供应脱盐工艺专用板式换热器，板式换热器工作原理
武城县德孚换热设备厂座落于素有“九达天衢、神京门户”美誉之称的：山东德州。是从事板式换热器的制造、销售的专业化公司。
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德孚板式换热器在石油、化工、冶金、食品等工业生产领域的应用范围和规模进一步扩大。从近些年行业市场来看，板式换热器已逐渐取代传统换热设备，成为销售市场的主流。今天，德孚就和大家一起来看看板式换热器的构造，特点及工作原理。
板式换热器的构造，特点及工作原理
板式换热器是一种新式高效的换热设备,在许多工业中已经使用很普遍,现已广泛用于动力工程、航舶、冶金、石油、化工、食品和轻工业等许多行业,近年来也推广到制糖工业。上世纪70年代以来,在欧美、南非和印度的不少糖厂亦用它在清汁加热、甜菜糖厂渗出法的稀汁加热、稀汁入罐前的加热,以及最终糖蜜的冷却(入废蜜罐之前),效果良好。在国内,20世纪90年代后已陆续在不少甘蔗糖厂应用,在甜菜糖厂中的使用则要推迟到上世纪90年代末。1999年,屯河新源糖业有限责任公司(以下简称屯新公司)在35000t/d技改中首次大范围地使用了多种型号的板式热器。充分利用了板式换热器体积小、结构紧密、质量轻、特别适用于空间有限场合的特点。
2.板式换热器的构造及工作原理
板式换热器主要由一定数量的平板式换热片(几十片至数百片)、垫片、固定框架和压紧装置(压紧螺杆和活动压板)等组成。换热片系由冲压或辊压成各种形状,在其表面上压出特殊设计的波纹,这种波纹不仅使其强度和刚性增加,而且形成流体的高速紊流。紊流有力地阻止了沉淀物在板面上形成,减少了积垢,大大提高了冷热介质通过薄金属板壁的换热效率。换热片的波纹形式很重要,他决定了换热片的工作特性。主要的波纹形式有水平平直波纹、皱褶波纹形、瘤形凹凸板、锯齿型波纹板、人字形波纹板(V字形)和双人形波纹板(W字形),斜形的波纹又有不同的倾角。换热板片波纹的设计和制造是板式换热器的技术关键。换热片的材质是优质不锈钢板或钛板,其次是铝及其合金。板片厚度0?5~1?2mm。板片角上开有流体通道孔,四周及角孔周围压有圈槽。装配时首先用粘结剂将垫片粘牢在板片密封槽中,角孔周围部分槽中根据流动需要放置垫片,一方面防止流体的泄漏,另一方面使板片之间形成一定的空隙。当金属板组借压紧螺杆由盖板压紧时,相邻板间板角上的开孔形成连续的通道,将介质(参与热交换过程的介质)从进口处引流到金属板组中,并分配到金属板间的狭窄槽道中。
由于金属板上配了垫片以及金属板“A”和金属板“B”的交替安装,两种介质交替进入金属板内的槽道,即热介质进入奇数槽道,而冷介质进入偶数槽道。这样,两种介质被薄薄的金属壁隔开。多数情况下,两种介质的流动方向相反。介质通过换热器时,热介质将其部分热量传递到薄金属壁上,而薄金属壁又将这部分热量传递到另一侧的冷介质上。热介质的温度下降,而冷介质的温度则上升。最后,两种介质流向金属板另一端的相似通道,并排出换热器。
板式换热器中将板片联结成一个整体并形成板片间冷热介质流动通道的关键部件是垫片和垫圈。垫片是板式换热器的密封部件,每件板片的同一侧面都牢固的粘着一组有弹性的垫片。将螺栓上紧后,被压紧的垫片厚度等于板片波纹突起的厚度,此时板片与垫片的突出端位于同一平面上,互相紧贴。垫片厚度一定要准确。如垫片过厚,则板片波纹不能互相接触,形成不了支撑,受压时会变形;如垫片不够厚,则上紧螺栓时会使板片波纹顶端紧贴后再压入而形成小凹坑,易穿孔泄漏,造成板片报废。垫片的材料和质量也决定了该台换热器所能承受的压力和温度。板式换热器一般在压力1?5Mpa和温度150℃内操作,性能可靠。目前国内制造的板式换热器采用丁晴橡胶垫圈时,允许使用温度为150℃以下,使用压力为0?6Mpa,对人字形板式换热器允许使用压力为1Mpa。垫片的温度极限通常由垫片的材料来决定;对于氯丁(二烯)为71℃,硅酮为138℃,石棉为199℃。近年来,国外由于采用压缩石棉垫片,最高操作温度360℃,最高操作压力2?8Mpa。
3.板式换热器的特点
①传热效率高,一般比管壳式加热器高2~4倍。K值一般达到3500~5800KW/m2?k(3000~5000cal/m2?h?℃),因而在同一条件下所需传热面积小。
②结构紧凑,体积小,特别适用于老厂改造中技改等充分利用原有设备,克服空间局限的场合。质量轻,传热板薄,耗用金属量少,每平方米加热面积约消耗金属10kg。仅为列管式加热器的1/3~1/4。
③加热物料在加热器中停留时间短,内部死角少,卫生条件好。适用于热敏性物料的加热,例如牛乳、味精溶液等。
④操作灵活性大,应用范围广,可以根据需要增加或减少板片的数量以改变其加热面积,或改变工作条件。设备规格的幅度很大,每片换热片的尺寸,小的可到0?5m2,大的可达1?3m2,每台设备的换热面积可在1m2~1000m2之间,设备余量大。⑤可使用较低温度的热源,回收低温热源中的热量,达到节约能源的目的。冷热物料之间的传热温差可减少到4~5℃。
⑥换热器板片间通道内流体运动激烈,且表面光滑,形成积垢较少,工作周期长,并便于使用化学方法清洗。可以大幅度减少小检或停机时蒸发罐刷管煮碱所耗费的人力、物力、财务。
⑦换热器板片较薄,承压能力低;特别是对于波纹板片间形成接触点,互为支撑型的换热器,使用年代长,压紧尺寸超出安装要求尺寸后,易使接触点压成凹坑,最后形成穿孔,使板片报废。
⑧板片之间的间距(缝隙宽度)较窄(一般换热器4~6mm,“宽缝”的换热器在8~12mm)液膜较薄,蒸发速度快。若为高温蒸汽与液体物料作为冷热介质进行换热,在物料突然断流情况下,容易生蒸干焦化现象,加速板片间的密封垫圈损坏;化物质会造成板片间冷物料通道堵死,影响设备使用,给生产造成损失。所以,员工对板式换热设备结构和工作原理的理解是实际使用中的难点
板式换热器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。它具有换热效率高、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 。
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