一、板式换热器简介
板式换热器(Plate Type Heat Exchanger)是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器。各种板片之间形成薄矩形通道,通过半片进行热量交换。板式换热器是液—液、液—汽进行热交换的理想设备。板式换热器具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿命长等特点。在相同压力损失情况下,其传热系数比管式换热器高3-5倍,占地面积为管式换热器的三分之一,热回收率可高达90%以上。
板式换热器,本成套设备由板式换热器、平衡槽、离心式卫生泵、热水装置(包括蒸汽管路、热水喷入器)、支架以及仪表箱等组成。用于牛奶或其它热敏感性液体之杀菌冷却。欲处理的物料先进入平衡槽,经离心式卫生泵送入换热器、经过预热、杀菌、保温、冷却各段,凡未达到杀菌温度的物料,由仪表控制气动回流阀换向、再回到平衡槽重新处理。物料杀菌温度由仪表控制箱进行自动控制和连续记录,以便对杀菌过程进行监视和检查。此设备适用于对牛奶预杀菌、巴式杀菌。板式换热器的型式主要有框架式(可拆卸式)和钎焊式两大类,板片形式主要有人字形波纹板、水平平直波纹板和瘤形板片三种。
二、板式换热器选型问题
(一)板型选择
板片型式或波纹式应根据换热场合的实际需要而定。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。根据流体压力和温度的情况,确定选择可拆卸式,还是钎焊式。确定板型时不宜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。
(二)流程和流道的选择
流程指板式换热器内一种介质同一流动方向的一组并联流道,而流道指板式换热器内,相邻两板片组成的介质流动通道。一般情况下,将若干个流道按并联或串联的方式连接起来,以形成冷、热介质通道的不同组合。
流程组合形式应根据换热和流体阻力计算,在满足工艺条件要求下确定。尽量使冷、热水流道内的对流换热系数相等或接近,从而得到最佳的传热效果。因为在传热表面两侧对流换热系数相等或接近时传热系数获得较大值。虽然板式换热器各板间流速不等,但在换热和流体阻力计算时,仍以平均流速进行计算。由于“U”形单流程的接管都固定在压紧板上,拆装方便。
(三)压降校核
在板式换热器的设计选型使,一般对压降有一定的要求,所以应对其进行校核。如果校核压降超过允许压降,需重新进行设计选型计算,直到满足工艺要求为止。
三、板式换热器应用场合
(一)制冷:用作冷凝器和蒸发器。
(二)暖通空调:配合锅炉使用的中间换热器、高层建筑中间换热器等。
(三)化学工业:纯碱工业,合成氨,酒精发酵,树脂合成冷却等。
(四)冶金工业:铝酸盐母液加热或冷却,炼钢工艺冷却等。
(五) 机械工业:各种淬火液冷却,减速器润滑油冷却等。
(六)电力工业:高压变压器油冷却,发电机轴承油冷却等。
(七) 造纸工业:漂白工艺热回收,加热洗浆液等。
(八)纺织工业:粘胶丝碱水溶液冷却,沸腾硝化纤维冷却等。
(九)食品工业:果汁灭菌冷却,动植物油加热冷却等。
(十)油脂工艺:皂基常压干燥,加热或冷却各种工艺用液。
(十一)集中供热:热电厂废热区域供暖,加热洗澡用水。
(十二)其他:石油、医药、船舶、海水淡化、地热利用。