板式換熱器的接口形式
板式換熱器的接口方式主要涉及四個關鍵接口:冷側介質進口、冷側介質出口、熱側介質進口和熱側介質出口。
這些接口的設計旨在確保介質在換熱器內部形成對流,從而實現高效的熱交換。接管形式多樣,包括法蘭接口、活套法蘭接口、螺紋接口和快接接口,其中法蘭接口應用為普遍。接口的分布與板式換熱器的流程配置密切相關,常見的有單流程、雙流程和多流程配置。單流程配置下,四個接口通常位于同一側,適用于水水或汽水換熱。雙流程則用于油類介質,通過增加換熱次數提高換熱效率,其接口分布在兩側。多流程配置下,接口不在同一側,介質在換熱器內流動多次以達到理想的換熱效果。正確選擇接口配置和接管方式需要根據具體的工況和介質特性來決定,確保換熱器的高效運行。在安裝過程中,還需注意法蘭接口的平行度,以避免泄漏問題。
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1. 丁腈橡膠(NBR)溫度范圍:-25℃至110℃
適用介質:礦物油、潤滑油、動植物油、熱水、鹽水等非極性介質。
行業應用:石油化工:用于冷卻潤滑油、燃油等油品;暖通空調:水-水換熱系統中的密封;食品加工:非脂肪類食用油的冷卻(需符合衛生標準)。
2. 三元乙丙橡膠(EPDM)溫度范圍:-20℃至160℃(溶劑型可達150℃)
適用介質:熱水、水蒸氣、弱酸弱堿溶液、食品飲料、牛奶等。
行業應用:制藥行業:高溫滅菌和乳液冷卻;食品飲料:果汁、啤酒的巴氏殺菌;暖通系統:高溫水蒸氣換熱場景。
3. 氟橡膠(FKM)溫度范圍:-30℃至180℃(特種氟橡膠可達130℃)
適用介質:強腐蝕性介質(如高濃度硫酸、含醇燃油)、非極性礦物油。
行業應用:化工行業:含硫原油、有機含硫化合物處理;電力行業:透平油冷卻;特殊工業:核工業或高腐蝕性環境。
4. 氫化丁腈橡膠(HNBR)溫度范圍:-25℃至150℃
適用介質:含硫油品、高溫食用油、導熱油等。
行業應用:煉油工業:含硫化氫介質的換熱;食品加工:高溫食用油冷卻;能源行業:導熱油系統的密封。
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(1)傳熱系數。由于不同的波紋板相互倒置,構成復雜流道,使流體在波紋板間流道內呈旋轉三維流動,能在較低的雷諾效(一般Re=50~200)下產生紊流,所以板式換熱器傳熱系數高,一般認為是殼管式的3~5倍。
(2)對數平均溫差大,末端溫差小。在殼管式換熱器中,兩種流體分別在殼程和管程內流動,總體上是錯流流動,對數平均溫差修正系數小而板式換熱器多是并流或逆流流動方式,其修正系數通常在0.95左右。此外,冷、熱液體在板式換熱器內的流動平行于換熱面.無旁流,因此使得板式換熱器的末端溫差小,對水一水換熱可低于1℃,而殼管式換熱器一般為5℃。
(3)占地面積。板式換熱器結構緊湊,單位體積內的換熱面積為殼管式的2一5倍,也不象殼管式那樣要預留抽出管柬的檢修場地,因此實現同樣的換熱量,扳式換熱器占地面積約為殼管式換熱器的1/5一1/10。
(4)改變換熱面積或流程組合。只要增加或減少幾張板片,即可達到增加或減少換熱面積的目的;改變板片排列或更換幾張板片,即可達到所要求的流程組合,適應新的換熱工況,而殼管式換熱器的傳熱面積幾乎不可能增減。
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在板式換熱器的計算中,介質板間流速應控制在0 2~0.6m/s的范圍內。臨界Re數約200 即產生湍流。
當板間流速過低時,過低的流速將導致傳熱系數的大幅度下降,可以設置多流程通道,增加通道流程,從而提高板間流速。
板式換熱器接口流速通常根據介質不同,流速控制不同,常用介質的合理管道流速如下:
飽和蒸汽(主管)30-40M/S;
壓縮空氣10-15M/S;
油及粘度大的液體0.5-2M/S;
飽和蒸汽(支管)20-30M/S;
工業供水(支管)1.5-3.5M/S;
鹽水1.0-2.0M/S.
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1、設計壓力必須留20%的余量;
2、計算壓力損失要考慮泵的實際揚程;
3、含顆粒流體要使用寬流道設計;
4、蒸汽系統增加防汽錘結構;
5、化工行業了解清楚介質含量,才能準確選擇板換應用的材質;
6、水質較差的情況下,盡量選擇深波紋的板片;
7、按照平方選型的情況下,盡量準確提供兩側流量;
8、蒸汽板換使用316L材質;
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