小时节约蒸汽:(1.11-0.97)×3600/1000=0.504t。3.5、换热效果在蒸汽的消耗量降低的情况下,传热量却大大提高,供水温度由原来的92℃提高到95℃。4、效益分析4.1、维修费用拆检原管壳式换热器,拆装保温,抽芯,清洗等费用合计:5000元,检修板式换热器及减温装置费用合计:1000元。改造前每个运行周期检修1次,而改造后每两个运行周期检修1次。所以,改造后每个运行周期能节省检修费用:5000-1000/2=4500元4.2、蒸汽费用每小时节约蒸汽0.504,t按每个运行周期5个月计算,每个运行周期能够节约蒸汽:0.504×24×30×5=1814.4t按蒸汽费用120元/t计算,每个运行周期能够节省蒸汽费用:1814.4×120=217728元。4.3、总节约费用改造前后每个运行周期节约费用合计:217728+4500=222228元5、结语经过两个周期的实际运行证明,用可拆式板式换热器前加减温装置取代传统的管壳式换热器,运行可靠,其实际运行参数达到了设计要求,相对于钎焊式板式换热器或激光全焊接式板式换热器,大大降低了总投资,并且与传统的管壳式换热器相比较,又能大大的降低换热站能耗及维修费用。新型耐腐蚀材料在板式换热器中的应用介绍1种用作板式换热器板片的新材料HastelloyC2276(简称哈氏合金)。对其进行腐蚀性试验、工艺性试验及工业性试验情况表明,这种材料具有极好的耐酸性能。关键词腐蚀材料板式换热器应用板式换热器是以波纹板为换热元件的高效换热器,由于其优异的性能,受到各行各业的青睐。近年来,许多实力较强的板式换热器制造厂纷纷着眼于特殊行业用板式换热器市场,在酸行业中,经大量市场调查,我们发现1种超低碳型镍钼铬系镍基耐蚀材料——哈氏合金,在充氧或有氧化剂存在的还原性酸以及在有氯离子、氟离子存在的氧化性酸中,具有独特的耐蚀性。该合金在湿氧、亚硫酸、醋酸、甲酸、次氯酸盐和强氧化性盐的介质中,也具有优异的耐蚀性,同时具有优良的耐点蚀、耐均匀腐蚀及耐晶间腐蚀性能。鉴于此,我们研制了用HastelloyC2276,D=017mm作板材的板式换热器。1材料主要性能由国家认可的进出口商品理化检测中心对材料取样进行化学成分和力学性能方面的测试,哈氏合金学化学成分详见表1,常温力学性能见表2。表中的标准值系ASME技术条件SB—575UNSN10276的规定。由表2中可看出该材料屈强比约015,杯突值14,与其它性能综合考虑,认为该板的冷成型性较好,适合于板片冷压成型,故可以对其做进一步的工艺性试验。2耐蚀性试验材料能否满足使用工况的耐蚀性要求,是决定是否具有开发价值的重要因素,因此在板片压制成型之前,对材料在硫酸中的耐蚀性进行了试验。结果见图1。试验曲线表明,年腐蚀率小于0.3mm/a时,板片在0~100℃的硫酸中具有很宽的适用范围,为进一步确定在65℃时的耐蚀性,又进行了腐蚀率的试验,见图2。这些试验结果说明用该材料制成的板式换热器对各种质量浓度的硫酸,均具有较优的耐蚀效果。3工艺性试验对哈氏合金的研究与开发是以我厂BR06型产品为对象,其压力为0.85MPa,温度为65℃,单台组装换热面积分别为41m2和55m2。由于传热板片是板式换热器的关键元件,因此HastelloyC2276板材的冷成型性能是主要技术关键,BR06型板片是在6000t油压机上进行压制成型的,模具是从原西德史密特公司进口的原装模具。为避免材料浪费,保证板片压制的一次性合格率,结合哈氏合金的力学性能,经反复研究,决定按通用工艺相关条款执行。板片成型后,对其密封槽及波纹深度等进行了检测,其结果均符合图样及相关标准要求,并按GB4730-94对压形后的板片进行着色探伤检查,并以I级为合格判定标准,结果均符合规定要求。板片波纹深度要求(3.7±0.15)mm,板片成型检查结果见图3及表3。该产品接管、法兰及槽形环均采用碳钢材料,3件组焊后在其内表面进行衬氟处理,从而避免了哈氏合金的焊接问题,同时衬里聚四氟乙烯耐酸腐蚀的性能优异。在硫酸质量浓度0%~98%,温度小于180℃的溶液中,其耐蚀性能良好,通常的年腐蚀率在0.05~0.50mmöa。4总装及承压试验用该材料所试制的设备为我厂系列产品,因此,所用的工艺文件、工装等均为已验证并确认过的,组装后,经检测达到相应质量标准。然后按设计要求,分别进行单侧承压试验,试验压力1.25MPa,保压30min,均无任何渗漏现象,达到设计要求。其结果验证了所选用材料的力学性能完全适合于板片冷冲压及产品制造要求。5工业性试验用哈氏合金材料研制的BR06型板式换热器产品,其组装面积分别为41m2(2台)和55m2(1台),发往金陵化工厂进行工业性试验。从1997年6月现场开车以来,运行状况良好,实际腐蚀指标在设计要求内,整机未出现任何泄漏问题,实践证明我厂将哈氏合金材料用于板式换热器的研制开发是成功的。6结语耐蚀材料哈氏合金的研制成功,拓宽了板式换热器的应用领域,部分克服过去常规材料板式换热器在适用范围上的局限,也为今后开发其它特殊材料的板式换热器,并进一步拓宽板式换热器的应用积累了经验板式换热器外漏原因分析及处理方法板式换热器外漏产生原因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3mm)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。板式换热器外漏处理方法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2mm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。螺旋板式换热器的结构性能及应用螺旋板式换热器的性能特点及应用:传热元件由螺旋形板组成的换热器。螺旋板式换热器是一种高效换热器设备,适用汽-汽、汽-液、液-液,对液传热。它适用于化学、石油、溶剂、医药、食品、轻工、纺织、冶金、轧钢、焦化等行业。按结构形式可分为不可拆式(Ⅰ型)螺旋板式及可拆式(Ⅱ型、Ⅲ型)螺旋板式换热器。螺旋板式换热器结构及性能:1、本设备由两张卷制而成,形成了两个均匀的螺旋通道,两种传热介质可进行全逆流流动,大大增强了换热效果,即使两种小温差介质,也能达到理想的换热效果。2、在壳体上的接管采用切向结构,局部阻力小,由于螺旋通道的曲率是均匀的,液体在设备内流动没有大的转向,总的阻力小,因而可提高设计流速使之具备较高的传热能力。3、I型不可拆式螺旋板式换热器螺旋通道的端面采用焊接密封,因而具有较高的密封性。4、II型可拆式螺旋板换热器结构原理与不可拆式换热器基本相同,但其中一个通道可拆开清洗,特别适用有粘性、有沉淀液体的热交换。5、III型可拆式螺旋板换热器结构原理与不可拆式换热器基本相同,但其两个通道可拆开清洗,适用范围较广。6、单台设备不能满足使用要求时,可以多台组合使用,但组合时必须符合下列规定:并联组合、串联组合、设备和通道间距相同。混合组合:一个通道并联,一个通道串联。板式换热器垫片老化的临时处理方法弹性密封垫的软化与压力和温度有关,当密封垫失去弹性后,换热器会出现滴漏。在某些产品中,为了解决因密封垫老化而引起的滴漏现象,允许对换热器进行密封性能调节,即再次拧紧组合板式换热器的螺栓,调节各个换热器之间的弹性密封垫的压紧力,解决滴漏问题。在有这种功能的换热器的铭牌上,一般都给出了允许最大和最小应力。对于新的换热器片组,应使用最小的允许应力进行连接固定。视每组换热器片的数量多少,可以一次或者多次调整换热器的拧紧力,每次拧紧时,可以将螺母拧进去3mm,并在拧紧过程中始终注意调节片的应力情况,而且,只允许对无工作压力的换热器,在室温条件下进行拧紧力的调整,防止滴漏。对于在铭牌中没有给出应力调节范围的板式换热器,一般在零件图中给出了应力数值,在拧紧这类板式换热器时,拧紧力矩无论如何不应低于图纸规定的数值,因为它与板式换热器的组装质量、组装变形有关。在拧紧力矩达到规定数值的要求时,则可有计划地对弹性密封垫进行更换。对于在重要的生产设备中和腐蚀介质中使用的板式换热器,建议有一套备用的密封件。仓库温度18℃时,在透明塑料包装中,板式换热器的密封件可保存3年左右。密封件的固定:原则上,密封件的固定分为粘接固定和非粘接固定两大类。密封垫的形状应与板式换热器密封处的形状保持一致。必须指出的是粘接式的固定方法不对密封功能产生任何作用。不用电不耗气的板式换热器冬天里那冰冷刺骨的水是否还令你记忆犹新呢?对付室内冷气,散热器绝对是好帮手,然而,管道中的水却依旧冰冷。虽然电热水器早已走入千家万户,但却很少有人全天开着它来供应热水。“电热水器一烧就是一整箱,水温稍一低就开始自动加热,太费电。”市民张女士继续道,“市场上倒是有即热产品,可大都对电路有要求,我这种老房子没法装。”张女士每到冬天都会叫苦不迭。“在冬天,不用电我家也能拥有24小时热水!”韩女士骄傲地告诉记者。究竟韩女士用了什么妙招呢?在韩女士家的卫生间,记者发现,在散热器的下方安装了一个金属盒子。“这就是我家24小时热水的秘密。”韩女士告诉记者,这个是板式换热器,“通过它,水管里的水就被加热。平时刷锅洗碗、刷牙洗脸都不需要很高温度,利用这个就足够了。”据了解,这种板式换热器是利用散热器中高温热水的热量将自来水加热,能做到即开即热,实现全天候连续供应热水,其水温一般能达到30-50度,足以满足日常洗漱、洗衣做饭之需。另据业内人士说,板式换热器一般不会影响正常供暖。换热器管板连接处管子开裂原因对U形管换热器泄漏的管子进行了化学成份分析、力学性能测试,并借助于光学和扫描电镜对管子开裂处进行了显微组织、断口宏观和微观分析,得出管子与管板连接处管子开裂的原因是由连多硫酸引起的应力腐蚀一、具备连多硫酸的形成条件在停工时,如果不进行保护或保护不当,会有空气进入加氢反应器或E-001B中,在开车时进入反应器中的空气随着循环氢压缩机的开启,随气体循环流出反应器的硫化物,在低于露点积液,于是E-001B表面可能产生连多硫酸;另外,在每次出现泄漏,对E-001B泄漏部位堵管时,必须先把E-001B温度降至常温,并且该加氢车间并没有采取任何对换热管与空气隔绝的防护措施,这样便不可避免地使氧气与换热管直接接触,从面导致形成了连多硫酸。二、对连多硫酸敏感的材料0Cr18Ni10Ti奥氏体不锈钢对Cl-、H2S、SO2应力腐蚀非常敏感(这里不再冗述)。需要说明的是,通常情况下,如果不锈钢中含碳量小于0.03%,会有效防止晶间腐蚀,但对E-001B管束化学成份分析显示,其含碳量约为0.043%,所以这样的含碳量还不足以有效地防止晶间腐蚀三、在管口处,由于焊接引起的焊接残余应力也是存在的,即使在设备制造过程中进行消除应力的热处理,焊接残余应力也不可能完全消除。特别地,在E-001B出现第一次泄漏后曾对管口进行大面积的补焊,而焊接完毕后没有进行任何消除焊接残余应力的热处理(现场也不可能具备这种热处理条件),所以肯定有焊接残余应力存在于管头处,其方向是任意性的,因此不能排除有沿管子环向的残余应力,这也是造成在管口处发生SCC的力学因素之一。在具备了以上三个条件后,该换热器管头处便发生了由连多硫酸引起的应力腐蚀。板式换热器非对称型板式换热器在空调供热工程中的应用板式换热器作为一种高效节能的换热设备在城市集中供热工程中进行间接、集中或连续供热,起到了节约能源、节省设备维修管理费用、保护环境、保证人民生活安居乐业的重要作用,是城市集中供热中不可缺少的设备。而近年来,随着我国城市集中供热规模的不断扩大,其运行特点多为冷热侧介质流量或温差不等,一般为2:1 ̄3:1,尤其是建筑空调换热,其典型工况为一次水温度为95℃→70℃,二次水温度为50℃→60℃或55℃→60℃,温差或流量比达2.5 ̄5,针对此种非对称工况,我国的几个主要板式换热器生产厂商相继开发了非对称型板式换热器,现介绍有关情况。1结构特点1.天津市板式换热器两流体流经的板片角孔尺寸大小不同,见图1。大流量流体走大角孔,小流量流体走小角孔,两流体流经接管和角孔的阻力损失相近。2.导流区呈非对称结构,即大、小流量侧流体的流道几何尺寸不同,小流量侧流道的宽度比大流量侧流道宽度窄,流道的深度则比大流量侧浅,流道的总长度则比大流量侧长。因而,板片两侧的导流区具有很大的非对称性,可使两流体沿导流区的压力降更均衡,沿板片的分布更均匀。3.传热区两侧流道分别由截面积不等(截面积之比为2:1或更大)、尺寸和形状不同的人字形波纹构成,见图2。波纹的夹角可为钝角,也可为锐角;由于两流体的流道截面积不等,当两流体的流量不等时,可使两流体板间流速接近或相等。因而,大大提高了小流量侧的给热系数,从而使总传热系数大大提高,强化了传热,节省了换热面积。4.仅以同一种板片(1套模具)采用特殊的密封结构,即可组成传热性能与压力降合理匹配的两种流道,流动特性为单边流;较之常规的以两种板片(两套模具)实现的非对称流道,大大地节省了模具投资和生产费用。5.一般为单流程布置,接管均位于固定压紧板一侧,安装维修方便。2工作原理众所周知板式换热器对于板式换热器而言,仅当两种流体的板间流速接近时性能最佳。然而,对于流量比或温差比大于2的工况,若选用对称型板式换热器采用单流程布置,由于流量不等,两流体的板间流速不等,因而总有一侧流体的允许压力降不能充分利用,板间流速低的一侧,给热系数低,易结垢;流速高的一侧,压力降往往过大,因而使板片长时间承受较高的压差而发生变形。所以板片两侧流体的传热不能处于最佳状态。若在小流量一侧采用多流程布置,以使两流体的板间流速接近。这样,一是传热性能下降(因存在顺流),造成换热面积过大,无谓浪费;二是两个压紧板上均布置接管,给操作维修带来不便。非对称型板式换热器由于板片的角孔导流区和传热区结构均不对称,可在两流体的流量不等时,使板间流速(或压力降)仍接近或相等。因而,大大提高了小流量侧的给热系数,从而使总传热系数大大提高,强化了传热性能,节省了换热面积。板式换热器应用中存在的问题及解决办法板式换热器作为一种紧凑高效的换热设备,被应用在我公司多套装置中,并发挥了较好的经济效益。板式换热器主要由板片、密封垫片、固定封头、活动封头(头盖)、夹紧螺栓、挂架导轨、支柱等组成,它具有体积紧凑、传热效率高、拆卸清洗检修方便等优点但是板式换热器使用中出现的各种问题,也给生产带来严重的影响,其原因是多方面的,它与设计、使用、维护和保养等多个方面有关。2设备堵塞与结垢2.1堵塞板式换热器的流道间隙较小(2.5-6mm),直径大于1.5~3mm的颗粒杂物容易阻塞板片通道,使设备的压力降急剧恶化,导致设备因堵塞而换热能力大幅降低,严重的造成装置连续生产中断。因为循环水中杂质较多,同类装置E208/E209曾经多次堵塞,从而造成装置频繁停工,给企业经济效益带来一定的影响。后来,在E208/E209前增加了易拆清的过滤器,保证了E208/E209的长周期运行。所以根据需要可在介质的进口处设置粗过滤器或反冲洗装置能有效的防止板式换热器的堵塞。2.2结垢结垢可导致传热设备的传热系数降低,严重时还会堵塞板片通道。板式换热器的板片设计有大量的支承点,旨在对介质起扰流(使介质紊流以提高传热系数)和承压支承作用,是固体杂物和纤维容易集聚的地方,其副作用是使流体形成了局部的滞流而生成污垢积瘤,介质中的钙镁离子在适宜的温度析出后很容易在积瘤上附着长大,形成蜂窝状的垢样。堵塞与结垢在成因上虽然不同,但在板式换热器上的影响现象是相同的。可采有以下对策缓解结构问题:(1)板式换热器不宜用在较脏或易结垢的环境(除非增设有效的其他措施)。(2)使用未经软化的冷却水作冷却介质时,操作温度应控制在50℃左右或者更低,以避开介质中钙镁离子析出的敏感温度。3密封失效3.1压力影响可拆卸板式换热器在额定工作压力之内使用时出现泄漏,除设备在制造装配方面的质量因素外,主要与系统中出现的非正常冲击载荷有关(水锤、气锤),这是一般操作者不易观察到的现象。冲击所造成的瞬间压力峰值往往比正常的工作压力高出1~3倍,使安装在板式换热器中的橡胶密封垫移位,导致密封失效。由于该种设备的传热元件采用不锈钢薄板制造(厚度0.5~0.8mm),其密封刚性相对较差且密封周边很长,所以耐冲击力的能力远低于管壳式换热器。防范措施:(1)鉴于板式换热器的结构特点,可根据操作压力情况,在设备选型时提高设计压力1.5~2倍。(2)使用中尽量避免系统出现的冲击现象。(3)在发生过此类事故的应用场合,根据情况也可采取增加板片厚度的措施,其效果很明显。3.2温度影响温度的急剧变化也能造成密封失效。当温度变化过快时,橡胶密封垫的线胀系数与弹性变形量和密封预紧力不相匹配,使密封预紧力下降,造成设备承压能力低于额定设计压力。对此可采用如下办法解决:(1)在操作设备时升压升温应尽量平稳。(2)可在夹紧螺柱上增加预紧弹簧,有效的补偿密封预紧力的变化,防止泄漏。3.3时间影响使用或闲置几年的设备,密封材料的自身老化有可能影响密封可靠性,所以应利用检修机会及时更换新的密封垫片。4腐蚀腐蚀是复杂的化学现象,奥氏体不锈钢板式换热器表现出的腐蚀现象大多是Cl-引起的应力腐蚀,常发生在板片密封槽底部以及有污垢形成后的垢底部位,其主要成因:(1)不锈钢传热板片由机械冲压而成,不可避免地残存一定量的表面残余应力,对于不含钼元素的不锈钢薄板,表面残余应力的消除是很困难的,或者甚至是不可行的。(2)板片组装后形成了多缝隙结构,如板片之间的触点、密封槽底等部位。而缝隙容易造成Cl-的富集,局部富集程度往往远远超过了不锈钢自身抗应力腐蚀的能力。(3)当板片表面的污垢严重时,介中的腐蚀元素(Cl、S等)可能大量附着于污垢,并在垢底缝隙处富集。(4)密封槽底中的有害元素往往是粘结剂中的Cl因温度升高温析出来的。如氯丁胶系列的粘接剂、压缩石棉(含有CaCl2),往往在水与蒸汽工况条件下,析出的富集Cl-与H+形成HCl,使槽底缝隙处发生严重的应力腐蚀开裂。板片缝隙在表面残余应力、Cl-的富集程度及温度等条件下,经过一定的腐蚀孕育期,就有可能发生应力腐蚀开裂。在板式换热器的选材、安装及使用过程中设法破坏上述任一条件,都可有效地防止或延缓腐蚀发生,使设备安全正常地运行。为此,正确选用材料,定期清垢以破坏腐蚀的生成条件和孕育期,选用非氯元素的粘接剂,这样可在一定程度上有效防止应力腐蚀。5其他问题(1)对于不锈钢板式换热器,不能使用盐酸(HCl)或盐酸类的清洗剂和清洗粉末进行化学清洗,这是由于未充分溶解垢渣(含有残存氯)在多缝隙的结构中是很难冲洗干净的,碱中和也不可能充分进行。可采用硝酸加缓冲剂或硝酸类的清洗剂、清洗粉进行清洗,适当加温可提高清洗效率。(2)安装设备配管时,应避免焊线搭在设备,而应搭在配管的管道上,以防止焊线电流使板片内触点处被击穿。这一问题在其他公司的设备安装过程中曾多次发生。(3)蒸汽的过热度对橡胶垫片使用寿命影响很大,正常应用在150℃-180℃饱和蒸气橡胶压垫片,其使用期为3-5年或更长,而用在130℃左右的过热蒸汽中寿命仅为几个月。这是因为饱和蒸气可在垫片表面生成一层水膜,在高温下对垫片起有效的保护作用。因此使用蒸汽不仅要注意它的温度是否适用于垫片,过热度也是不可忽视的重要因素。6结论总之通过正确的选用、操作和维护,就能有效地降低板式换热器使用中故障出现的概率,延长设备的运行周期,从而充分发挥板式换热器高效节能的优点,为公司获得更好的经济效益。游泳池专用防腐、防氯板式换热器产品特点介绍1、传热效率高德国“ASAMOAH”换热器板片特殊波纹的设计以高度的薄膜导热系数为目标,板片波纹所形成的特殊流道,是流体在极低的流速下即可发生强烈的扰动流,再加上特殊的板片防腐技术,有效防止污垢生成,因而传热效率很高及长期稳定。2、运行费用低在相同水质的前提下,德国“ASAMOAH”板式换热器由于其特殊的防腐技术,有效抵制腐蚀,保证了产品的使用寿命,大大降低人员清洗、检查及更换板片等费用。3、设计为维护费用着想德国“ASAMOAH”板式换热器的结构极为紧凑,在传热量相等的条件下,所占空间仅为其它换热器的1/2~1/3。并且“ASAMOAH”板式换热器都采用“五点定位系统”,换热板在水平方向和垂直方向上的精确定位,可靠保证换热器密封性能。在压紧板上有一根----,并且在四个禁锢螺栓上装有轴承盒,这些部件都能帮助用户十分轻松地拆装换热器,且拆装方便。4、卫生条件好德国“ASAMOAH”板式换热器的板片设计杜绝了内部死角,卫生条件好。5、热损失小德国“ASAMOAH”板式换热器因结构紧凑和体积小,换热器的外表面积也很小,因而热损失也小,通常设备部再需要保温。6、冷却水量小德国“ASAMOAH”板式换热器由于其流道的特色形状所致,以及二种液体又都有很高的热效率,故可使冷却水用量大为降低。反过来又降低了管道、阀门和泵的安装费用。7、压力损失少德国“ASAMOAH”板式换热器在相同传热系数的条件下,由于板片合理的结构,“ASAMOAH”板式换热器的压力损失是其它换热器的1/3。8、使用安全可靠德国“ASAMOAH”板式换热器在板片之间的密封装置上设计了两道密封,同时又设有信号孔,一旦发生泄漏,可将其排出换热器的外部。即可以防止二种介质相混,又起到了安全报警的作用。9、结构说明德国“ASAMOAH”板式换热器是由一组波纹金属板组成,板上有四个角孔,供传热的两种液体通过。金属板片安装在一个侧面有固定板和活动压紧板的框架内,并用夹紧螺栓夹紧。板片上装有密封垫片,将流体通道密封,并且引导流体交替地流至各自的通道内,形成热交换。流体的流量、物理性质、压力降和温度差决定了板片的数量和尺寸。波纹板不仅提高了湍流程度,并且形成许多支撑点,足以承受介质间的压力差。金属板和活动压紧板悬挂在上导杆,并有下导杆定位,而杆端则固定在支撑柱上,但如果其中一种液体或两种液体在换热器内不止通过一次,则接口应开在固定板和活动压紧板上。10、压力容器规范和质量保证体系德国“ASAMOAH”板式换热器是经美国机械工程师协会ASME核准,按ASME第八部分(通过的U盖章和核子用的N盖章)生产板式换热器的制造商。而且还可满足其它的规范,简述如下:德国AD—Merkblatter英国BS5500瑞典压力容器规范日本JIS现在“ASAMOAH”在销售、设计和制造换热器方面,都已获得国际质量标准的ISO9001的认证。高温板式换热器机组维修、改造高温板式换热器机组维修、改造密封原理在板片的四周及角孔周围的沟槽内置一密封胶垫,顶部于另一相邻板片的对应位置相接触.当密封胶垫被压紧至某一特定的设计尺寸时,两介质之间以及介质于外界均被密封垫所隔绝.另外,独特的双道密封机构设计还在两道密封间的空隙处的密封条周边上留有保险凹陷,使两道密封间的空隙实际能与大气相通.所以,即使在密封垫发生意外失效时,介质也只会泄露到大气而绝不会造成两种介质相混合,从而使操作更加安全.胶垫安装形式又分为粘结式及搭扣式.密封垫片一览表名称耐蚀性能及适用工况使用温度丁晴胶垫耐油、适用于一般腐蚀工况-20℃—110℃氯丁胶垫耐油、适用于一般腐蚀工况-40℃—100℃三元乙丙胶垫耐酸、耐碱、耐盐、氯化物及有机溶剂等严重腐蚀的工况-50℃—150℃硅胶垫适用于高温工况-65℃—230℃特种合成胶垫适用于高温工况-20℃—300℃食品胶垫适用于各种食品介质工况-20℃—150℃整体式板式热交换器机组整体式板式热交换器机组换热机组我厂机组是集成了换热器、循环泵、补水泵,温度计,压力表,各种传感器,管路和阀门及工控于一体的成碱度区域供热设备,并加装了补水系统,定压系统,水处理系统,变频流量控制系统,热量计及电器控制的现扬安装调试工作,由我厂来完成,我厂生产的各种规格机组,容量人0.2MW到15MW,采用标准模块代设计,自由组合,以满足用户不同工况的需求,为用户提供更合理更适用的机组。在满足用户使用要求的前提下,尽可能为用户节省设备的投资。机组特点1、空间利用率高,人文化的设计,即便用于维修又节省占地面积。2、用户安装更方便,用户只需做好一次网二次网供回和补水共五个法兰接口,再把主电源接入机组电控柜。机组即可正常运行。3、模块化设计更能适应用户的特殊工况,一次网和二次网质调节和量调节的结合,以及工控的分段式设计最大程度满足用户的要求。4、各种高性能配件的有机结合,机组精心选配的机组配件,使机组具有优越的产品性能价格比,做到免维护,达到较长的使用寿命。水处理知识中央空调水处理:随着宾馆、高档写字楼的不断涌现,中央空调循环水处理问题日益迫水切。有些大楼由于物业管理人员对中央空调循环水系统的维护缺乏经验,空调使用几年后出现水垢,严重影响正常的供冷供热。更有甚者,出现循环管道烂穿的事故,不得不敲掉装潢管道,更换管路,造成巨大的经济损失。近年来一些大楼也已意识到中央空调水处理的重要性,并采取了水处理措施。这些措施大多参照工业循环冷却水处理的方法,但中央空调冷媒水、热媒水系统的管道象蜘蛛网一样布满整幢大楼,其管路的复杂程度远非一般的循环冷却水可比,存在很多的滞流区域和死角,一个合理的水处理措施应该考虑到整个系统的各个方面。由上海万森水处理有限公司的技术工程师共同编辑的《水处理技术》涵盖了中央空调循环水系统的腐蚀及控制、中央空调循环水系统的结垢及控制、中央空调系统中的微生物及其控制、锅炉水处理及化学清洗等多项内容。工业循环水处理:冷却水循环后易带来什么问题?腐蚀:冷却水在循环使用中,水在冷却塔内和空气充分接触,使水中的溶解氧得到补充,所以循环水中溶解氧总是饱和的,水中溶解氧是造成金属电化学腐蚀的主要原因,这是冷却水循环后易带来的问题之一。结垢:水在冷却塔中蒸发,使循环水中含盐量逐渐增加,加上水中二氧化碳在塔中解析逸散,使水中碳酸钙在传热面上结垢析出的倾向增加,这是问题之二。粘泥垢:冷却水和空气接触,吸收了空气中大量的灰尘、泥沙、微生物及其孢子,使系统的污泥增加。冷却塔内的光照、适宜的温度、充足的氧和养分都有利于细菌和藻类的生长,从而使系统粘泥增加,在换热器内沉积下来,造成了粘泥的危害,这是水循环使用后易带来的问题之三。冷却水的循环使用对换热器带来的腐蚀、结垢和粘泥问题要比使用直流水严重一些或严重得多。因此,循环冷却水如果不加以处理,则以上问题的发生将使换热设备的水流阻力加大,水泵的电耗增加,传热效率降低,并使生产工艺条件处于不正常状况。现代的一些工厂,为了提高传热效率的需要,换热器的管壁很薄,并且严格控制污垢的厚度,换热器一旦发生腐蚀或结垢,尤其是局部腐蚀的发生,将使换热系统必须综合解决腐蚀、结垢和粘泥(微生物)三个问题。冷却水的化学处理是用加入化学药品的方法来防止循环冷却水系统腐蚀、结垢和粘泥等问题的产生。常用的处理药剂有缓蚀剂、阻垢剂和杀生剂等。锅炉水水处理:锅炉水处理的目的一种合格的锅炉水处理剂必须有效地起到阻垢和缓蚀两作用。阻垢主要是指对锅炉本体的阻垢,而缓蚀的对象包括锅炉本体以及蒸汽所通过的管道,热交换器和凝结水管道。Ca2+、Mg2+是主要的成垢离子,目前市场上所使用的锅炉大都配有离子交换器来去除它们。但水中其它的一些溶解性盐类由于锅水的浓缩蒸发,浓度不断增大,仍有超出其溶解度而结垢的可能。特别是在烟管等高温部位,由于水的急烈汽化,很可能引起某些盐类因局部浓度过高而结晶析出。这就是许多使用软化水的锅炉仍结垢的原因。虽然这种现象可通过增加排污量得到缓解,但这一方面浪费大量的能源,另一方面由于排污量的增大使得锅水碱度下降,常常低于国家标准的下限,加快了腐蚀的速度。所以,对锅水采取适当的阻垢措施是十分必要的。水中的溶解氧是造成锅炉腐蚀的主要因素。由于锅内温度高溶解氧与铁反应的速度很快。对于无除氧器的锅炉,采用化学除氧的措施是必不可少的,对于有除氧器的锅炉,由于目前的除氧器除氧不能彻底,特别是一些非连续运行的锅炉,在每天刚开炉时,热力除氧器几乎起不到作用,所以采取化学除氧作为一种补救方式也是必要的。造成锅炉腐蚀的另一主要因子是Fe3+。现在的写字楼、宾馆等大都采用密闭式的加热系统,冷凝水回用可占锅炉补给水的80%左右,如果蒸汽管道,冷凝水管道,热交换器等部位无必要的缓蚀措施,管道表面的铁就溶解进入凝结水中,由于Fe3+具有较强的氧化性,可以大大加快锅炉腐蚀的速度。锅炉补给水中的CO2气体进入锅炉后由于受热从水中逸出,随蒸汽一同进入热交换器,又重新溶解于冷凝水中,使水呈酸性。在酸性条件下铁的腐蚀大大的加快,大量铁溶入凝结水中,有时不得不把凝结水排掉,由于凝结水温度较高,这势必造成能源的大量浪费。生活用水处理水——生命之源,万物之本创造美好生活从这里开始由于水中有溶解氧和碳酸盐的存在,引起生活水系统管道及设备的腐蚀和结垢。特别是水加热后极易造成:用水出现“红水”、“黄水”、“黑水”舆洗用水水温调节困难、卫生洁具锈斑、热交换器效率下降、能耗升高、供水压力不足。在水中添加一种含特种多磷酸盐的水质稳定剂——“丽都归丽晶”它能稳定水中重碳酸盐,使其在加热状态下保持稳定。“丽都归丽晶”与水中的钙熬合,在管壁上形成沉淀膜,隔离了水中的氧与金属接触,因此达到控制腐蚀和结垢的目的板式换热器的应用领域机械工业各种淬火液冷却,冷却压力机、工业母机润滑油,加热发动机用油,液力偶合器液力油化学工业制造氧化钛,酒精发醇,合成氨,树脂合成、制造橡胶,冷却磷酸,冷却甲醛水,碱碳工业,电解制碱。钢铁工业冷却淬火油,冷却电镀用液,冷却减速润滑油,冷却轧制机、拉丝机冷却液。制糖工业原果汁加热、果浆水加热、萃取水加热、碳酸气果汁加热、浓果汁加热、糖浆加热、稀果汁加热、果汁浓缩冶金工业铝酸盐母液的加热和冷却,冷却铝酸钠,炼铝轧机润滑冷却。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。纺织工业各种废液油回收,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,回收漂白纸张的废液,排气的凝缩,预热浓缩纸张的废液。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,缸套水冷却器,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)。其它医药、石油、建陶、玻璃、水泥、地热利用等',)


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