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淺析不銹鋼板式換熱器結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)
不銹鋼板式換熱器是由許多沖壓成型的不銹鋼薄板,通過(guò)密封墊圈由導(dǎo)桿及兩端的壓緊裝置組合成一體,其中間的板片數(shù)可根據(jù)生產(chǎn)狀況隨意調(diào)節(jié),冷熱流體在薄壁傳熱板兩側(cè)互相對(duì)流,進(jìn)行熱交換。各種板片之間形成薄矩形通道,通過(guò)板片進(jìn)行熱量交換。板式換熱器是液—液、液—汽進(jìn)行熱交換的理想設(shè)備。它具有換熱效率高、熱損失小、結(jié)構(gòu)緊湊輕巧、占地面積小、安裝清洗方便、應(yīng)用廣泛、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。在相同壓力損失情況下,其傳熱系數(shù)比管式換熱器高3-5倍,占地面積為板式換熱器的三分之一,熱回收率可高達(dá)90%以上。
不銹鋼板式換熱器是化工企業(yè)、鋼鐵電力企業(yè)、石油企業(yè)、動(dòng)力企業(yè)、食品企業(yè)及其它許多工業(yè)企業(yè)的通用設(shè)備,在生產(chǎn)中占有重要地位。特別是在石化行業(yè)中,流程中的介質(zhì)需要冷卻或者加熱的設(shè)備就能滿足換熱需要。這一結(jié)構(gòu)特征使得板式換熱器不僅能滿足各個(gè)行業(yè)熱交換設(shè)備的基本要求,而且還具有其自身特有的優(yōu)點(diǎn):
1.不易結(jié)垢。由于內(nèi)部水流湍急,不易結(jié)垢,其結(jié)垢系數(shù)僅為管式換熱器的1/3~1/10。
2.傳熱系數(shù)高。由于不同的波紋板相互倒置,構(gòu)成復(fù)雜流道,使流體在波紋板間流道內(nèi)呈旋轉(zhuǎn)三維流動(dòng),能在較低的雷諾數(shù)(一般Re=50~200)下產(chǎn)生紊流,所以傳熱系數(shù)高,一般認(rèn)為是殼管式的3~5倍。
3.加熱物料在加熱器中停留時(shí)間短,內(nèi)部死角少,衛(wèi)生條件好。
4.結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,特別適用于老廠改造,可充分利用原有設(shè)備,克服空間局限的場(chǎng)合。質(zhì)量輕,傳熱板薄,耗用金屬量少,每平方米加熱面積約消耗金屬10kg。僅為列管式加熱器的1/3~1/4。
5.換熱器板片間通道內(nèi)流體運(yùn)動(dòng)激烈,且表面光滑,形成積垢較少,工作周期長(zhǎng),并便于使用化學(xué)方法清洗。可以大幅度減少小檢或停機(jī)時(shí)所耗費(fèi)的人力、物力、財(cái)力。
6.加熱、冷卻及熱回收容易,組合成整體,在一個(gè)換熱設(shè)備內(nèi)同時(shí)完成。只要把受熱后的物料作為熱源對(duì)剛進(jìn)入的流體進(jìn)行預(yù)熱,則可以達(dá)到兩股流體各自需要冷卻或加熱的操作要求,一舉兩得,節(jié)約能源,而且處理設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊。
7.傳熱面的流體流動(dòng)分布比較均勻,物料受熱時(shí)間短,不致于產(chǎn)生過(guò)熱現(xiàn)象。
不銹鋼板式換熱器也存在明顯缺點(diǎn)主要有:
a.換熱器板片較薄,承壓能力低;特別是對(duì)于波紋板片間形成接觸點(diǎn),互為支撐型的換熱器,如果使用年代長(zhǎng),壓緊尺寸超出安裝要求尺寸后,易使接觸點(diǎn)壓成凹坑,最后形成穿孔,使板片報(bào)廢。
b.板片之間的間距較窄,液膜較薄,蒸發(fā)速度快。若為高溫蒸汽與液體物料作為冷熱介質(zhì)進(jìn)行換熱,在物料突然斷流情況下,容易發(fā)生蒸干焦化現(xiàn)象,加速板片間的密封墊圈損壞;焦化物質(zhì)會(huì)造成板片間冷物料通道堵死,影響設(shè)備的使用,給生產(chǎn)造成損失。所以,員工對(duì)板式換熱器設(shè)備結(jié)構(gòu)和工作原理的理解是實(shí)際使用中的難點(diǎn)。
c.單位長(zhǎng)度的壓力損失大。由于傳熱面之間的間隙較小,傳熱面上有凹凸,因此比傳統(tǒng)的光滑管的壓力損失大。